Presentación utilizada para la realización de la sesión del 3 de noviembre de 2020 "Hormigones de alta estabilidad dimensional con Mapecrete System", en el marco de las Jornadas “Soluciones técnicas innovadoras a retos de la construcción”. Soluciones propuestas por Mapei para controlar la retracción del hormigón y mejorar su estabilidad dimensional mediante Mapecrete System. Ponente: - José Antonio Rodríguez, MAPEI https://www.mapei.com Video de la ponencia: https://youtu.be/0f5W35dKD3Q

1. Soluciones técnicas innovadoras
a retos de la construcción
3-4-5 de noviembre de 2020
itec.es

2. Hormigones de
alta estabilidad
dimensional
con Mapecrete
System®
José Antonio Rodríguez López
Director Técnico Aditivos de Hormigón – MAPEI SPAIN, S.A.
03/11/2020 - 17:30-18:15

3. Índice
1. Breves nociones sobre fisuración en
pavimentos.
2. Diseño de hormigones de retracción
compensada.
3. Mapecrete System©: Sistema combinado
MAPEI (expansor + reductor de retracción).
4. Experiencias reales de aplicación con
medidas de retracción.
5. Conclusiones.

4. 1. Breves nociones sobre fisuración en pavimentos
Tipos de retracción del hormigón
▪ PLÁSTICA: Evaporación de agua en la superficie >> Llegada del agua interna por la acción capilar
en los poros.
▪ Considerar: a/c bajas y/o condiciones Tª , viento y humedad adversas. ¡Curado adaptado!
▪ TÉRMICA: La reacción de hidratación del cemento es exotérmica (↑ Tª → ↑ dilatación). Al enfriar
→ contracción → fisuración.
▪ Considerar: hormigones con ↑ contenido de cemento, ↑ Tª y ↑ V (+ difícil disipar Q).
▪ ENDÓGENA: R. Química (Vanhidros + Vagua > Vhid > Vanhidros) + R. Autógena (reorganización del agua
interna al ↑ grado de hidratación → Migración a poros más pequeños).
▪ POR SECADO: ↓ Volumen de la pasta por reorganización del agua interna al ↓ humedad interna
del hormigón → Forma más común y visible de las retracciones.
RETRACCIÓN TOTAL = ∑ retracciones

5. 1. Breves nociones sobre fisuración en pavimentos
Conceptos claves en pavimentos
▪ RETRACCIÓN: Plástica, térmica, endógena (Química + Autógena) y por secado.
▪ ELEMENTOS SINGULARES: Impedimento a la libre contracción del hormigón (ej. arquetas, pilares,
sumideros, etc.)
▪ INDEPENDIZACIÓN DE LA ESTRUCTURA: Aislar el pavimento de la estructura → Evitar transmisión
de esfuerzos (sobre todo, a tracción).
▪ SUBBASE: Permitir la correcta y uniforme transmisión de cargas al terreno.
▪ DISEÑO: Debe soportar las cargas de diseño (estáticas y dinámicas).
▪ CORTES: Estudiar el diseño de cortes (ej. tiempo, relación largo/ancho, elementos singulares,
etc.) → Muy importante si no lleva química compensadora de la retracción.
▪ CURADO: Garantizar el adecuado curado.

6. CEMENTO + AGUA → MICROESTRUCTURAS
✓ Experimentan cambios continuos cada vez mas
lentos (rara vez se completan) → Sucesión de
microestructuras en distintas etapas.
✓ Se producen deformaciones de productos de
hidratación que originan cambios
microestructurales.
✓ Dificultad para su estudio y caracterización →
Sistema altamente heterogéneo constituido de
fases sólidas, poros y agua:
1. Breves nociones sobre fisuración en pavimentos
Microestructura/s de la pasta de cemento

7. El diseño del hormigón es importante pero su fabricación, puesta en obra y curado son
fundamentales para conseguir un buen resultado final
IMPLICAR A TODOS LOS AGENTES INTERVINIENTES
1. Breves nociones sobre fisuración en pavimentos
Primer mensaje: Trabajo en equipo
Tiempo (h)
Temperatura(ºC)

8. LO BÁSICO… Y FUNDAMENTAL…
▪ REDUCCIÓN DE LA CANTIDAD DE AGUA:
↓ Cantidad de agua libre → ↓ Retracción por secado PERO ↓ Trabajabilidad (Superplastificantes).
¡Atención a la hidratación de las capas de rodadura en los pavimentos!
▪ REDUCCIÓN DE LA CANTIDAD DE CEMENTO:
1. Diseño adecuado del hormigón (mix-design)
2. Seleccionar el cemento más apropiado.
2. Diseño de hormigones de retracción compensada
Consejos para reducir la retracción

9. ÁRIDOS
Representan aproximadamente el 80% (en
peso) y el 75% (en volumen) del hormigón
Si es posible, emplear áridos de buena calidad:
no porosos y con elevado módulo elástico
↑Tamaño máximo de árido → ↓ arena y ↓ agua
(↓ cemento → ↓ Relación a/c)
↑ Relación a/c → ↑ Evaporación de agua → ↑ Retracción
RELACIÓN A/C
2. Diseño de hormigones de retracción compensada
Consejos para reducir la retracción

