GUIA LABORATORIO N° 03

UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓNFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURAE. A. P. DE INGENIERÍA CIVILLABORATORIO DE TECNOLOGIA DE MATERIALES Y CONCRETO

Guía de Laboratorio N° 021

GUÍA DE LABORATORIO

PRACTICA N° 03

“ ADITIVOS”

1. NORMATIVA

ASTM C 125

2. GENERALIDADES

Aditivo es una sustancia química, generalmente dosificada por debajo del 5% de la masa del cemento, distinta del agua, los agregados, el cemento y los refuerzos de fibra, que se emplea como ingrediente de la pasta, del mortero o del concreto, y se agrega al conjunto antes o durante el proceso de mezclado, con el fin de modificar alguna o algunas de sus propiedades físicas, de tal forma que el material se adapte de una mejor forma a las características de la obra o las necesidades del constructor.Los aditivos se emplean cada vez en mayor escala en la fabricación de morteros y hormigones, para la elaboración de productos de calidad, en procura de mejorar las características del producto final. No se trata en ningún modo de aditivos del cemento, pues la misión del aditivo no consiste en mejorar el cemento, sino permitir la transformación o modificación de ciertos caracteres o propiedades de un producto acabado, que según los casos, puede ser un hormigón, un mortero o una lechada para inyecciones.

En resumidas cuentas el aditivo no se limita a actuar sobre el cemento, sino que su acción se ejerce sobre los tres componentes de la mezcla: el árido o agregado, el cemento y el agua. En esta acción influyen en gran manera la naturaleza y la dosificación de cada uno de esos componentes.

Los aditivos se utilizan cada vez más en la pasta, los morteros y hormigones por las siguientes razones: Los aditivos se perfeccionan incesantemente.

Al principio se usaban, sin purificar, determinados productos de la industria papelera o petrolífera, de lo que resultaban variaciones en la composición química. Actualmente, la orientación se dirige cada vez mas hacia un control



de calidad de esos subproductos y a una corrección de sus composiciones gracias a tratamientos y adiciones, han sucedido investigaciones sistemáticas que condujeron a la fabricación de productos básicos especiales o de una mezcla de materias primas existentes, a fin de presentar al mercado aditivos polivalentes.

Economía.Ante problemas con el concreto el constructor tendrá que plantearse las alternativas de saber si se debe utilizar un aditivo o no, luego saber cuál se debe usar y finalmente como y en que dosis debe usarse. Para esto, tendrá que consultar las instrucciones de los fabricantes y remitirse a documentos especiales. Debe saber eventualmente la dosificación a emplear y queensayos se le deben hacer, a pie de obra, para precisar la dosificación a utilizar.Es por esta razón, por la cual se pretenden obtener mezclas con la dosificación más económica a unos menores costos de construcción.El costo del aditivo no solo se relaciona con la dosificación del concreto, sino también: por la cuantía mínima de cemento, el control de los requerimientos del agua, por los ahorros de energía, la economía en el tiempo de la colocación, disminución en los costos de las formaletas y encofrados debido al rápido desencofrado y la reutilización de los moldes, la facilidad en la colocación y compactación y el avance en forma considerable de la obra y puesta en servicio.

Las TécnicasÉsta razón influye en la modificación o en el mejoramiento de una o varias de las propiedades físicas del concreto tanto en el estado fresco como el incremento en la manejabilidad, trabajabilidad extendida, disminución de la exudación y de la segregación, hormigón cohesivo, fraguados programados y en la aptitud para el bombeo; y el concreto en estado endurecido en el cual se puede lograr mejorar las resistencias mecánicas, las resistencias a las acciones físicas como heladas y a las acciones químicas, disminución de la porosidad, en el control del calor de hidratación, en la contracción controlada y en los mejores acabados.

