CURSO: TECNOLOGIA DE CONCRETO:EL AGUA-APUNTES

EL AGUA EN EL CONCRETO

Elemento indispensable para la hidratación del cemento y el desarrollo de sus propiedades.

Necesidad de cumplir ciertos requisitos para su función en la combinación química, sin ocasionar problemas colaterales si tiene ciertas sustancias que pueden dañar el concreto.

Como agua adicional para el curado (Hidratación adicional) del cemento, hace necesario que cumpla algunas condiciones para poderse emplear en el concreto.

EL AGUA DE MEZCLA (EN EL CONCRETO)

Tiene tres funciones principales:

I. Reaccionar con el cemento para hidratarloII. Actuar como lubricante para contribuir a la trabajabilidad del conjunto.

III. Procurar la estructura de vacios necesaria en la pasta para que los productos de hidratación tengan espacio para desarrollarse.

COMENTARIOS:

La cantidad de agua que interviene en la mezcla de concreto es mayor de la necesaria para la hidratación de cemento, normalmente por razones de trabajabilidad.

El problema principal del agua de mezcla reside en las impurezas y la cantidad de estas, que ocasionan reacciones químicas que alteran el comportamiento normal de la pasta de cemento.

REGLA EMPIRICA:

Estimar si determinada agua sirve o no para emplearse en el proceso de producción de concreto, consiste en su habilidad para el consumo humano. YA QUE LO QUE NO DAÑA AL HOMBRE NO DAÑA AL CONCRETO.

Aunque no se descarta que aguas no aptas para el consumo humano sirven para preparar concreto.

EFECTOS MÁS PERNICIOSOS DE AGUA DE MEZCLA CON IMPUREZAS:

Retardo en el endurecimiento. Reducción de la resistencia. Manchas en el concreto endurecido. Eflorescencias. Contribución a la corrosión del acero. Cambios volumétricos, etc.

NORMAS ITINTEC REQUISITOS PARA AGUA DE MEZCLA Y CURADO.

LIMITES PERMISIBLES PARA AGUA DE MEZCLA Y DE CURADO

(NORMA ITINTEC 339.088)

DESCRIPCION LIMITE PERMISIBLE1. Sólidos en suspensión 5,000 p.p.m máximo2. Materia orgánica 3 p.p.m máximo3. Alcalinidad (NaHco3) 1,000 p.p.m máximo4. Sulfato(Ion So4) 600 p.p.m máximo5. Cloruros (ion Cl) 1,000 p.p.m máximo6. PH 5 a 8

COMENTARIOS:

El empleo de agua de mar, con contenidos de sales disueltas hasta de 35,000 p.p.m NO HE PERMITIDO EN CONCRETO ARMADO, la alta cantidad de cloruros propicia la corrosión del acero de refuerzo.

Caso extremo puede emplearse en CONCRETO NO REFORZADO, solo como concreto simples, teniendo presente que se presentaran aceleración del fraguado, reducción de resistencia a largo plazo, producir eflorescencias y manchas.

EL AGUA PARA EL CURADO

Se exige los mismos requisitos que para el agua de mezcla, generalmente en obra se emplea la misma fuente de abastecimiento.

El agua de curado simplemente complementa una fracción del agua total para hidratar el concreto.

Generalmente el agua de curado permanece relativamente poco tiempo en contacto con el concreto, en mucho caso los tiempos máximos exigido de curado no pasa de los 14 días.

Es importante tener cuidado en el método usual de loas “arroceras”, considerando que la arena/tierra que se emplea para retener/estancar el agua puede tener sales agresivas de cloruros o sulfatos que entrarían en solución y podrían tener efectos locales perjudiciales al entrar en contacto con el concreto durante mucho tiempo.

ADITIVOS PARA CONCRETO

Son materiales orgánicos o inorgánicos que se añaden en la mezcla durante o luego de formada la pasta de cemento y que modifican en forma dirigida algunas características del proceso de hidratación, el endurecimiento e incluso la estructura interna del concreto.

Existen casos en que ciertos requerimientos de los procesos constructivos, que no lo pueden satisfacer el cemento portland, lo que determina que la única alternativa de solución técnica y eficiente es el uso de aditivos.

