topclass agua y baditivo de t.o

7/18/2019 Topclass Agua y Baditivo de t.o

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Tecnología delTecnología del

HormigónHormigón

PROFESOR : Hugo Marín GonzálezPROFESOR : Hugo Marín González

Ingeniero CivilIngeniero [email protected]@profesor.duoc.cl



AGUA AGUA



Requisitos – Agua de Amasado

Norma NCh 1498.Of 82

• Establece los requisitos que

debe cumplir el agua que seutilice en el amasado demorteros y hormigones.

• Agua de Amasado:

El agua de amasado o agua

libre es el agua contenida enel hormigón fresco,descontada el agua absorbidapor los áridos.



Aguas• Agua: (15 a 20%)

entrega plasticidad en frescopermite hidratación al cementoprovee de curado (saturación)



Rol del agua en el Hormigón: Participa en el proceso deParticipa en el proceso de hidratación hidratación del del

cemento cemento

• Hidratar al cemento para formar una pasta que pueda fraguar yposteriormente endurecer.• La cantidad de agua necesaria para “activar” químicamente alcemento es aproximadamente un 28 % de su peso.• Es decir, se necesitan como mínimo unos 28 litros de agua parahidratar por completo 100 kg de cemento.• Sin embargo, si usamos esta cantidad de agua, la mezclaresultaría extremadamente seca y no manejable en obra(trabajable)



OtorgaOtorga trabajabilidad trabajabilidad necesaria en el hormigón necesaria en el hormigón Rol del agua en el Hormigón:

•Otorgar trabajabilidad o fluidez a la mezcla de hormigón para quepueda ser utilizado en obra. La cantidad de agua necesaria paraesta función es adicional a la requerida para combinarsequímicamente con el cemento.

Define suDefine su fluidez fluidez (cono) (cono)



Usos del agua en la fabricación del Hormigón



Distribución del agua en la estructura interna

del hormigón



Efecto del aguaadsorbida en el

hormigón y lahumedad relativa



Efectos de la humedad de curado en la resistencia.

Mientras menores el periodo decurado húmedodel hormigón

menor es laresistencia final

Protección y CuradoProtección y Curado



Calidad del Agua – NCh 1498



Las propiedades del hormigón fresco Las propiedades del hormigón fresco

La Cantidad y Calidad del agua

condiciona el desarrollo de:

La durabilidad del hormigón endurecido La durabilidad del hormigón endurecido

Las propiedades en etapa de endurecimiento Las propiedades en etapa de endurecimiento



Los requisitos de calidad o composici Los requisitos de calidad o composici ó ó nn

qu qu

í í mica que debe cumplir el agua de amasadomica que debe cumplir el agua de amasado

se establecen en la norma chilenase establecen en la norma chilena NCh1498 NCh1498 ..

En resumen, esta norma especificaEn resumen, esta norma especifica

requisitos a losrequisitos a los valores de pH, s valores de pH, s ó ó lidos enlidos ensuspensi suspensi ó ó n, s n, s ó ó lidos disueltos, materialidos disueltos, materia

org org á á nica, cloruros y sulfatos solubles nica, cloruros y sulfatos solubles

presentes en el agua de amasado; establecepresentes en el agua de amasado; estableceque el agua potable ser que el agua potable ser á á siempre apta para lasiempre apta para la

confecci confecci ó ó n de hormigones n de hormigones







Nunca debe usarse parala elaboración deconcreto en elementos

presforzados

Puede usarse en H°

simples (<H15) que no

tienen acero de refuerzo

AGUA DE MAR





Una peque Una peque ñ ñ a cantidad de sacarosa.a cantidad de sacarosa.

Del ordenDel orden 0.03% al 0.15 % del peso del cemento 0.03% al 0.15 % del peso del cemento – –

produceproduce retardo de fraguado retardo de fraguado del cemento.del cemento.

Perdida de resistencia Perdida de resistencia en el hormig en el hormig ó ó n.n.Se debe analizar los tiempos de fraguado y elSe debe analizar los tiempos de fraguado y el

desarrollo de resistencia.desarrollo de resistencia.