Cumplimiento de las especificacionesSe debe tener en cuenta a la hora de usar uno o varios aditivos en cumplir con los requerimientos exigidos para los distintos usos del concreto como relación agua/cemento fija, adecuada manejabilidad, resistencias a



temprana edad, resistencias finales, resistencia a la abrasión, tiempos de fraguado, cantidad de aire incorporado, impedir la corrosión del refuerzo, garantizar la mayor adherencia entre el acero y el concreto y una mejor unión entre el concreto nuevo y el viejo.En conclusión, a la hora de usar cualquier tipo de aditivo se debe intervenir de forma positiva en la calidad del concreto, de tal forma que se le den soluciones a los diferentes problemas y satisfacer los distintos requerimientos. Sin detrimento de la resistencia y durabilidad del material.

3. PROPIEDADES DEL CONCRETO CON ADITIVOS

Generalmente el concreto\con aditivos es más durable, resistente y la experiencia indica que se agrieta menos que un concreto que no lo incluya. Las propiedades que se pueden modificar en el concreto fresco, durante el fraguado y en estado endurecido se enumeran a continuación y serán estudiadas en los capítulos de concreto en estado fresco y estado endurecido

En estado fresco: Aumento de la manejabilidad para el mismo contenido de agua o

disminución del contenido de agua para la misma manejabilidad. Reducción de la segregación por mayor cohesividad de la mezcla. Aumento de la bombeabilidad, lo que implica menor presión de

bombeo para un mismo flujo. Aumento del tiempo de manejabilidad.

Durante el fraguado Retardo o aceleramiento del fraguado del concreto. Retardo o reducción en la generación de calor de hidratación. Reducción o prevención de las grietas por contracción. Control de la exudación o sangrado

En estado endurecido Aumento de resistencia en todas las edades. Aumento de resistencia a compresión, flexión y tracción. Aumento de la durabilidad o resistencia a condiciones severas de

exposición. Disminución de la permeabilidad. Control de la expansión causada por la reacción Árcali-Agregado.

4. CLASIFICACIÓN DE ADITIVOS



En la clasificación de aditivos en función de sus efectos no es fácil debido a que ellos pueden ser clasificados genéricamente o con relación a los efectos característicos derivados de su empleo; pueden modificar más de una propiedad del concreto; así como a los diversos productos existentes en el mercado no cumplen las mismas especificaciones. En la clasificación debe considerarse que las múltiples posibilidades derivadas del empleo de aditivos; el constante desarrollo de materiales nuevos o modificaciones de los ya conocidos; y la variación de efectos con los diferentes materiales integrantes del concreto, son factores que impiden presentar una clasificación demasiado extensa.

De acuerdo a la Norma ASTM C 494, los aditivos se clasifican en: TIPO A Reductores de agua. TIPO B Retardadores de fragua. TIPO C Acelerantes. TIPO D Reductores de agua- retardadores de fragua. TIPO E Reductores de agua- Acelerantes. TIPO F Súper Reductores de Agua. TIPO G Súper Reductores de agua – Acelerarte.

La recomendación de ACI 212 clasifica a los aditivos en los siguientes grupos:

Acelerantes. Incorrporador de aire. Reductores de agua y reguladores de fragua. Aditivos Minerales. Generadores de gas. Aditivos para inyecciones. Productores de expansión. Ligantes. Ayuda para bombeo. Colorantes. Floculantes. Fungicidas, insecticidas y germicidas. Impermeabilizantes. Reductores de permeabilidad. Controladores de reacción álcali-agregado.



Inhibidores de la corrosión. Super plastificante.

5. REQUERIMIENTO DE NORMA

La norma establece para cada uno de los aditivos mencionados, los requisitos para comprobar las modificaciones aportadas por un aditivo sobre alguna de las siguientes propiedades del concreto:

a. Requerimiento de agua.b. Tiempo de fraguado.c. Resistencia a la compresión.d. Resistencia a la flexión.e. Deformación por contracción.f. Inalterabilidad (durabilidad)

La evaluación de estas características se efectúa por comparación con los resultados obtenidos con un concreto de similar composición y características pero sin aditivos, que se denomina concreto de control o concreto patrón.Los métodos de ensayo están especificados en la norma. La tabla N° 1 determina los valores que deben ser aplicados en cada caso.

