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El clima frío puede llegar a causar

problemas en el mezclado, vaciado, tiempode curado (ver tabla 1) y curado del concreto

teniendo un efecto adverso en laspropiedades físicas y la vida de servicio.Esta guía ha sido desarrollada por BASF

para asist ir al equipo completo deconstrucción (dueños, especificadores,

contratistas y fabricantes de concretopremezclado) en el diseño, fabricación,

entrega, vaciado y curado de concreto decalidad en climas fríos.

Tabla 1

Vaciado de concreto en climas fríos

BOLETIN TECNICO

Aditivos

Tiem po de Fraguado del Concreto a Diferentes Temp eratu ras 

Temperatura Tiem po de Fraguado  Aproximado 

38 ºC (100 ºF)32 ºC (90 ºF)27 ºC (80 ºF)

1 2/3 horas 2 2/3 horas 

4 horas 

21 ºC (70 ºF) 6 horas 

16 ºC (60 ºF)10 ºC (50 ºF)4 ºC (40 ºF)

-1 ºC (30 ºF)-7 ºC (20 ºF)

8 horas 11 horas 14 horas 

19 horas No fragua -el c oncreto se congelará 

Fuente: “Concrete Construction”, Marzo 1990

El Comité 306 del ACI (American Concrete

Institute) define el clima frío como unperíodo cuando, por más de tres días

consecutivos, existen las siguientescondiciones:

1) La temperatura ambiente promedio del

aire es de menos de 4 °C (40 °F) y 2) Latemperatura del aire no es mayor de 10

°C (50 °F) por más de media hora en unperíodo de 24 horas. La temperatura delaire diaria es el promedio de la más alta

y la más baja temperatura que ocurredurante un período de media noche a

media noche.

El tiempo de fraguado del conmostrado en la Tabla 1 se increm

aproximadamente un tercio por cada(10 °F) de reducción de temperaturabajas temperaturas disminuyen el cal

proceso de hidratación y retasignificativamente el tiempo de fraguad

concreto, lo que resulta en una redude la resistencia a compresión a ed

tempranas y un incremento en resiste

a edades mayores.

La influencia que pueden tener las temperaturas en las propiedade

concreto endurecido se reconoce reporte 306 del ACI 306 R-88 acerc

“Vaciado de Concreto a Bajas Temperaque expresa: “Uno debe aprovechaoportunidades proporcionadas por el

frío para vaciar concreto a btemperaturas. El concreto vaciado a

temperaturas [entre 5 y 13 °C (40 a 5se protege contra el congelamiento

curado por largo tiempo, así esdesarrolla resistencias finales más amayor durabilidad.

ón del concret

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BASF Construction Chemicals Latin America -Vaciado del concreto en climas fríos - Boletín Técnico - Aditivos - pág. 2/4

Fuente: PCA, “Deseño y Control de Mezclasde Concreto”

El concreto presenta menos

agrietamiento térmico que el concretosimilar vaciado a mayores

temperaturas.”

En condiciones de temperatura bajocero, el tiempo de fraguado, el desarrollode resistencias y las características de

durabilidad del concreto que no ha sidoprotegido serán afectado severamente.

Por ejemplo, el concreto:

• No debe exceder los límites de la

relación agua/cementorecomendados en el ACI 201.2 R-

92, “Guía para el Concreto Durable”

· Expuesto a ciclos de hielo y deshielomientras que se encuentre en una

condición saturada o en serviciodeberá tener la inclusión de aireapropiada (ver ACI 201.2 R-92) .

• Congelado puede tener una pérdida

de hasta 50% de resistencia acompresión a 28 días.

• Se congelará en estado plástico

cuando la temperatura de la mezcla

baje de -2 °C (29 °F) y se mantengasin mover por el tiempo suficientepara la formación de hielo. Una vezque se haya formado el hielo, la

hidratación normal no ocurrirá y eltiempo de fraguado del concreto se

afectará seriamente.

• Que esté protegido delcongelamiento hasta que haya

alcanzado la resistencia acompresión de por lo menos 3.5 MPa(500 psi) no se dañará por la

exposición a un solo ciclo decongelamiento.

ón al concreto 

Fuente, ACI Publicación SP-39, “Comportamientodel Concreto Bajo Temperaturas Extremas”

Se han establecido prácticas para elvaciado del concreto en climas fríos

que asegurarán el desempeñosatisfactorio de las resistenciasnormales del concreto. El objetivo de

estas prácticas es:

• Mantener condiciones de curado quepermitan el desarrollo normal de

resistencias

• Asegurar que el concreto desarrollela resistencia requerida para la

remoción segura de los encof

• Prevenir el daño al concreto d

al congelamiento a ed

tempranas.

• Limitar los cambios rápidos

temperatura del concretosoportar los esfuerzos térmic

Control de la temperaturconcreto

Durante climas fríos, la temperat

la mezcla del concreto decontrolarse para que cuando el co

se vacíe, su temperatura no balos valores mostrados en la Tabla

concreto de peso normal.

