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Tecnología del Concreto - Aditivos Agenda
Información general - definición
Información detallada:
plastificantes / superplastificantes
retardantes
acelerantes
incorporadores de aire
Impermeabilizantes
Cuardores
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Sika Group – History
• Fundada en 1910 por Kaspar Winkler
• A través de crecimiento constante ha llegado a ser uno de los líderes en el mundo como proveedor de productos químicos para la construcción.
• Enfasis en innovativas soluciones y sistemas integrados.
• Comprometidos con el medio ambiente y la gente
• Valor agregado para sus clientes
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Mayores Innovaciones en aditivos para
Concreto, Mortero y Cemento
1920 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 1910
Sika es fundada y lanza su primer producto: Sika®-1 un
aditivo impermeabilizante para concreto y mortero
1930
Sika introduce Plastiment ® un set-retarding,
mejorador de resistencia por reducción de
agua.
Primer polímero Super Plastificante Sikament® 10 Acelerador Alkali Free para Shotcrete Sigunit® AF
Sika lanza Sika Rapid® patente Tecnológica de
Aceleradores de endurecimiento (NOVA Award)
Sika ViscoCrete® polycarboxylate polymer based High-
Range Water Reducers
Sigunit® Acelerador en polvo para Shotcrete.
Primer acelerador líquido para Shotcrete Sigunit® L
• SikaGrind® Ayudantes de Molienda y Mejoradores de
Cemento
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Agregados (70%) Agua
(18%) Cemento (9%)
Adiciones
(1.5%)
Aditivos
(0,5%) Aire
(1%)
Vol.-
%
Qué es el concreto?
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Qué es un aditivo?
Todos los estandares y guías definen los aditivos para
concreto en diferentes maneras y formas, pero en
esencia todos las descripciones son iguales:
Material que se adiciona en pequeñas
proporciones (en relación al peso del cemento y/o
adciones) durante el proceso del mezclado del
concreto para cambiar una o varias
caracteristicas del mismo en estado fresco o
endurecido.
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La química al servicio
de la construcción !
Líquido o polvo que se utiliza para:
• Darle al concreto una
propiedad que no tiene.
• Modificar alguna de las que
tiene.
• En forma económica o
funcional.
Qué es un aditivo?
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Por qué usar aditivos?
• Con el fin de influir y cambiar las características del concreto en
estado fresco como en estado endurecido y por lo tanto el cumplir
con los requimientos y especificaciones del cliente.
• Mejorar la calidad.
• Mejorar la trabajabilidad, los tiempos de vaciado y desencofrado.
• Mejoras esteticas.
• Razones técnica: estructuras más resistentes y durables.
• Razones económicas.
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Aditivos químicos reductores de agua y controladores de
fraguado – ASTM C 494
Tipo Clasificación
A Reductores de agua - Plastificantes
B Retardantes
C Acelerantes
D Plastificantes – Retardantes
E Plastificantes – Acelerantes
F Reductores de agua de alto poder – Superplastificantes
G Superplastificantes - Retardantes
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Reductores de agua – Plastificantes (Tipo A)
Reductores de agua de alto poder – Superplastificantes
(Tipo F)
Aditivos para:
• Reducir el agua de amasado.
• Aumentar el asentamiento.
• Reducir el agua de amasado y aumentar el
asentamiento.
Plastificantes
• Reducen agua de amasado en 5 – 12%
Superplastificantes
• Reducción de agua de amasado mayor al 12%
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0,0%
5,0%
10,0%
15,0%
20,0%
25,0%
0 0,2% 0,4% 0,6% 0,8% 1,0% 1,2% 1,4% 1,6% 1,8%
Dosage
Wate
r re
du
cti
on
%
Reductores de agua – Plastificantes (Tipo A)
Reductores de agua de alto poder – Superplastificantes
(Tipo F)
0,0%
5,0%
10,0%
15,0%
20,0%
25,0%
0 0,2% 0,4% 0,6% 0,8% 1,0% 1,2% 1,4% 1,6% 1,8%
Dosage
Wate
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Pla
sti
fic
an
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up
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can
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Reducción de agua (calidad)
asentamiento
(trabajabilidad)
Concreto
de
referencia
2. Posibilidad
mejorar la calidad
1.
Po
sib
ilid
ad
mejo
rar
el
asen
tam
ien
to
Plastificantes y superplastificantes
Modo de acción
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Plastificantes – Superplastificantes (Tipos A y F)
• Para uso en invierno o estaciones intermedias.
Plastificantes – Superplatificantes con retardante (Tipos D
y G)
• Para uso en verano y/o bajo condiciones de calor.
• Cuando se requiera mantenimiento de trabajabilidad por
buen tiempo (transporte).