6. NIVELES EN EL CONTROL DE CALIDAD

Nivel 1: Durante la etapa de aprobación inicia, la prueba del cumplimiento de los requisitos de desempeño, definidos en a tabla N°1, demuestra que el aditivo cumple los requisitos de la norma. Los ensayos de uniformidad y equivalencia se deben llevar a cabo de modo que den resultados con los cuales se puedan realizar comparaciones.

Nivel 2: Los reensayos de propiedades físicas y desempeño pueden ser solicitados a intervalos por el comprador. Las pruebas de cumplimiento de los requisitos de la Tabla N°1, demuestra la continua uniformidad del aditivo con los requisitos de la norma.

Nivel 3: Para la aceptación de un lote o para medir la uniformidad dentro de los lotes o entre los mismos, cuando lo especifique el comprador, se deberán utilizar los ensayos de uniformidad y equivalencia por residuo sólido, peso específico y análisis infrarrojo.





7. ENSAYOS DE UNIFORMIDAD

Los ensayos de uniformidad y equivalencia, se realizarán sobre la muestra inicial y se deberán guardar los resultados como referencia para compararlos con los obtenidos en los ensayos de muestras tomadas de cualquier parte del lote o de los lotes subsiguientes del aditivo suministrado para uso en la obra.Cuando el comprador lo especifique, la uniformidad de un lote o la equivalencia de diferentes lotes de la misma fuente, se deberá establecer mediante la aplicación de los siguientes procedimientos y requisitos:

Análisis Infrarrojo: Los espectros de absorción de la muestra inicial y de la muestra de ensayo deben ser esencialmente similares. La norma recomienda un procedimiento de ensayo.

Residuo mediante secado en horno de aditivos líquidos: Los residuos secados en el horno de la muestra inicial y de las muestras subsiguientes deben estar dentro de un intervalo de variación no mayor que 5%.

Residuo mediante secado en horno de aditivos no líquidos: Los residuos secados en el horno de la muestra inicial y de las muestras subsiguientes deben estar dentro de un intervalo de variación no mayor que 4%.

Peso específico: Cuando se realiza el ensayo, el peso específico en las muestras subsiguientes de ensayo no deberá diferir del peso específico de la muestra inicial en más del 10% de la diferencia entre el peso específico de la muestra inicial y la del agua reactiva a la misma temperatura.

En algunos casos, pueden resultar inapropiados algunos de estos procedimientos. Al efecto, se pueden establecer otros requisitos para uniformidad y equivalencia de lote a lote, o dentro de un mismo lote, previo



acuerdo entre el comprador y el fabricante.

8. OTRO REQUERIMIENTOS DE ENSAYO

El comprador puede exigir un reensayo limitado para confirmar el cumplimiento actual del aditivo con los requisitos de la norma. Tal reensayo limitado cubrirá las propiedades físicas y el desempeño del aditivo.El reensayo de las propiedades físicas consistirá en ensayos de uniformidad y equivalencia por análisis infrarrojo, residuo mediante secado en homo y peso específico.El reensayo de propiedades de desempeño consistirá en el contenido de agua del concreto fresco, tiempo de fraguado y resistencia a la compresión a 3 días, 7 días y 28 días. A petición del comprador, el fabricante deberá establecer por escrito que el aditivo proporcionado para utilizar en obra es idéntico, en todos sus aspectos esenciales, incluyendo la concentración- al aditivo ensayado con base en esta norma.Cuando se vaya a utilizar el aditivo en concreto pretensado el fabricante deberá certificar por escrito el contenido de ión cloro del aditivo y si éste ha sido agregado o no durante su fabricación.

