Profesor: Arq. Enrique Adrián
Realizado por: Rivas, Stephany C.I.: 24.720.881 Sandoval Paz, Laura C.I. 24.090.235 Useche, María Elisa C.I. 22.024.121
INTRODUCCIÓN Los aditivos de concreto son… Modificadores y mejoradores de las mezclas de concreto.
También son productos químicos capaces de disolverse en agua, que se adicionan durante el mezclado en porcentajes no mayores de 5% de la masa de cemento, con el propósito de producir una modificación en el comportamiento de concreto en su estado fresco y/o en condiciones de trabajo. 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.
CLASIFICACIÓN DE LOS ADITIVOS Los aditivos se clasifican por su función en el concreto. La clasificación de las Normas COVENIN 35694 y ASTM C 494* es la siguiente: Tipo A Reductores de agua.
Tipo B Retardadores.
Tipo C Aceleradores
Tipo D Reductores de agua y retardadores.
Tipo E Reductores de agua y acelerantes.
Tipo F Reductores de agua de alto rango
Tipo G Reductores de agua de alto rango y retardadores
Tipo H Reductores de agua de alto rango y aceleradores
ACELERADORES DEL FRAGUADO Son productos que adelantan el inicio de fraguado y aceleran el endurecimiento, permitiendo la obtención de resistencias más altas a edades tempranas. Los aceleradores producen un aumento de la resistencia inicial del hormigón, principalmente en los primeros días, acortando, además, los tiempos inicial y final de fraguado.
ACELERADORES DEL FRAGUADO:
¿CÓMO FUNCIONAN? Favorecen la disolución de los constituyentes anhidros del cemento, su disolución o su velocidad de hidratación; provocan una cristalización rápida de silicatos y aluminatos cálcicos en la pasta del cemento hidratada.
En una gran parte de ellos se encuentra el cloruro cálcico (CaCl2) que es el acelerante por excelencia También actúan como aceleradores el cloruro sódico, amónico, y férrico, las bases alcalinas, hidróxidos sódico, potásico y amónico, los carbonatos, silicatos y fluosilicatos, aluminatos, boratos de sodio o potasio, el ácido oxálico, la alunita, la dietanolamina, trietanolamina etc. El CaCl2 incrementa la velocidad de hidratación dando lugar a resistencias iniciales altas y a una gran liberación de calor en sus primeras horas
ACELERADORES DEL FRAGUADO:
¿CÓMO FUNCIONAN? Con el cloruro cálcico el tiempo de iniciación del fraguado puede reducirse a menos de la mitad del normal. Al ser mayor la velocidad de desprendimiento de calor en las primeras horas del hormigón.
La velocidad de endurecimiento aumenta de tal forma que un 1 por 100 de cloruro cálcico sobre el peso de cemento, es equivalente una elevación de temperatura de 6 °C Mejora la docilidad de los hormigones y aumenta su compacidad, no alterando las resistencias finales de los mismos y no produciendo regresión de ellas, como ocurre con otros cloruros.
ACELERADORES DEL FRAGUADO:
EFECTOS El efecto producido por un acelerador depende de la dosis de cemento, por lo que no es posible dar valores medios sobre su efecto, el cual debe ser estudiado en cada caso en particular.
Efecto sobre el tiempo de fraguado
Efecto sobre las resistencias
Resistencias a la compresión (kg/cm2)
Tiempo de fraguado % Ca Cl2 Principio (h)
Fin (h)
0
4.45
11.0
1
3.0
8.0
2
1.5
5.0
% CaCl2
A las edades y temperaturas que se indican 1 día
7 días
5ºC
20ºC
5ºC
20ºC
0
7
80
375
495
1
40
130
420
530
2
70
160
425
540
ACELERADORES DEL FRAGUADO:
EFECTOS Efecto sobre la retracción
Corrosión de las armaduras
• La retracción hidráulica posterior al fraguado de la pasta de cemento se ve aumentada por la adición de cloruros, con lo que también aumenta el riesgo de fisura.
• La experiencia ha demostrado que la adición de cloruros puede favorecer la corrosión de las armaduras del hormigón armado manteniendo un ambiente húmedo. • Debido a ello las normas establecen valores limites de contenido totales de cloruros en este tipo de hormigones.