Plastificantes con acelerante (Tipo E)
• Para uso en invierno y/o bajo condiciones de frio.
• Cuando se requiera altas resistencias tempranas.
• Para concretos prefabricados.
Plastificantes y superplastificantes
Usos
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Plastificantes y superplastificantes
Productos
Reducción de agua
1930: Plastiment Lignosulfonatos hasta 10%
1980: Sikament Naftalenos hasta 20%
2000: ViscoCrete Polycarboxilatoss hasta 40%
2010: SikaPlast Nafta-Polycarbox. Hasta 30%
Desarrollo de plastificantes y superplastificantes:
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Plastiment
Alt
a
Trabajabilidad Desarrollo de f’c a edad temprana R
ed
ucció
n d
e a
gu
a
Ag
ua
SikaPlast
Sikament
Viscocrete
Plastificantes y superplastificantes
Aplicaciones
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Premezclado Verano
Alt
a
Desarrollo de f’c temprana r
ed
ucció
n d
e a
gu
a
Baja
Premezclado Invierno
Premezclado y Prefabricado
Autocompactante
Trabajabilidad
Plastificantes y superplastificantes
Aplicaciones
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Retardantes – Tipo B
Aditivos que retardan el inicio de fragua del concreto.
El mantenimiento de la trabajabilidad del concreto se
extiende debido al retardo del inicio de la fragua.
Algunos retardantes que tienen retardo prolongado
son utilizados en shotcrete.
Se debería utilizar en concretos masivos con largos
tiempos de instalación.
Durante el verano o lugares donde la temperatura
ambiental es elevada.
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20
20 °C
Fase I Fase II Fase III
Junger Beton Erhärteter Beton Concreto
Fresco
Concreto
Joven
Concreto
Endurecido
4-6 horas 24 horas
setting
Retardantes – Tipo B
Requisitos ASTM C494
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Retardantes – Tipo B
Fragua y rigidez
Tiempo de fragua
Reacción: Los retardantes conducen a la precipitación
de las conexiones de calcio, por lo tanto previenen la
hidratación.
Efectos: El concreto se mantiene trabajable por horas,
pero va ganando rigidez lentamente durante este
tiempo.
Aplicación: Principalmente para concreto estructural.
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Retardantes – Tipo B
Fragua y rigidez
Estabilizador de consistencia
Reacción: Retarda la acción de los aluminatos, por lo
tanto previene el inicio de fragua y la rigidez es obstruida.
Efecto: El concreto se mantiene trabajable por horas.
Aplicaciones: Principalmente para shotcrete.
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23
Tiempo
Temp. C°
retardado
acc. retardado
C° normal
fragua
acelerado
Retardantes – Tipo B
Forma de accion
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Retardantes – Tipo B
Factores que influyen
• Temperatura ambiental y del concreto: el incremento
de estas temperaturas cortan el efecto de los
retardantes y la reducción de estas temperaturas
extiende el retardo.
• Relación a/c: para bajas a/c la hidratación es más
rápida y por ende el retardo es mas corto.
• Tipo de cemento:
• Cemento Portlando, puro: reduce el efecto de
los retardantes.
• Cementos adicionados: extienden el efecto de
los retardantes.
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Retardantes – Tipo B
Factores que influyen
• Volumen de concreto: el volumen de concreto no
tiene influencia con los retardantes siempre y cuando
este se haya adicionado de una sola a todo el
volumen.
• Transporte, almacenamiento y colocación.
• Dosis del retardante.
• Momento de la adición del retardante.
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Retardantes – Tipo B
Productos
Plastiment TM 12
Plastiment TM 14
Sika Tard PE - Shotcrete
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Acelerantes – Tipo C
Definición
Acelerantes son aditivos, que aceleran el
tiempo de fragua y/o las resistencias a
tempranas del concreto o shotcrete. Hay
productos, que pueden intervenir en la
hidratación del cemento. El efecto de los
aditivos acelerantes de fragua es diferente a
los aditivos acelerantes de resistencias o
aditivos anticongelantes.
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Acelerantes – Tipo C
Usos
• Para lograr rápidas resistencias:
• Cuando haya requerimientos de resistencias a
edades tempranas.
• Para rápida aplicación de cargas.
• En bajas temperaturas:
• Durante la temporada de invierno.
• Condiciones ambientales (sierra, montaña).
• Shotcrete:
• Para fraguas muy rápidas y altas fuerzas de
adhesión.
• Para lograr capas más gruesas.
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Acelerantes – Tipo C
Tipos
Acelerante de fragua
• Reduce el tiempo de inicio de fragua.
• Incrementa las resistencias iniciales.
• Para shotcrete: Sigunit.
• Para prefabricados y resistencias a edades
tempranas: Sika Rapid.