9. CONDICIONES DE EMPLEO

Los aditivos utilizados deberán cumplir con los requisitos de las Normas ASTM O NTP correspondiente. Su empleo deberá estar indicando en las especificaciones del proyecto, o ser aprobado por la supervisión.El empleo de aditivos incorporadores de aire es obligatorio en concretos que, en cualquier época de su vida, pueda en estar expuestos a temperaturas ambientes menores de 4C. En otros casos, el empleo de estos u otros aditivos solo es obligatorio cuando pueden ser la única alternativa para lograr los resultados deseados.El empleo de aditivos no autoriza a disminuir el contenido de cemento seleccionado para la unidad cubica de concreto.

10. INCORPORACION

Para la incorporacion del aditivo a la mezcla se debera emplear dispositivos mecanicos de agitacion a fin de garantizar una cuidadosa distribucion de los ingredientes. La Supervision aprobara el Sistema de incorporación selecionado.Los aditivos que van a ser empleados en la forma de solución no estable o de



suspensión, deberán ser incorporados a la mezcla empleado u equipo dispersante fin de garantizar una cuidosa distribución de los ingredientes.

11. SELECCION DE CANTIDADES

En la selección de la cantidad de aditivo por unidad cubica de concreto se tendrá en consideración las recomendaciones del fabricante, si más de un aditivo va a ser empleado, las propiedades del concreto en estado fresco y endurecido, las propiedades del concreto en estado fresco y endurecido, las características del agregado, la resistencia a la compresión especificada, las condiciones del clima, durante el mezclado y colocación, el procedimiento de colocación, y los resultados de las pruebas de Laboratorio.El contratista proporcionara a la supervisión la dosificación recomendable del aditivo seleccionado e indicara los efectos perjudiciales debido a variaciones en la misma; la composición química del aditivo, el contenido de cloruros expresado como porcentaje en peso de ion cloruro; y las recomendaciones del fabricante para la dosificación si se emplea aditivos incorporadores de aire.

12. LIMITACIONES DE EMPLEO

Los aditivos que contengan cloruro de calcio o las mezclas con impurezas de cloruro provenientes de los ingredientes del concreto, no deberán ser utilizados sin autorización previa escrita del ingeniero Proyectista y la supervisión en ningún caso se emplearan en concreto preesforzado, o en concreto que tenga embebidos elementos de aluminio o de fierro; concreto colocado en encofrados de metal galvanizado, concretos masivos; o concretos colocados en clima cálidos.En los casos en que el ingeniero Proyectista y/o la supervisión autorizen el empleo de cloruro de calcio o de aditivos con contenido de cloruros, deberá certificarse que el contenido total del ion en la mezcla de concreto no exceda los limites indicados en la recomendación del ACI 318 debiendo recordarse que las concentraciones de ion cloruro pueden producir corrosión acelerada en el acero de presfuerzo, e elementos de aluminio embebidos especialmente si están en contacto con acero embebido y el concreto se halla en ambiente húmedo, y en los elementos metálicos galvanizados no removibles.No se empleará aditivos incorporadores de aire salvo que el concreto pueda estar expuesto, en cualquier etapa de su vida, a temperaturas menores de 4C°. Se requiere la autorización escrita de la supervisión. Los aditivos incorporadores de aire deberán cumplir con la Norma ASTM C260.



13. ALMACENAMIENTO

Los aditivos serán almacenados siguiendo las recomendaciones del fabricante, debiendo prevenir la contaminación, evaporación, o deterioro para ello se tendrá en cuenta los siguientes aspectos:

Los aditivos líquidos serán protegidos de la congelación o de cambios de temperatura que puedan efectuar sus características.

Los aditivos no serán almacenados por un periodo mayor de seis meses, debiéndose efectuar ensayos para evaluar su calidad antes de su empleo.

Los aditivos cuya fecha de vencimiento se ha cumplido no serán utilizados.

14. NOMBRES COMERCIALES DE ALGUNOS ADITIVOS





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