ACELERADORES DEL FRAGUADO:
APLICACIONES Reducir el periodo de espera para la puesta en servicio de un elemento estructural. En el hormigonado en tiempo frío en prefabricación al permitir los desencofrados rápidos Reducir el tiempo de curado, para disminuir las presiones sobre los encofrados Obturación de escapes de agua a través de fisuras, Trabajos en túneles y galerías con paredes húmedas Trabajos marítimos entre dos mareas Hormigones y morteros proyectados, refabricados, etc.
EJEMPLOS DE PRODUCTOS ACELERADORES DE FRAGUADO
ADITIVOS PARA MEJORAR LA BOMBEABILIDAD
• Es posible obtener en el mercado productos que. Estos aditivos mejoran las mezclas deficientes en finos o de granulometría incompleta de los agregados, reducen los problemas de taponamiento y permiten mantener la presión de suministro continuo. • Incrementan la productividad del concreto bombeado, mejorando la cohesividad, disminuyendo el sangrado y limitando la segregaciónLa destacada evolución de los aditivos químicos en el mercado como los fluidificantes reductores de agua y los superplastificantes contribuyen en gran medida al mejoramiento de las mezclas para bombeo
El problema •
El concreto vaciado por gravedad bajo presión atmosférica admite variaciones en la gradación de agregados, asentamiento, contenido de aire, etc. Las características de fluidez del concreto son sensibles a estas variaciones, cuando el concreto está sujeto a altas presiones en los sistemas de bombeo. • Cuatro problemas comunes que enfrentan los contratistas de bombeo de concreto: 1. Bloqueo en el sistema de bombeo resultando en paradas de producción y pérdida de tiempo. 2. Pérdida de asentamiento desde el momento en que entra en la bomba hasta el momento que sale de la bomba en el lugar de vaciado. 3. Bombeo de concreto con agregados ligeros, típicamente difícil de bombear. 4. Alto costo de mantenimiento del equipo de bombeo.En parte, estas dificultades pueden reducirse o incrementarse por el concreto suministrado.
Observaciones sobre el uso de aditivos • • • • • •
• • •
Los aditivos cuyo comportamiento se conoce por experiencia a temperatura normal del ambiente pueden comportarse de manera diferente a temperaturas muy altas o muy bajas. Por su parte, los aditivos cuyo comportamiento se conoce cuando se emplean separadamente, pueden no ser compatibles cuando se utilizan juntos, por esta razón es esencial una prueba de mezcla para cualquier combinación de aditivos. Al ser descargados dentro de la mezcladora los aditivos, no solo se han de medir exactamente, también es importante que sean descargados de manera adecuada durante el ciclo de mezclado y en la dosificación correcta. Los cambios en el procedimiento de mezclado pueden afectar el comportamiento de los aditivos.
CONCRETO PROYECTADO El concreto proyectado es una excelente herramienta en la estabilización y soporte de estructuras en tiempos muy cortos así como para otras aplicaciones en concreto sin formaleta. El concreto proyectado es también una interacción entre hombre, máquina y concreto. Es un material de alto desempeño que funciona sólo bien cuando estos tres elementos tienen éxito. El hombre, personificado en el trabajo del lanzador, requiere gran habilidad técnica y dedicación al trabajo.
CONCRETO PROYECTADO ¿CUÁL ES SU USO? Durante el siglo pasado, el concreto proyectado ha reemplazado los métodos tradicionales de . revestimiento de túneles y se ha convertido en una alternativa muy importante en la estabilización de túneles excavados. El concreto proyectado es un término único que describe varios componentes de una tecnología completa
• El material del concreto proyectado •
El proceso de proyección
••
El sistema del concreto proyectado (equipos)
CONCRETO PROYECTADO ¿CUÁL ES SU USO? Esos tres componentes definen toda una tecnología que tiene una larga tradición, enorme potencial innovador y gran futuro. El material del concreto proyectado se utiliza en un diseño de mezcla de concreto que está determinada por los requerimientos de aplicación y los parámetros especificados. Como regla general, esto significa una reducción en el tamaño máximo del agregado a 8 mm o máximo 16 mm, un aumento en el contenido de cementante y el empleo de aditivos especiales para el concreto proyectado que controlan las propiedades del material.
CONCRETO PROYECTADO Tipos de Construcciones en las que se utiliza El concreto proyectado se utiliza en todo tipo de túneles; vehiculares, ferroviarios, drenaje de aguas y estructuras militares subterráneas, adicionalmente está la estabilización de taludes. Ya sea en la construcción de túnel bajo una edificación o excavando a través de algún obstáculo, el método de construcción es determinado por la capacidad de soporte de la roca y la estabilidad del sustrato a través del cual se hace pasar el túnel.