A nivel internacional y nacional el uso de aditivos es creciente, considerándose como un componente normal dentro de la Tecnología del concreto, que permite controlar los tiempos de fraguados, la estructura de vacios, el calor de hidratación.

Para ciertos casos especiales se usa los aditivos en nuestro país, se está en forma lenta generalizando, quizás el temor que eleva el costo del concreto, un debido control normalmente estima su costo entre 0.5 – 5% del costo del concreto, dependiendo del producto en particular.

Debe tenerse presente que en mucho caso genera:

Economía en mano de obra Economía en horas de operación y mantenimiento de equipos Reducción de plazos de ejecución de las labores. Mayor vida útil de las estructuras, etc.

En nuestro país:

Zona de la sierra del Perú: Donde se produce ciclos de hielo y deshielo, así como cambios bruscos de temperatura, clima cálido y frio cambio de fases en tiempo corto, determina el uso de aditivos incorporadores de aire y acelerantes de fraguado.

Zona costa:Hace necesario el empleo de aditivos reductores de agua que hagan el concreto más impermeables y durables contra la corroccion de la armadura.

CLASIFICACION DE LOS ADITIVOS PARA EL CONCRETO

Se clasifica desde el punto de vista de las propiedades del concreto que modifican y que son requeridos para las obras

1.- ADITIVOS ACELERANTES:

Sustancias que reducen el tiempo normal de endurecimiento de la pasta de cemento y/o aceleran el tiempo normal de desarrollo de la resistencia.

VENTAJAS:

Desencofrados en menor tiempo de usual Reducción del tiempo de espera necesario para dar acabados superficial Reducción de tiempo de curado Adelanto en la puesta en servicio de las estructuras Posibilidad de combatir rápidamente las fugas de agua en estructuras hidráulicas Reducción de presiones sobre los encofrados posibilitando mayores alturas de vaciado Contrarrestar el efecto de las bajas temperaturas en clima frio (Desarrolla con mayor

velocidad el calor de hidratación, incrementando la temperatura del concreto y consecuentemente la resistencia.

COMENTARIO:

Disminuye la exudación, que determina que aumenta la contracción por secado y consecuentemente la fisuracion si no se cura el concreto apropiadamente.

Tiende a reducir la trabajabilidad si se emplea solo, se recomienda incorporadores de aire, incrementa la trabajabilidad y su acción lubricante.

Provocan concretos con menor resistencia a los sulfatos.

FORMA:

Liquido-forma de escamas

2.- ADITIVOS RETARDADORES:

El objetivo es incrementar el tiempo de endurecimiento normal del concreto, con miras a disponer de un periodo de plasticidad mayor que facilite el proceso constructivo.

Se emplea para uso de: Vaciados complicados y/o voluminosos, donde las secuencias de colocación del concreto

provocaría JUNTAS FRIAS si se emplea mezclas con fraguados normales Vaciados en clima cálido, en que se incrementa la velocidad de endurecimiento de las

mezclas convencionales. Bombas de concreto a largas distancias para prevenir atoros. Transporte de concreto Mixer a largas distancias. Mantener el concreto plástico en situaciones de emergencias que obligan a interrumpir

temporalmente los vaciados, como cuando se malogra algún equipo o se retrasa el suministro del concreto.

Se dosifica en proporciones 0.2% al 0.5% del peso del cemento- En marca se indica con instrucciones.

3.- ADITIVOS INCORPORADORES DE AIRE:

Los aditivos incorporadores de aire originan una estructura adicional de vacios dentro del concreto que permite controlar y minimizar los efectos de contracciones y por lo tanto la provocación de fisuraciones, consecuencia del congelamiento del agua dentro del concreto con el consiguiente aumento de volumen y el deshielo con la liberación de esfuerzos.

Permite una mejora trabajabilidad de la mezcla (aumenta vacios) pero reduce las características resistente del concreto por los vacios adicionales en su estructura.

Se dosifica entre 0.02 a 0.10% del peso de cemento, consiguiéndose incorporar % de aire entre 3% a 6%.

Generalmente se emplea incorporadores de aire líquidos.