Acelerante de resistencia
• Aceleran las resistencias inciales con o sin mover
el tiempo de fraguado.
• Para plantas concreteras en tiempos de invierno
fuertes o climas muy frios.
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Acelerantes – Tipo C
Modo de acción
Los acelerantes trabajan diferente:
• Causan una reacción más rápida de las fases del
clinker (hidrolisis del C3A y C3S).
• Conducen a un incremento en el suministro de
iones OH y Ca en el agua adicionada.
• Forman cristales adicionales (Ca-silicatos, -sulfatos
y –aluminatos).
Los acelerantes promueven así la recristalización de los
componentes del cemento:
• Mediante la ejecución más rápida del proceso de
hidratación individual, se libera más calor de
hidratación, lo que protege al concreto en caso de
congelamiento.
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31
Tiempo
Temp. C°
Ganancia de resistencia
más rápida despues de la
fragua final
No pierde
trabajabilidad!
Tiempo de fragua no
varía
Temperatura máxima se
mantiene
Acelerantes – Tipo C
Modo de acción – acelerante de resistencias
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Acelerantes – Tipo C
Modo de acción – acelerante de resistencias
• Altas resistencias tempranas se desarrollan luego de
finalizada la fragua del cemento (depende mucho del
tipo de cemento).
• Normalmente poca o nada de pérdida de
trabajabilidad.
• Resistencia final es igual a la de un concreto sin este
acelerante.
• Posibilidad de incremento de fisuras.
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33
Temperatura máxima no
cambia
Mayores f´c tempranas debido
a fragua más rápida
Pierde
trabajabilidad!
Temp. C°
Tiempo
Fragua inicial y final varia
Acelerantes – Tipo C
Modo de acción – acelerante de fragua
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Acelerantes – Tipo C
Modo de acción – acelerante de fragua
• Rápida fragua en minutos o pocas horas.
• Actualmente poco trabajabilidad después de adicionar
a la mezcla.
• Rápido desarrollo de resistencias en horas.
• Resistencia final puede reducirse, dependiendo del
tipo de acelerante utilizado.
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Tiempo
F´c
Acelerante de fragua
Shotcrete
Sigunit®
Acelerante de f´c
Concrete
SikaRapid®-1
Concreto de referencia
Tie
mp
o d
e fr
agu
a
Acelerantes – Tipo C
Acelerante – modo de acción - comparación
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Acelerantes – Tipo C
Acelerante - efectos
Dosificación: a mayor dosis mayor es la aceleración y el
desarrollo de calor de hidratación.
Temperatura: La temperatura del concreto, los
enconfrados y aire por lo general ejercen un pequeño
efecto en el efecto de los acelerantes.
Cemento: Tipo y edad del cemento pueden afectar el
tiempo de fragua, además debemos considerar la
temperatura del cemento.
Dimensiones de construcción: Pequeños volumenes
pueden generar menor calor de hidratación que grandes
volumenes y por ende un desarrollo más lento de
resistencias.
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Acelerantes – Tipo C
Productos
Sika 2 – Ultra rápidp
Sika 3
Sika 5
Sigunit – Shotcrete
Sika Rapid 1
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Aditivos incorporadores de aire
Uso
El daño del concreto se produce debido a la congelación y
descongelación cíclica del agua que ha sido absorbido por succión
capilar. La destrucción del concreto se debe al aumento en el
volumen de agua (hielo) en las capas de hormigón exteriores.
Para minimizar o elminar este efecto debemos incorporar burbujas
de aire de tamaño controlado.
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few large voids
many small voids
ice pressure
air void
capillary water
¿Por qué usarlo?
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Descripción del funcionamiento
• Incrementa la resistencia a ciclos de congelamiento
y deshielo mediante la creación de espacio para la
expansión del agua congelada.
• Introduce una cantidad específica de burbujas de
aire en el concreto de manera física.
• Burbujas de aire de pequeños tamaños controlados
(0.02 – 0.3 mm) bien distribuidas y esféricas.
• Las burbujas de aire se introducen durante el
proceso de mezclado y permanecen en el concreto
después que este ha endurecido.
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Tipos de burbujas de aire y su influencia
Burbujas de Gel
Tamaño: 2 – 4 x 10-6 mm
Influencia: - Parte de la pasta de cemento
- No tienen influencia en ciclos de hielo y
deshielo.
- La cantidad depende del contenido de
aire del cemento y la fase de hidratación.
Burbujas capilares
Tamaño: 10-5 – 10-3 mm
Influencia: - Parte del agua que no es usada en la
hidratación del cemento.
- Influencia negativa en ciclos de hielo y
deshielo.
- La cantidad depende del ratio a/c.
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Tipos de burbujas de aire y su influencia
Burbujas de aire incorporadas artificialmente
Tamaño: 0.02 – 0.3 mm
La cantidad depende de la dosis utilizada.