Requisitos – Agua de Amasado Norma NCh 1498



Impurezas en el Agua



• Limpieza• Un agua sucia (hojas, tierra, basura, etc) puede

provocar serios problemas en la calidad delhormigón

Impurezas en el Agua - Recomendacion



Aguas: utilización de aguas que confieran seguridad de

descontaminación:

• color natural (no verde)

• exenta de espuma• sin materias orgánicas (restos de pasto, hojas,

etc)

• sin olor

Impurezas en el Agua - Recomendaciones



Material orgánico en la superficie




La investigaci La investigaci ó ó n y la experiencia han demostrado que el factor den y la experiencia han demostrado que el factor de

mayor importancia en la resistencia del hormig mayor importancia en la resistencia del hormig ó ó n es el cuocienten es el cuocienteentreentre la cantidad de agua de amasado y la de cemento la cantidad de agua de amasado y la de cemento (Ley de(Ley de

Abrams Abrams , 1919)., 1919).Este cuociente se denomina relaci Este cuociente se denomina relaci ó ó n Agua/Cemento (abreviadan Agua/Cemento (abreviada

A/C) y se expresa como fracci A/C) y se expresa como fracci ó ó n en peso de los materiales.n en peso de los materiales.

Para un tipo de cemento, a menor relaci Para un tipo de cemento, a menor relaci ó ó n A/C mayor resistencian A/C mayor resistencia

(ver Figura 1).(ver Figura 1).

Relación A/C – en el hormigón



Tabla No. 2. Ejemplo pérdida de resistencia a compresión por adición de agua por sobre lade diseño.

Cementousado Por

carga

Aguaagregada porsaco (litros)

Conomedido(cm)

RelaciónA/C

Resistenciarelativa a 28 días

Pérdida deresistencia

20 7.0 0.47 100% -

21 8.0 0.49 94%

6%

22

10.0

0.52

85%

15%

1 saco (42.5

kg)

24 13.0 0.56 75%

25%

Agregar s Agregar s ó ó lo 1 litro de agua por saco disminuye la resistencia allo 1 litro de agua por saco disminuye la resistencia al

menos en un 6%.menos en un 6%.Esto significa que si queremos recuperar la resistencia inicialEsto significa que si queremos recuperar la resistencia inicial

(recuperar relaci (recuperar relaci ó ó n A/C de 0.47), tendremos que agregar 2.1 kgn A/C de 0.47), tendremos que agregar 2.1 kg

adicionales de cemento (un 5% m adicionales de cemento (un 5% m á á s).s).Esto por supuesto aumentar Esto por supuesto aumentar á á los costos de producci los costos de producci ó ó n. Cuandon. Cuando

se agregan 4 litros de agua, la recuperaci se agregan 4 litros de agua, la recuperaci ó ó n de resistencia sen de resistencia se

traduce en un 20% adicional de cemento.traduce en un 20% adicional de cemento.

Relación A/C – en el hormigón



En el caso de duda acerca de la aptitud del agua paraEn el caso de duda acerca de la aptitud del agua para

fabricar hormigones yfabricar hormigones y no sea posible contar no sea posible contar concon

an an á á lisis completos de laboratorio.lisis completos de laboratorio.

El agua puede ser aceptada si al menosEl agua puede ser aceptada si al menos dos muestrasdos muestras

de hormig de hormig ó ó n n confeccionadas con dicha agua reportanconfeccionadas con dicha agua reportan

resistencias a compresi resistencias a compresi ó ó n a 7 y 28 d n a 7 y 28 d í í as superiores alas superiores al

90% 90% de la resistencia obtenida en muestrasde la resistencia obtenida en muestrasconfeccionadas con agua potable (muestras patr confeccionadas con agua potable (muestras patr ó ó n).n).

Las muestras deben serLas muestras deben ser fabricadas, curadas yfabricadas, curadas y

ensayadas en iguales condiciones ensayadas en iguales condiciones , y usando los, y usando losmismos materiales exceptuando el agua.mismos materiales exceptuando el agua.

Evaluación del agua – No existen analisiscompletos



Almacenamiento del Agua



Material complementario al

capitulo.Capitulo N°3

Agua de mezclado para elconcreto.Libro de Diseño y Control de

Mezclas del Concreto

Instituto Mexicano del Cemento y elConcreto.



Término Agua



ADITIVOS ADITIVOS

Adi i H i ó M



Aditivos - Hormigón y Morteros

Clasificación y RequisitosNCh 2182 .Of 95

• Clasifica y establece losrequisitos que deben cumplirlos aditivos que se utilizan enMorteros y Hormigones,facilitando la homogeneidad

de sus característica.



Aditivos y Adiciones• Aditivosmateriales activos

que permitenmodificar

propiedades delhormigónmediante acción

física y/o química



Modificar y mejorar el comportamiento yModificar y mejorar el comportamiento y

Propiedades del hormigón: Propiedades del hormigón:

Adaptar el hormigón a técnica y procedimientosAdaptar el hormigón a técnica y procedimientos

de puesta en obra de puesta en obra



• Aditivos y Adiciones

productos, agregados en pequeña

cantidad, para modificar una ó varias delas propiedades del hormigón

Se presentan en forma de polvo, líquidoso pastas y sus dosis varían,generalmente, entre 0,1% a 5% (incluso15% en el caso de adiciones) del peso delcemento.