En construcción subterránea son requisitos la estabilización y revestimiento debido a que a menudo son inducidos altos esfuerzos y deformaciones en la excavación reciente. Frecuentemente es permitida una deformación predeterminada de la sección excavada y solo después es hecha la estabilización dando un sello no positivo.
CONCRETO PROYECTADO Tipos de Construcciones en las que se utiliza La construcción con concreto proyectado es usada en muy diversos tipos de proyectos. La flexibilidad y economía de este material sobresale en edificaciones superficiales, túneles y en construcciones subterráneas especiales, de hecho en toda la industria de la construcción. Los siguientes usos son los más difundidos:
• Estabilización de excavaciones en tunelería y construcción subterránea. • Trabajos de sello de filtraciones • Estabilización de zanjas • Estabilización de taludes • Revestimiento protector • Capas de desgaste • Estructuras especiales portantes livianas.
• Aplicaciones artísticas • Revestimiento de túneles y cámaras subterráneas. • Estabilización en la construcción de minas y galerías. • Reparación de concreto (reemplazo de concreto y reforzamiento). • Restauración de edificios históricos
CONCRETO PROYECTADO Proceso de Aplicación del Concreto Proyectado Existen actualmente dos procesos diferentes para la aplicación del concreto proyectado: Concreto Concreto proyectado proyectado vía vía seca seca El concreto proyectado vía seca es una mezcla lista de concreto proyectado compuesta por agregado, cemento, cualquier aditivo de concreto proyectado sin agua. Para la operación de proyectado, el concreto proyectado vía seca se mezcla con agua y acelerantes de fraguado en la boquilla y luego se aplica. En el proceso de lanzado vía seca en lugar de aceleradores de fraguado pueden usarse cementos especiales de rápido endurecimiento que fraguan en muy corto tiempo después de humedecerlos con agua.
Usos El concreto proyectado vía seca se emplea siempre que se requieran bajos rendimientos y cuando es esencial alta resistencia muy temprana, por ejemplo, para sello preliminar contra alta penetración de agua con gunitas, sin embargo, la elección del proceso está determinada por las preferencias del contratista. Aplicaciones del concreto proyectado vía seca y mezclas de gunitas listas: • Reparaciones de concreto. • Sello preliminar contra alta penetración de agua • Obras menores de proyectado • Obras de impermeabilización • Conceptos logísticos no dependientes del tiempo
CONCRETO PROYECTADO Proceso de Aplicaci贸n del Concreto Proyectado
CONCRETO PROYECTADO Proceso de Aplicación del Concreto Proyectado Concreto proyectado vía húmeda
El concreto proyectado vía húmeda implica el suministro de una mezcla lista y manejable de concreto proyectado compuesta por agregado, cemento, agua y aditivos de concreto proyectado. Para la proyección por vía húmeda se mezcla con aire y con acelerantes de fraguado. El concreto proyectado vía húmeda puede transportarse en flujo denso o flujo diluido. El concreto proyectado por flujo denso es el proceso más reciente y permite alto desempeño.
Usos El concreto proyectado vía húmeda se emplea siempre que se especifique alta calidad del concreto endurecido y que se requiera alto rendimiento. Este proceso es de lejos el más popular en tunelería mecánica. Sin embargo, la elección del proceso está determinada por las preferencias del contratista. Las principales aplicaciones del proceso de concreto proyectado vía húmeda son: • Alto rendimiento en trabajos de concreto proyectado. • Mejoras sustanciales de las condiciones de trabajo en el área de proyección. • Mayor durabilidad debido al control de la cantidad de agua de la mezcla.
CONCRETO PROYECTADO Proceso de Aplicaci贸n del Concreto Proyectado
CONCRETO PROYECTADO Proceso de Aplicaci贸n del Concreto Proyectado
CONCRETO PROYECTADO
CONCRETO INYECTADO
El concreto inyectado significa una técnica de puesta en obra, que exige Condiciones determinadas en los materiales, El concreto inyectado tiene una granulometría discontinua, formado por agregado grueso, cuyos vacíos son llenados por un mortero inyectado a presión. Preserita mayor resistencia y, un mejor comportamiento elástico que el concreto normal. Su permeabilidad es retracción son menos acusadas.
