INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE VALLADOLID TECNOLOGIA DEL CONCRETO M.G.P. FALCÓN MUÑOZ JUAN FERNANDO
INGENIERIA CIVIL TERCER SEMESTRE
INTEGRANTES ALCOCER LORIA NOE NEMUEL CHÁVEZ MARFIL MARTIN ENRIQUE CHUC REQUENA CARLOS EDUARDO OSORIO PUC OMAR ALBERTO LOPEZ LOPEZ UZIEL ABISAI SALAZAR TAMAYO HECTOR ALEXIS
TRABAJO ADITIVOS FECHA DE ENTREGA 3/12/2015
VALLADOLID YUCATAN INTRODUCCION Los antecedentes más remotos de los aditivos quimios se encuentran en los concretos romanos, a los cuales se incorpora sangre y clara de huevo La historia del uso de aditivos químicos se remonta al siglo pasado, tiempo después que Joseph Aspdin patento en Inglaterra el 21 de octubre de 1824, un producto que llamo cemento portland. En la actualidad gracias al progreso de la industria química y recientemente la nanotecnología, los aditivos han sido incorporadas al concreto, y actualmente podemos encontrar un sinnúmero de productos en el mercado que satisfacen la gran mayoría de las necesidades para los usuarios de concreto. El éxito al usar los aditivos depende mucho de la forma de uso y de la acertada elección del producto apropiado. Se ha progresado mucho en este campo y es conveniente que se informen ya que la eficacia depende en gran parte de esto. En este trabajo se pretende dar a conocer de forma detallada el aditivo acelerante y el aditivo reductor de agua al igual que el retardante. El objetivo es dar a conocer y entender cómo se emplea, que es, para que sirven, cuando emplearlo, proporción, marcas entre otros aspectos.
DESARROLLO (Aditivos) Los aditivos son productos que se adicionan en pequeña proporción al concreto durante el mezclado en porcentajes entre 0.1% y 5% según el producto o el efecto deseado de la masa o peso del cemento, con el propósito de producir una modificación en algunas de sus propiedades originales o en el comportamiento del concreto en su estado fresco y/o en condiciones de trabajo en una forma susceptible de ser prevista y controlada. Esta definición excluye, por ejemplo, a las fibras metálicas, las puzolanas y otros. En la actualidad los aditivos permiten la producción de concretos con características diferentes a los tradicionales, han dado un creciente impulso a la construcción y se consideran como un nuevo ingrediente, conjuntamente con el cemento, el agua y los agregados. Existen ciertas condiciones o tipos de obras que los hacen indispensables. Los aditivos son químicos que se agregan al concreto en la etapa de mezclado para modificar algunas de las propiedades de la mezcla que nunca deben ser considerados un sustituto de un buen diseño de mezcla, de buena mano de obra o del uso de buenos materiales. La importancia de los aditivos es que, entre otras acciones, permiten la producción de concretos con características diferentes a los tradicionales y han dado un creciente impulso a la construcción. Los aditivos pueden clasificarse según las propiedades que modifican en el concreto fresco o endurecido. Debido a que los componentes básicos del concreto hidráulico son el cemento, el agua y los agregados, cualquier otro ingrediente que se incluya en su elaboración puede ser considerado como un aditivo. Sin embargo, en la práctica del concreto hidráulico convencional, no se consideran aditivos las puzolanas y las escorias cuando forman parte de un cemento portland puzolana o portland- escoria Con estas excepciones, resulta valida la definición propuesta por el comité CI116R, donde un aditivo es un material diferente al agua, agregados, cemento
hidráulico y fibras de esfuerzo que se emplean como un ingrediente del concreto o mortero y se agrega a la mezcla inmediatamente antes durante o después de su mezclado. En consecuencia el término abarca un campo extremadamente amplio de materiales y productos, algunos de los cuales son extensamente usados mientras que otros son de aplicación limitada. La interpretación que puede darse a este definición es que un material solo puede considerarse como aditivo cuando se incorpora individualmente al concreto, es decir, que se puede ejercer control sobre su dosificación, de esta manera, las puzolanas y las escorias solamente son aditivos si se les maneja y administra por separado del cemento portland. El concepto anterior, nos permite manejar el concepto de aditivo dentro de un parámetro bien delimitado. Sin embargo, para propositos de una caracterización más integral del concepto de aditivo se considera que un aditivo es todo agente externo que se añade al concreto para mejorar las propiedades de este ya sean mecánicas, físico químicas, químicas o físicas, así como también prevenir el daño al concreto de algún agente externo que actué sobre el mismo como puede ser las condiciones del intemperismo agresivo tales como condiciones de alta humedad exposición a salinidad constante, exposición a corrientes sulfatadas, contacto con agua negras o grises que pueden representar riesgos o posibles alteraciones a las estructuras en el nivel medio que las puzolanas artificiales y someterlas a análisis comparativos.