10. ➢ a) Sulfoaluminato o aluminato de calcio (+ yeso + agua) → Ettringita primaria
➢ b) Base óxido de calcio (+ agua) → Hidróxido de calcio
▪ Necesitan armado → % Armadura mínimo (relación área hierro/hormigón) ≥ 0,15%.
▪ Los hormigones fibrorreforzados incrementan sus prestaciones por la mejora de la matriz
cementicia.
▪ Estos productos generan tensiones tracción en el armado y compresión en el hormigón.
▪ La “precompresión”, inducida por el agente expansivo, impide que las solicitaciones de tracción
inducidas en el conglomerado por efecto de la retracción higrométrica superen la resistencia a
tracción del material evitando su fisuración.
2. Diseño de hormigones de retracción compensada
Consejos para reducir la retracción
PRODUCTOS EXPANSIVOS (de expansión controlada) (I)

11. ▪ GRADO EXPANSIÓN DEPENDE DE...
▪ % agente expansivo
▪ relación a/c (si ↑a/c, ↓expansión)
▪ tipo y naturaleza del árido
▪ temperatura (si ↑Tª, ↓expansión)
▪ método y duración del curado (punto crítico).
▪ tiempo de mezcla de la masa (si ↑t, ↓expansión)
▪ tipo y dosificación de cemento (↑velocidad de hidratación del cemento ↓expansión)
2. Diseño de hormigones de retracción compensada
Consejos para reducir la retracción
PRODUCTOS EXPANSIVOS (de expansión controlada) (II)

12. ▪ No todos los productos son iguales (ej. naturaleza, eficacia, experiencia, garantía,
asesoramiento técnico, etc.) → ¡Cuidado con las soluciones “mágicas”!
▪ Los productos expansivos, aún de calidad garantizada, requieren un conocimiento profundo
(ej. características, modo de funcionamiento, riesgos y limitaciones para su manejo y
aplicación)
Siempre dentro de una estrategia global de un hormigón de retracción compensada
2. Diseño de hormigones de retracción compensada
Consejos para reducir la retracción
PRODUCTOS EXPANSIVOS (de expansión controlada) (III)

13. Ejemplos de agente expansor mal aplicado
2. Diseño de hormigones de retracción compensada
Consejos para reducir la retracción
PRODUCTOS EXPANSIVOS (de expansión controlada) (IV)

14. REDUCTORES DE RETRACCIÓN
▪ Compuestos de naturaleza orgánica, generalmente
alcoholes grasos o glicoles.
▪ ↓ Tensión superficial del agua en el interior de los
poros (↓ Pcapilar) → ↓ intensidad de las fuerzas que
empujan las paredes de los poros → Mejor estabilidad
dimensional y disminución de las fisuración asociada.
▪ El tamaño de poros debería estar comprendido entre
2,5 y 50 nanómetros (tamaños inferiores no se
forman meniscos, y tamaños superiores la tensión es
despreciable).
2. Diseño de hormigones de retracción compensada
Consejos para reducir la retracción
¡Una relación a/c inadecuada puede derivar en una porosidad en la que el producto no sea plenamente efectivo!
▪ Considerar en el diseño del hormigón,
un aumento en el tiempo de
trabajabilidad/consistencia, un cierto
retraso en el inicio y fin de fraguado y en
la evolución de resistencias.

15. 2. Diseño de hormigones de retracción compensada
Consejos para reducir la retracción
702
581
477
452
400
450
500
550
600
650
700
750
0 0,4 1,2 2,0
Dosificación MAPECURE SRA 25 [% peso sobre cemento]
Retracciónhigrométrica[µm/m]
Referencia
UNI 8147 conservación 20 oC, 50% H.R.
Ejemplo de reductor de retracción: Retracción a 28d con diferentes dosificaciones MAPECURE SRA 25.

