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 que

ensayos 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 Técnicas

Ésta 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 especificaciones

Se 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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