RAZONES DE EMPLEO DE UN ADITIVO
En el concreto fresco: Incrementar la trabajabilidad sin aumentar el contenido de agua. Disminuir el contenido de agua sin modificar su trabajabilidad. Reducir o prevenir asentamientos de la mezcla. Crear una ligera expansión. Modificar la velocidad y/o el volumen de exudación. Reducir la segregación. Facilitar el bombeo. Reducir la velocidad de pérdida de asentamiento. En el concreto endurecido: Disminuir el calor de hidratación. Desarrollo inicial de resistencia. Incrementar las resistencias mecánicas del concreto. Incrementar la durabilidad del concreto. Disminuir el flujo capilar del agua. Disminuir la permeabilidad de los líquidos. Mejorar la adherencia concreto-acero de refuerzo. Mejorar la resistencia al impacto y la abrasión.
MODOS DE USO Los aditivos se dosifican hasta en un 5% del peso de la mezcla y comúnmente son usados entre el 0.1 % y 0.5 % del peso del cemento. La utilización de aditivos no debería, con toda objetividad ser subestimada o menospreciada. El efecto deseado y su uso lo describen los propios fabricantes pero algunos son desconocidos incluso por ellos, por lo que es importante que antes de su uso se realicen pruebas a fin de constatar las propiedades del material. El uso del aditivo debe incluirse en el diseño de mezcla de concreto.
ADITIVO ACELERANTE Es aquel que acelera tanto el fraguado como la ganancia de resistencia a temprana edad del concreto.
Su función principal es acelerar el desarrollo temprano de la resistencia del concreto, es decir el endurecimiento. Aunque también pueden acelerar el fraguado. Si se requiere hacer diferencia entre las dos funciones, puede ser útil referirse a las propiedades de aceleración del fraguado. Son aditivos químicos generalmente líquidos, que permiten acelerar el fraguado y tener resistencias iniciales y finales más altas. La mayor parte de los acelerantes comúnmente usados producen un aumento de la contracción que sufre el concreto al secarse. Frecuentemente se dosifican estos aditivos entre 1.5 y 5.0 % de la masa del cemento en la mezcla. Con los aditivos acelerante obtenemos las siguientes ventajas:
Desarrollo de resistencias más rápidamente Mejora de las caracteristicas del terminado Disminución de los agrietamientos Cumplimiento de su función estructural más temprano.
Sirve principalmente en la elaboración de concretos cuando se requiera: Obtener concreto con altas resistencias a temprana edad. Reducir el tiempo de descimbrado y facilitar el rápido avance de las obras. Colocar concreto en ambiente frío o efectuar reparaciones rápidas en todo tipo de estructuras, sin acero de refuerzo o con poca cantidad del mismo. Caracteristicas Reduce los tiempos de descimbrado. Confiere resistencias más altas a temprana edad. Permite una rápida puesta en uso de las estructuras nuevas o reparadas. Aumenta los rendimientos en la elaboración de prefabricados. Las siguientes sustancias se utilizan como base para fabricar los aditivos acelerantes:
Cloruros: calcio, sódico, de aluminio, de hierro, amoniaco Nitrato y nitrito de calcio
Formiato de calcio Trietanolamina Acido oxálico Fluosilicato sódico Alunita Las bases alcalinas: sosa, potasa, amoniaco. Carbonatos, silicatos y Fluosilicato, boratos de sosa o de potasa.