Influencia: - Incorporadas artificialmente.
- Influencia positiva en ciclos de hielo y
deshielo.
Burbujas de compactación
Tamaño: 0.5 - 10 mm
La cantidad depende de la manipulación
Influencia: - Resulta de una insuficiente o mala
compactación.
- Influencia negativa en ciclos de hielo y
deshielo.
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Incorporadores de aire - Efectos
Concreto en estado fresco
• Incrementa la trabajabilidad.
• Posibilidad de reducir el contenido de material
fino.
• Mejora la bombeabilidad.
• Menor exudación.
• Reduce la segregación.
• Posibilidad de reducción de agua.
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Incorporadores de aire - Efectos
Concreto en estado endurecido
• Incrementa la resistencia a ciclos de
congelamiento y deshielo.
• Reduce la resistencia a la compresión (+1% de
aire incorporado -3% f´c) .
• Reducción de la absorción capilar (reducción de la
absorciónde agua).
• Mejora la estanqueidad y la impermeabilización.
• Incrementa la resistencia a ataques químicos.
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Factores que influencia la incorporación de aire
Relación a/c
• Alta a/c buerbujas mas grandes y flotantes
• Muy baja a/c dificultad para ingreso de burbujas
(concreto muy rígido)
Tipo y contenido de cemento
• Grado de fineza cemento molido grueso es mejor
que el cemento molido muy fino.
• Contenido Poco cemento mejor que mucho
cemento (solo para incorporar aire, no para
durabilidad)
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Factores que influencia la incorporación de aire
Agregados
• Agregados redondeados incrementan la incorporación
de aire.
• Granulometría muy importante sobre todo en tamaños
menores al tamiz N° 16 (1.0 mm):
• 0.0 – 0.1 mm: incorporación de aire inhibido.
• 0.1 – 0.2 mm: no influye.
• 0.2 – 0.5 mm: apoya a la incorporación de aire.
• 0.5 – 1.0 mm: poca influencia
• 1.0 – 32 mm: baja el contenido de aire.
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Factores que influencia la incorporación de aire
Dosificación y proceso de mezclado
• Dosificación: con el agua de amasado a la mezcla de
concreto.
• Tiempo de mezclado: min. 90 segundos.
• Intensidad de mezclado.
• Tipo de mezclador.
Transporte y manipulación
• Transportes largos: pequeñas pérdidas de burbujas de
aire y alargamiento de las mismas.
• Alto lugar de colocación: pequeñas pérdidas de
burbujas de aire y alargamiento de las mismas.
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Factores que influencia la incorporación de aire
Temperatura y presión atmosférica
• Temperatura óptima 15°C.
• Alta o baja temperatura: bajo contenido de burbujas de
aire y burbujas de tamaños muy pequeños.
• Baja presión: Incrementa el contenido y tamaño de las
burbujas de aire.
Otros aditivos
• De preferencia usar permitidas por la especificación del
productor.
• Combinar con aditivos incompatibles puede cambiar el
efecto del incorporador de aire.
• Algunos aditivos para concreto pueden reducir o
neutralizar el efecto del incorporador de aire.
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Impermeabilizantes
Ayudan a evitar el paso del agua a través del concreto
por:
• Planchas de cubiertas o
sótanos.
• Cimentaciones en zónas
húmedas.
• Tanques.
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Impermeabilizantes
Funcion
Reducen el paso del agua,
cerrando capilares
Disminuyendo la
penetración de agua al
concreto:
• Lluvias.
• Del Suelo
CAPILAR
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Curadores Definición
El concreto pierde agua por la
superficie.
Para evitar esta rápida pérdida de
agua existen 2 opciones:
• Mantener continuamente húmeda
la superficie. O
• Aplicar una membrana
que reduzca esta
excesiva salida.
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Curadores Definición
Para obtener un buen concreto es esencial el uso de
curadores, ya que la resistencia dependerá de la forma
en que el concreto pierda agua.
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Se nos queda por ver: • Inhibidores de corrosión.
• Modificadores de viscosidad.
• Fibras de acero y polipropileno.
• Agentes espumantes.
• Aditivos para concreto seco.
• Aditivos expansores.
• Aditivos para controlar contracción.
• Desmoldantes.
• Grouts.
• Epóxicos.
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• Cuando utilice un producto en su
construcción, lea primero la
información técnica y/o consultenos
para ayudarle a obtener el mejor
resultado.
• No olvide que la Asistencia Técnica
Sika esta a su disposición y no tiene
costo !
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Muchas gracias!
Ing. Carlos Gómez Pereyra
Cel: 942156224 RPM: *0030872
Telf.: 6186060 Anexo: 414