CONCRETO INYECTADO Puesta de Obra del Concreto Proyectado La puesta en obra comprende dos etapas diferenciadas: la acomodación del agregado grueso y la posterior inyección del mortero, esta última comprende el transporte de la pasta. La condición básica para la obtención del concreto reside en obtener un mortero thioxtrópico, que pierda su rigidez momentáneamente, readquiriéndola en el estado de reposo.
Por otra parte, el esqueleto de agregado grueso debe posibilitar el paso del mortero permitiendo que cubra todos los vacíos, para asegurar 1,1 durabilidad y, resistencia.
CONCRETO INYECTADO Técnicas para el Concreto Proyectado La técnica de activación del mortero requiere sea de procedimientos rnecánicos o físicos-químicos, que varíen el grado de floculación, es decir, la fuerza de atracción entre los gránulos Activación por vía química: La activación por vía química se realiza introduciendo en el agua de mezcla un agente dispersante soluble, que anule la atracción. La dispersión mecánica, se realiza por mezcladoras especiales de alta velocidad, ellas posibilitan simultáneamente mientras la superficie de los gránulos es hidratada son separados formando una suspensión viscosa thixótropa intergranular que actúa como antifloculante durante el transporte y puesta en obra del mortero.
CONCRETO INYECTADO fabricación del Concreto El proceso de fabricación del concreto exige un cuidadoso control, especialmente en lo referente a las condiciones del mortero. Ensayos de tipo reológico deben ser efectuados tanto en el diseño de mezcla como durante la fabricación del concretó.
CONCRETO INYECTADO
CONCRETO INYECTADO
INHIBIDORES DE CORROSION EN EL CONCRETO. Son retardantes de la corrosión. retardan la iniciación de la corrosión en tasas que permiten duplicar o triplicar la vida útil de una estructura de concreto reforzado.
¿Que es la corrosión? Se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno.
INHIBIDORES DE CORROSION EN EL CONCRETO.
INHIBIDORES DE CORROSION EN EL CONCRETO. Dosis del inhibidor de corrosión para concreto. 1. La dosis es del 4% de la cantidad total, mientras que la dosis recomendada es de 4 a 8 kg/m3. 2. Cuando es usado en ambientes corrosivos severos la dosis recomendada varía de 8 a 12 kg/m3.
Método de uso. 1. Debe ser mezclado en seco con agregados de cemento seco, mezclado y luego mezclado con agua. 2. Es necesaria una prueba de concreto para asegurar su adaptabilidad.
INHIBIDORES DE CORROSION EN EL CONCRETO. Tipos: Inhibidores de corrosión catódicos. Se usan para estructuras nuevas, o pueden aplicarse sobre la superficie de estructuras ya construidas.
Inhibidores de corrosión anódicos • Nitritos inorgánicos (NO2) El nitrito de calcio es preferible al nitrito de sodio debido justamente al riesgo de incluir aún más óxidos al concreto.. • Nitratos (NO3); su efecto no es apreciable cuando se efectúan ensayos acelerados de corrosión.
INTRUSORES DE AIRE EN EL CONCRETO. Están destinados a producir la incorporación de aire en forma de pequeñas burbujas, en su mayoría de un tamaño comprendido entre 0.01 y 1 mm, con una distribución uniforme de las masas del hormigón. La proporción de burbujas recomendable depende del tamaño máximo del árido más grueso del hormigón, empleándose por regla general los siguientes valores:
Tamaño máximo % aire recomendado
40 mm
20 mm
10 mm
4
5
7
INTRUSORES DE AIRE EN EL CONCRETO. Características: •Reducción de la permeabilidad del agua y líquidos en general. •Aumento de la consistencia del hormigón, en una forma similar al obtenido por la adición de granos finos. •Aumento de la fluidez del hormigón. •Disminución de la exudación del agua de amasado del hormigón. •Disminución de la resistencia.
INTRUSORES DE AIRE EN EL CONCRETO. Efectos: Efecto frente a los ciclos alternados de hielo - deshielo Las burbujas de aire incorporado en el hormigón actúan como cámaras de expansión frente al aumento de volumen que experimenta el agua al transformarse en hielo. Efecto sobre la trabajabilidad del hormigón Las burbujas de aire formadas en el hormigón fresco actúan al mismo tiempo como un fluido, aumentando su docilidad Efecto sobre la impermeabilidad El hormigón resultante es más impermeable e, indirectamente, por ello más resistente a la acción de agentes agresivos.