El cloruro de calcio es el aditivo acelerante más común empleado y deberá añadirse en forma de solución como parte del agua de la mezcla. Si se añade al cemento en forma seca puede ser que no todas las partículas secas se disuelvan durante la mezcla. Los aditivos acelerantes se emplean generalmente en los siguientes casos:
Acabado más rápido de placas Colocación del concreto en tiempo frio Permiten reducir los tiempos de desencofrado Aumentan los usos posibles de las formaletas En la industria de los prefabricados Reducción de los periodos de curado Trabajos rápidos Reducción necesaria de las presiones sobre el encofrado Sellado, impermeabilización u obturación de grietas y venas de agua Trabajos en galerías de minas o túneles o paredes húmedas Hormigones y morteros proyectados
Proporción: Dependiendo de la marca, el acelerante sin cloruros se puede dosificar para usos normales de 6.5 a 52 ml. por cada kilogramo de cemento. La proporción del aditivo varia en función de la temperatura a la cual se va a preparar el concreto y se adiciona de 0.5 a 1.5 lt de aditivo por bulto de cemento de 10°c a 25°c. La cantidad de acelerante que se va a utilizar debe ser descontada del agua del diseño de mezcla del concreto. El aditivo se adiciona al agua de la mezcla agitando de tal manera que se logre la completa homogenización. El uso del
aditivo puede generar calor ya que acelera las reacciones de los componentes del cemento que son exotérmicos.
Marcas: Sika rapid: Es un aditivo líquido acelerante de endurecimiento exento de cloruros, útil para concretos y morteros. Acelera el desarrollo de las resistencias mecánicas iniciales del concreto, manteniendo o aumentando las resistencias finales. También acelera el proceso de endurecimiento.
Aceleratex: Es un aditivo líquido a base de cloruros que acelera el tiempo de fraguado del cemento, mortero y concreto. Contribuye además a la obtención de mayores resistencias mecánicas a temprana edad, facilitando en menor tiempo la puesta en operación de estructuras nuevas y reparadas.
Fester Mix:
Nombres Comerciales de algunos aditivos acelerantes
SIKA MEXICANA SA DE SV SYLPYL BASF ACRESQUIM PPG INDUSTRIES DE MEXICO SA DE CV CONSTRUADITIVOS DE MEXICO
Rendimiento del aditivo Debe añadirse en el agua mezclando o dentro de la revolvedora dándole de 3 a 4 min para que se homogenice. Este aditivo dura 6 meses cerrado y debe ser usado con cuidado en climas cálidos. El empleo de este aditivo en climas fríos no es suficiente para contrarrestar los efectos de las bajas temperaturas.
ADITIVO REDUCTOR DE AGUA Y RETARDANTE Acción físico-química con el cemento, favoreciendo la hidratación de las partículas de éste, reduciendo el agua de la mezcla y plastificando la masa del concreto. El uso del aditivo reductor de agua y retardante, provee y sirve al concreto de una plasticidad y fluidez adecuada mejorando las características del concreto tanto en estado plástico como endurecido. Principales aplicaciones: Concreto colocado en climas cálidos. Concreto que se transporta a distancias largas. Concreto que requiere alta trabajabilidad: bombeo y colados en estructuras estrechas.