La temperatura del concre

momento del vaciado deberásiempre cerca del mínimo d

temperaturas proporcionadasTabla 2. Las temperaturas de va

no deberán superiores a 11 °C (que éstos valores mínimos.

Tabla 2

Temperaturas de Concreto RecomendadasTamaño de la Sección, dimensión mínima, mm.Línea Temperatura del Aire

< 300 mm (<12 ) 300 a 900 mm (12-36 )

Temperatura mínima del concreto vaciado y mantenido1 - 13 ºC (55 ºF) 10 ºC (50 ºF)

Temperatura mínima del concreto mezclado para la temperatura del aire indicada*2 < -1 ºC (30 ºF) 16 ºC (60 ºF) 13 ºC (55 ºF)

3 -18 a –1 ºC (0-30 ºF) 18 ºC (65 ºF) 16 ºC (60 ºF)

4 > -18 ºC (<0 ºF) 21 ºC (70 ºF) 18 ºC (65 ºF)

Pérdida gradual máxima de temperatura permisible, 24 horas después del final de la prote5 - 10 ºC (50 ºF) 5 ºC (40 ºF)

*Para climas más fríos se proporciona un margen mayor de temperatura entre el co

mezclado y la temperatura mínima requerida para el concreto fresco colocado.

Las altas temperaturas del concreto noofrecen mayor protección contra el

congelamiento ya que la pérdida decalor es mayor cuando las temperaturas

del concreto son mayores que lastemperaturas ambientales. Las altas

temperaturas del concreto requieren

más agua de mezcla para lleasentamiento requerido, increme

velocidad de la pérdida de asentamy las retracciones térmicas, así

la posibilidad de agrietamientretracciones térmicas, ya q

pérdida de humedad es mayor.

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BASF Construction Chemicals Latin America -Vaciado del concreto en climas fríos - Boletín Técnico - Aditivos - pág3/4

La temperatura del concreto al

momento del mezclado estáinfluenciada por la temperatura, calor

específico y la cantidad de susingredientes. La temperaturaaproximada del concreto puede

calcularse siguiendo la siguienteecuación:

T=0.22 (TaWa + TcWc) + TwWw + TwaWwa 

0.22 (Wa + Wc) + Ww + Wwa 

Donde T es la temperatura del concreto

recién mezclado Ta, Tc, Tx y Twa =temperatura de los agregados,

temperatura del cemento, temperatura

del agua de mezcla añadida, ytemperatura del agua libre sobre losagregados, respectivamente.

Wa,Wc, Ww, y Wwa= peso de losagregados, cemento, agua añadida y

el agua libre sobre los agregados,respectivamente.

La temperatura del concreto puede

incrementarse 0.5 °C (1 °F)incrementando:

• Temperatura del cemento 4 °C (8 °F)

• Temperatura del agua 2 °C (4 °F)

• Temperatura de los agregado 1 °C (2°F)

De todos los materiales para fabricarconcreto, el agua es el más fácil ypráctico de calentar. El peso de los

agregados y el cemento en una mezclatípica para clima frío es mayor que el

peso del agua. Sin embargo, el aguapuede almacenar cinco veces más

calor que el material sólido del mismopeso.

Materiales de concreto

El uso de cementos de fraguado rápido

puede mejorar las características deendurecimiento del concreto en clima

frío. La hidratación del cemento causaun incremento de temperatura de 5 a 8

°C (10 a 15 °F) por 45 kg (100 lb) de

cemento. El incremento en latemperatura del concreto debido a la

hidratación del cemento esdirectamente proporcional a sucontenido de cemento. El cemento Tipo

III (altas resistencias tempranas) puedeutilizarse para alcanzar rápidos tiempos

de fraguado y altas resistenciastempranas. Las ventajas principales del

cemento Tipo III ocurren durante losprimeros siete días.

Las cenizas volantes y otros materiales

puzolánicos y escoria granulada seutilizan como reemplazos parciales del

cemento Portland. Estos materialespueden util izarse con adit ivosacelerantes para obtener el desempeño

deseado del concreto para vaciados enclimas fríos.

Los requisitos para obtener buenosresultados en vaciados y curado del

concreto en climas fríos sonbásicamente los mismos que los del

concreto vaciado en otro tipo de climas.El concreto debe vaciarse en el lugar

permanente y en capas para permitir la

vibración adecuada; util icerompevientos, cure y proteja de la

pérdida de humedad y el congelamiento.

Aditivos químicos

Los aditivos químicos que cumplen conASTM C-494 Tipos C, acelerantes, y

E, reductores de agua y acelerantes,mejoran el concreto vaciado duranteclimas fríos. Los beneficios obtenidos

de éstos aditivos incluyen:

• Menor demanda de agua – mínimo

5%.

• Mejor trabajabilidad durante el

vaciado.

• Tiempo de fraguado más rápido (ver

figura 3).

• Incremento en las resistencias

tempranas.

• Rápida remoción y reus

encofrados.