Aditivos y Adiciones



Disminuir los costos del hormigón: Disminuir los costos del hormigón:




Tipos de Aditivos:

Desarrollo Histórico de los Aditivos:




Principales Aditivos

Plastificante-RetardanteSuperplastificanteImpermeabilizante

Incorporador de aireAcelerante

Aditivos - Clasificación NCh 2182 .Of



Aditivos Clasificación NCh 2182 .Of95 Tipo ATipo A: Aditivos Plastificantes.: Aditivos Plastificantes.

Tipo B Tipo B : Aditivos Retardadores.: Aditivos Retardadores.

Tipo C Tipo C : Aditivos: Aditivos Acelerantes Acelerantes ..

Tipo D Tipo D : Aditivos Plastificantes y Retardadores.: Aditivos Plastificantes y Retardadores.

Tipo E Tipo E : Aditivos Plastificantes y: Aditivos Plastificantes y Acelerantes Acelerantes ..

Tipo F Tipo F : Aditivos Superplastificantes.: Aditivos Superplastificantes.

Tipo G Tipo G : Aditivos Superplastificantes y Retardadores.: Aditivos Superplastificantes y Retardadores.

Tipo H Tipo H : Aditivos: Aditivos Incorporadores Incorporadores de Aire.de Aire.



Aditivos -Requisitosfísico con

respecto alhormigónpatrón

NCh 2182.Of 95

Aditi Adi i




Plastificante-Retardante Grano

deCemento

Mecanismo:

Moléculade aditivo

Moléculas de aditivo.....impermeabilizaciónimpermeabilización de los granos (Química)

Ionización de los filamentos del

aditivo...defloculación separaciónde los granos de cemento(Físico-Química)

Microburbujas.....lubricación

-lubricación por la generaciónmicroburbujas para poner enMov. el H°fresco (Física)



Efecto racimo partículas cemento



Acción dispersante aditivos

Plastificante



Plastificante



Caso de uso de Plastificante:



R d



Retardante:




Asentamiento de Cono (%) - Edad (horas)

010203040

5060708090

100

0 1 2 3 4 5 6

Edad (horas)

A s e n t a m i e

n t o d e C o n o ( %

)

0,28 (%)0,40 (%)0,51 (%)

Pesp=300 kg/m3

(Cono inicial=6cm)

Adiplast 21(% peso CTO)




8,5

5,5

0

2

46

8

10

Tiempo

Inicial deFraguado

(horas)

Efecto Retardante del ADIPLAST-21

0,00 %

0,45 %




510

942

0200

400

600

800

1000

R e s i s t e n c

i a C ú b i c a

2 0 x 2 0 ( k g f / c m 2 )

Resistencia Hormigón H40 a 28 días Sin Retardo vs Con Retardo

Nota: el retardo duró 4 días,aproximadamente

Sin Retardo Con Retardo






Superplastificante

Mecanismo:-ionización...defloculación (Físico-Química)

-lubricación por la generación

microburbujas (Física)

-impermeabilización de los granos(Química)

Superplastificante:



Superplastificante:

Superplastificante:



Aditivos y AdicionesSuperplastificante como Recuperador de Cono

0

2

4

6

8

0 15 30 45 60 75 90 105Tiempo (minutos)

C o

n o ( c m )

Asentamiento de Cono con Adiplast 100

10 Sin Con



6,37,6

0,96 1,8

0123

456789

10

Cono

s

Sin Con

Resistencia a Compresión con Adiplast 100

417432

35 41

320

390

460

0

40

80

fms

Sin Con




Mecanismo:


Impermeabilizante

PASTAPASTA

Obturación de poros ymicrofisuras

partículas extra-finasque aumentan lacompacidad

llenado de las discontinuidades concapa superficial impermeable o gelque aumenta de volumen enpresencia de agua

Impermeabilizantes:



Impermeabilizantes:




26,3

43,6

10

20

3040

50

60

D i s p e r s i ó n

N o r m a l

( k g f / c m

2 )

Aditivo Impermeabilizante H30 (5)40/8

Sin aditivo Con aditivo

y




300

350

400

450

500

550

Patrón Impermeabilizante Plastificante

R e s i s t e

n c i a ( k g f / c m 2 )

0

20

40

60

80

100

P e r m e a b i l i d a d ( c m )