4.- ADITIVOS REDUCTORES DE AGUA-PLASTIFICANTES

Son compuestos orgánicos e inorgánicos que permite emplear menor agua de los estados normales del concreto, produciendo mejores características de trabajabilidad y también de resistencia al reducirse la relación agua/cemento, reduce el contenido de agua por lo menos en un 5% a 10%.

VENTAJAS:

Economía, ya que se puede reducir la cantidad de cemento. Facilidad en los procesos constructivos, pues la mayor trabajabilidad de las mezclas

permite menor dificultad en colocarlas y compactarlas, con ahorro de tiempo y mano de obra.

Trabajos con asentamientos mayores sin modificar la relación agua/cemento Mejora significativa de la impermeabilidad. Posibilidad de bombear mezclas a mayores distancias sin problemas de atoros, ya que

actúan como lubricantes, reduciendo la segregación.

Dosificación varía entre 0.2% a 0.5% del peso de cemento y se usa diluidos en el agua de mezcla.

5.- ADITIVOS SUPERPLASTIFICANTES:

Son reductores de agua-plastificantes, permitiendo el desarrollo de concretos de muy alta resistencia.

Permite alta reducción de agua sin alterar la modificación de las mezclas de concreto, incrementando la trabajabilidad, un Slump del orden 2” – 3” en mezcla convencional puede producir asentamientos del orden de 6” a 8” sin alterar la relación agua/cemento.

Efecto estemporal durante un mínimo del orden de 3 a 45 minutos, pero se puede seguir añadiendo aditivo si es necesario para conferir la plasticidad al concreto.

Permite reducir el agua hasta del 20% a 30%, permitiendo el desarrollo de concreto de muy alta resistencia (750 Kgs/cm2) con relaciones agua/cemento tan bajas como 0.25 a 0.30.

Su empleo como plastificante, es ideal para el vaciado con mucha congestión se armadura donde el vibrado es limitado.Empleo limitado en el país: Reactor Automático Huarangal-Lima-(Exceso de armadura-Alta concentración) Proyecto Majes-estructuras Hidráulicas

Empleo bueno para inyecciones o rellenar para su efecto plastificante.

6.- ADITIVOS IMPERMEABILIZANTES

En la práctica son productos que se usan normalmente reductores de agua, que propicia disminuir la permeabilidad al bajar la relación agua/cemento y disminuir los vacios capilares

Generalmente orientado hacia obras hidráulicas.

7.- CURADORES QUIMICOS

Realmente no encaja dentro de la definición clásica de aditivos, pues NO REACCIONA CON EL CEMETO.

Básicamente se añade en la superficie del cemento vaciado para evitar la pérdida de agua y asegura que exista humedad necesaria para el proceso de hidratación.

El principio de acción consiste en crear una membrana impermeable sobre el concreto que contrarreste la perdida de agua por evaporación.

Tipos curadoresEmulsiones de cura, que al liberar el solvente acuoso dejan una película protectora sobre la superficie-color blanco para reflejar los rayos solares y reducir la concentración local de temperatura (con colores-pigmentos desaparece)

Soluciones de resina sintéticos en solventes volátiles, que crean el efecto de una capa de laca o pintura sobre el concreto, sellándolo.

Se aplica después del DESENCOFRADO, mojando previamente el concreto para reponer perdidas de agua, que haya ocurrido antes de la operación de curado, colocándolo mediante pulverizadores, brochas o rodillo.

8.- ADITIVOS NATURALES Y DE PROCEDENCIA CORRIENTE

Es importante conocer algunos productos de uso común, que actúan modificando propiedades del concreto, que representan los ADITIVOS EMPIRICOS, usando en caso extremo por los maestros de obra, dado su experiencia.

Acelerantes:

Azúcar en dosificaciones, mayores de 0.25% del peso del cemento, la urea, el acido lácteo de la leche, el acido oxálico que se halla en muchos productos comerciales que sirven para quitar muchas y limpiar mantele.

Incorporadores de aire:

Los detergentes, las piedras porosas de origen volcánico finamente molidas, las algas. Plastificantes retardadores:

Empleo en relación al peso del cementoAlmidon (0.10%), el bicarbonato de sodio (0.14%), el acido tartarico (0.25%), la celulosa (0.10%), el azúcar (<0.25%), resinas de madera.

NORMAS ASTM C-260 Y C-494 – ESTABLECEN REQUISITOS.