El aditivo se puede utilizar como reductor de agua y retardante y como fluidificante. Caracteristicas: Reduce la cantidad de agua de mezcla por lo menos en 5 %. Retarda el tiempo de fraguado inicial por lo menos una hora Aumenta la resistencia a la compresión axial por lo menos en 110% a 28 días. Facilita el bombeo del concreto. Aumenta la durabilidad. Mejor manejo y acabado del concreto. Una cohesión excelente en la mezcla. Mayor resistencia. Reduce contracción y agrietamiento. Excelentes características para control de fraguado. Reduce segregación en el concreto. Incrementa el revenimiento sin agua adicional.
El aditivo retardador y reductor de agua de alto rango MNC-HHJ es un polvo marrón grisáceo y superplastificante a base de naftaleno, el que presenta características retardantes y de inclusión de aire. Tiene un alto índice de reducción de agua que varía de un 15% a un 25% y puede ahorrar de un 15% a un 20% de cantidad de cemento. El aditivo retardador y reductor de agua de alto rango puede retardar el ajuste inicial y final de concreto, extender el tiempo de ajuste inicial del cemento de Portland de 2 a 3 horas a 21ºC. También puede ser usado donde se necesite un ajuste demorado para asegurar una entrega suficiente, colocación, vibración o compactación. Debido al efecto de aumento significante, efecto retardador de ajuste inicial y efecto de aceleración de endurecimiento después del ajuste final, nuestro
producto
puede
mejorar
notablemente
la
fluidez
del
concreto,
trabajabilidad y resistencia de diferentes edades. Además, el concreto mezclado con nuestro producto puede ofrecer una alta impermeabilidad y resistencia de congelado-descongelado. Rango
de
dosis
y
método
de
uso
1. Dosis del aditivo retardador y reductor de agua de alto rango es de 0.4% al 1.0% del peso del material cementoso, mientras que la dosis recomendada es del 0.5%. 2. Puede ser agregado durante la mezcla o después de la mezcla, aunque la última es la más recomendada. La dosificación recomendada para el ADMIX TECH® HR20BD es de 195 a 1150 ml/100kg de material cementante. La dosificación requerida será influenciada por el cemento, los componentes químicos de la ceniza en caso de ser usada y las condiciones ambientales. Dependiendo de los materiales, ADMIX TECH® HR20BD puede producir la reducción de agua excediendo el 15 por ciento. Las relaciones agua-cemento pueden mantenerse a niveles más bajos para incrementar tanto la resistencia a la flexión y a la compresión en el concreto a todas las edades del mismo. Se recomienda probar en campo para asegurar la actuación adecuada del ADMIX TECH® HR20BD. Marcas:
ADMIX TECH RETARDEX SIKA CHEMA EUCON 75R
Nombres comerciales
SIKA MEXICANA SA DE SV SYLPYL BASF
ACRESQUIM
Rendimiento:
Debe añadirse en el agua mezclando o dentro Una vez abierto se debe mantener cerrada la tapa o paquete donde está
contenido ya que el rendimiento ya no puede ser el mismo. Se usan pequeña porciones al estar preparando la mezcla al igual que ir
regulando el contenido de los materiales. Una vez abierto el tiempo que tarda en caducar el material es de aproximadamente 5 meses.
CONCLUSION El objetivo de este trabajo fue llevado con éxito porque cada uno de los integrantes investigo a fondo para poder dar a conocer una información más detallada y bien organizada para presentarle a lector una buena organización. Al igual que aprendimos como equipo a diferencias cada una de las caracteristicas especiales que tiene cada aditivo. Al igual que a diferencias porque como bien sabemos aditivos hay muchos y depende de la forma en que se vaya a emplear el resultado será el adecuado en dicho aditivo.
REFERENCIAS ROBERTO MARTINEZ. ADITIVOS PARA CONCRETO. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ESTADO DE CHIHUAHUA. PAG 234-245. 2007. ING.GERARDO A.RIVERA L. ADITIVOS PARA MORTEROS Y CONCRETOS.CONCRETO SIMPLE.NOMBRES COMERCIALES DE ALGUNOS ADITIVOS. PAG 252-253. ESTADO DE MEXICO.2012.