R28Permeabilidad

y




y

Incorporador de aire

Mecanismo:cemento cemento generación de

microburbujascon dichosfilamentos queimpiden que seunan entre sí lasburbujas

aire aire

agua agua

filamentos denaturalezahidrófugaadheridos alcemento

Incorporador de aire:



co po ado de a e

Incorporador de aire:



p



0

500

1000

15002000

2500

3000

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Contenido de Aire (%)

C i c l o s

H i e l o - D e s h

i e l o p a r a

r e d u c i r

e n 5 0 % e

l M

ó d u l o d e

E l a s t i c i d a d

0

20

40

6080

100

120

Resistencia a

Ciclos Hielo-DeshieloEfectos en laResistencia

Mecánica

Aire incluido



• Aire Incluido (1 a 2%)

entrega plasticidad en fresco

amortigua cambiosdimensionales

deja huecos que disminuyen laresistencia

Caso Aire Incluido:



Acelerante

Su mecanismo se basa en

aspectos químicos quepermiten adelantar el Inicio de

Fraguado , acelerando elendurecimiento y lograndoresistencias más altas a

temprana edad .

Acelerante:



Acelerante:



Aditivos Combinados:



Aditivos para lograr baja densidad:



Anticongelantes – Retardadores Superficiales:



• Adicionesgeneralmente son materiales sólidos

(pigmentos, microsílice, fibras, etc.)




Pigmentos Generalmente son óxidos metálicos, siendo el de hierro

el más común (rojo, pardo, amarillo, negro).

Normalmente se requieren pruebas y sus dosis soninferiores al 8% del cemento.

Aditivos y AdicionesPigmentos



Aditivos y AdicionesFibras

G l d li il ó l fi i d



Generalmente son de polipropileno ó metal, confiriendomayor resistencia mecánica (tracción). Sin embargo,disminuye la trabajabilidad.

Aditivos y AdicionesFibras



Aditivos y AdicionesP li ti did



Poliestireno expandido En forma de esferas o pequeños trozos amorfos que

permiten disminuir la densidad de la masa,aumentando así la aislación térmica y acústica, perodisminuyendo la resistencia mecánica.




Microsílice

Polvo muy fino, 100 veces más pequeño (20 veces másfino) que el cemento y con alto contenido de sílice(>90%) lo que lo hace altamente reactivo. Aumenta lademanda de agua (obliga a usar superplastificantes) ysus dosis son <15% peso del cemento

Cuidado al permutar Microsílice en Polvo versus enPasta....caso en El Teniente para H70

Microsilica:



Microsilica:



MicrosílicaQ é ?

Microsílica

Q é ?



Efectos en el hormigón

MAYOR COHESIÓN Y ESTABILIDADMENOR EXUDACIÓN Y SEGREGACIÓN

AUMENTA LAS RESISTENCIAS MECÁNICAS

INCREMENTA RESISTIVIDAD DEL HORMIGÓN

GENERALMENTE SE USAN EN COMBINACIÓN CON

PLASTIFICANTES Y SUPERPLASTIFICANTES

ADICIÓN EN BASE A POLVOS MUY FINOS DE

SILÍCIO ALTAMENTE REACTIVOS

¿Qué es?¿Qué es?

Microsilica:



MicrosílicaCó A t ?

Microsílica

Có A t ?



Resistencia a la compresión

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 3 7 28 60Tiempo, días

k g / c m

2 e n m i l e s

15%

10

5%

0

MEZCLA

Cemento 390 kg/m3

Agua 158 kg/m3

Contenido de Aire 3%

¿Cómo Actuan?¿Cómo Actuan?

MicrosílicaCó A t ?

Microsílica

Có A t ?



Prueba de perm ea bi lidad de cloruros

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

1 2 3 4 5 6 7

MB-SF,%

C o u

l o m b s

Permeabilidad de c loruros

COULOMBS Rango

> 4.000 A lto

2.000-4.000 Moderado

1.000-2.000 Bajo

100-1.000 Muy Bajo

< 100 No significativo

Para evitarla

corrosión

¿Cómo Actuan?¿Cómo Actuan?

Tipo de aplicación – aditivo recomendado



Tipo de aplicación – aditivo recomendado



Operación Planta

Aditivos y adiciones:



Aditivos y adiciones: el uso del aditivo especificado es fundamental en casos de dudas debe consultarse las cantidades deben ser exahustivamente revisadas

debe recordarse que las cantidades utilizadas sonpequeñas.....por lo tanto, pequeñas variaciones en las

cantidades derivan en sensibles efectos es importante asegurar homogeneidad (en losaditivos líquidos a granel es bueno recircular conbomba o inyectar aire al estanque de

almacenamiento)



Operación Planta



10 Reglas de oro para los aditivos:



Término Aditivo

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