Figura 3  Efecto de la Temperatura del

Concreto y Acelerador en el Tiempo de Fra

0 2 4 6 8 10 12

0 ASTM

    R   e   s    i   s   t   e   n   c    i   a   a    l   a    P   e   n   e   t   r   a   c    i    ó   n ,

    M    P   a    (   p   s    i    )

Tiempo, Horas 

Fraguado Final

Fraguado Inicial

Sin Aditivo Con Acelerante 

34 (5000)

28 (4000)

21(3000)

14 (2000)

6.9 (1000)

3.4 (500)

22 ?C (73 ?F)

BASF ofrece una familia comple

aditivos acelerantes (a base de cly sin cloruros) que cumplen co

requisitos del ASTM C-494.

Datos típicos de desemp

En climas fríos, el POZZOL

122HE y el POZZUTEC® 20 putilizarse para obtener tiempfraguado acelerados e incremen

desempeño de las resiste

tempranas. En temperaturas bajoel aditivo POZZUTTEC 20 se utilizar para poder vaciar el conc

temperaturas ambientales de ha°C (20 °F). Su representante de le ayudará a seleccionar la

formulación para su proyecto. VTabla 3 en la siguiente página.

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(54-34-8843-3000) (55-11-6108-5555) (56-2-444-9760) (57-1-321-7210) (506-440-9110) (593-2-256-6011) (52-55-2122-2200) (511-385-0109) (787-258-2737) (809-957 9303) (58-212-762Argentina Brasil Chile Colombia Costa Rica Ecuador  México Perú Puerto Rico Venezu

 Rep Dominicana

Tabla 3

Datos de Desempeño típico

Temperatura ambiente y del concreto 10 ºC (50 ºF)

Designación

Aceleracióndel Tiempo

de Fraguadovs.

Producto ASTMC-494

Dosificaciónml/100 kg(fl oz/cwt)

Concreto Normal(hr:min)

POZZOLITH 122 HE1

C&E 1040(16)2080(32)

-2:45-4:15

POZZUTEC 202

C&E 650 (10)1300(20)

-3:00-4:00

POZZOLITH NC 5343

C 13 (850)–3:0626 (1,700)

–4:43

1 POZZOLITH 122HE es un aditivo reductor de agua y acelerante con base cloruros

2 POZZUTEC 20 es un aditivo reductor de agua y acelerante libre de cloruros3 POZZOLITH NC 534 es un aditivo acelerante sin cloruros

Curado

Curar es mantener un contenido dehumedad y temperatura satisfactorios

en el concreto durante sus etapastempranas para el desarrollo de las

propiedades deseadas (ver figura 4). Elcurado mínimo recomendado es de 7días. El curado inadecuado puede

causar agrietamiento por retracciones

plásticas y afectar el desarrollo deresistencias y durabilidad. El concretorecién vaciado en climas fríos debe

protegerse del secado para que ocurrala hidratación adecuada. Normalmente,se deben tomar las medidas necesarias

para prevenir la evaporación de lahumedad del concreto. Los métodos de

curado incluyen el uso de plásticos ypapel impermeable, hojas blancas de

curado y membranas de curado.

NOTA: No se recomienda curar con

agua en climas fríos.

Control de Agrietamiento porretracción del concreto enestado plástico

Las fibras sintéticas de polipropileno(MASTERFIBER® 50PS) reducen la

formación de asentamiento plástico y

agrietamiento por retracción. Estasfibras además:

• Sirven de refuerzo contra la

formación de agrietamientos porretracciones plásticas

• Ayudan a mantener las grietasunidas

• Aumentan la resistencia a la abrasión• Son compatib les con los

tratamientos superficiales

• No cambian las proporciones demezcla

3 7 90 180  0 

25 

50 

75 

100 

125 

150 

28 Edad, Días 

 C u ra d o   c o  n   h u  m e d a d   t o d 

o  e  l  t  ie  m  p o 

A l a ir e  d e s p u é s  d e  7  d í a s 

A l a ir e  d e s p ué s  de  3  d í as 

A l a ir e  t o d o  e l tie m p o 

    R   e   s    i   s   t   e   n   c    i   a

   a    C   o   m   p   r   e   s    i    ó   n    %

Efecto del Curado en la Resistencia a Compresión del Concreto 

Fuente: PCA, “Design and Con

Concrete Mixtures”

Resumen

Las dif icultades del vaciadconcreto en climas fríos son cauprincipalmente por bajas temper

ambientales, y por no protegconcreto del congelamiento.

condiciones afectan la calidaconcreto al extender el tiem

fraguado, reducir el desarroresistencias e incrementar el potde agrietamiento por retracc

plásticas.

El tiempo de fraguado, resistdurabilidad y otras propied

deseadas del concreto puobtenerse en climas fríos siguiensiguientes prácticas recomenda

• Planear con ant ic ipacióvaciados en climas fríos

• Utilizar ingredientes tibios concreto

• Evitar el vaciado del concre

substratos congelados

• Prevenir el congelamientconcreto

• Limitar los cambios rápidos

temperatura del concreto.

El vaciado del concreto en climatendrá éxito si se siguen todaprecauciones y recomendacione

el vaciado del concreto publicadACI.