16. 2. Diseño de hormigones de retracción compensada
Consejos para reducir la retracción
Ensayo sobre mortero normalizado de hace 19 años…
PATRÓN ADITIVO A % P ADITIVO B % P ADITIVO C % P ADITIVO D % P ADITIVO E % P
R2D COMPR. 30,0 24,7 0,82 23,3 0,78 23,8 0,79 25,0 0,83 24,0 0,80
R2D FLEXOT. 5,9 4,8 0,81 4,5 0,76 4,8 0,81 5,0 0,85 4,7 0,80
R28D COMPR. 53,6 46,6 0,87 45,3 0,85 45,4 0,85 47,3 0,88 44,2 0,82
R28D FLEXOT. 9,2 8,4 0,91 7,9 0,86 7,6 0,83 8,5 0,92 7,5 0,82
R90D COMPR. 67,8 57,1 0,84 57,4 0,85 58,2 0,86 60,7 0,90 57,1 0,84
R90D FLEXOT. 11,6 9,1 0,78 9,4 0,81 9,8 0,84 9,8 0,84 9,5 0,82
ASIENTO 17,5 17,3 17,3 17,5 17,3 17,5
AGUA 225,0 214,0 214,0 214,0 216,0 214,0
A/C 0,50 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48
3D 93 48 0,52 43 0,46 41 0,44 58 0,62 33 0,35
7D 298 189 0,63 134 0,45 119 0,40 183 0,61 142 0,48
14D 442 286 0,65 243 0,55 233 0,53 301 0,68 263 0,60
21D 523 351 0,67 311 0,59 297 0,57 391 0,75 346 0,66
28D 618 441 0,71 440 0,71 437 0,71 515 0,83 459 0,74
60D 862 647 0,75 556 0,65 551 0,64 683 0,79 585 0,68
90D 890 664 0,75 609 0,68 584 0,66 704 0,79 613 0,69
180D 924 713 0,77 650 0,70 649 0,70 724 0,78 668 0,72
RESISTENCIAMORTERORETRACCIÓN
Laboratorio Cementos Cosmos, Oural, 2001

17. ▪ Combined effect of expansive and shrinkage reducing admixtures to obtain stable and
durable mortars (Cement and Concrete Research, 2003):
3. Mapecrete System©: Sistema combinado MAPEI (expansor + reductor)
Artículo de referencia
➢ Se demuestra claramente un efecto sinérgico.
➢ La hidratación de las pastas de cemento fue
controlada mediante:
- ESEM-FEG (Environmental Scanning Electron
Microscopy–Field Emission Gun)
- TG (Thermogravimetry)
- Superficie específica (mediante BET – Brunauer
– Emmet – Teller-method)
- X-RDS (X-ray diffraction spectroscopy).

18. 3. Mapecrete System©: Sistema combinado MAPEI (expansor + reductor)
Artículo de referencia
MAPECRETE SYSTEM
EXPANCRETE
Referencia
Fotos ESEM
(Mod. XL30 ESEM-FEG – Philips)

19. MAPECRETE SYSTEM®: Aditivo superplastificante + Expansor + Reductor de Retracción (+ Fibra)
3. Mapecrete System©: Sistema combinado MAPEI (expansor + reductor)
Descripción del sistema
El Sistema minimiza y,
en ciertos casos, elimina
la fisuración por
retracción endógena
(química + autógena)
Verdadero control de
la retracción:
visible y medible

20. • Pavimentos industriales de hormigón sin juntas
• Cubiertas de aparcamiento
• Caminos/carreteras de hormigón
• Vías de escape en aeropuertos
• Tableros de puentes y pilares
• Plantas de tratamiento de agua y depósitos
• Elementos prefabricados esbeltos
3. Mapecrete System©: Sistema combinado MAPEI (expansor + reductor)
Campos de aplicación

21. 3. Mapecrete System©: Sistema combinado MAPEI (expansor + reductor)
Ejemplo de pavimento industrial: 2.300 m2

22. ▪ Norma UNI 8148: Determinación de la expansión contrastada del hormigón: Probetas con
armadura interna
➢ Basada en ASTM C878 pero con dimensiones ligeramente diferentes de los moldes y la restraining cage.
➢ La medida inicial se realiza tras el fraguado (se perdería información), pero se soluciona si la medida
inicial se hace sobre la restraining cage, antes del moldeo previo a las operaciones de fabricación de las
probetas.
4. Experiencias reales de aplicación con medidas de retracción
Método normalizado
Moldes de ensayo
Restraining cage

23. 4. Experiencias reales de aplicación con medidas de retracción
Ejemplo 1: Estudio de retracción (Laboratorio)
Hay una clara correlación entre la pérdida de peso de las probetas y la retracción

24. 4. Experiencias reales de aplicación con medidas de retracción
Ejemplo 2: Estudio de retracción a 28d (Probetas en obra)
Fecha de la medición
Retracción[µm/m]
CARACTERÍSTICAS DEL HORMIGÓN:
- Consistencia: Fluida (aprox. 140 mm)
- Relación a/c = 0.53
- Áridos: Material calizo (Calidad Media/Alta)
- Aditivos:
- DYNAMON FLOOR 3 = 1,67%
- EXPANCRETE = 7,3%
- MAPECURE SRA 25 = 1,38%
Las mediciones de retracción se
realizaron en el laboratorio de la
planta de hormigón

25. 4. Experiencias reales de aplicación con medidas de retracción
Ejemplo 2: Estudio de retracción a 28d (Probetas en obra)
Retracción [µm/m]
La mitad de las probetas seguían en
expansión a la edad de 28 días
Retracción Expansión

26. 4. Experiencias reales de aplicación con medidas de retracción
Ejemplo 3: Estudio de retracción a 90d (Probetas en obra)
RETR 90D MAPECRETE SYSTEM R² = 0,9846
-92,62 MEDIA
30,39 DESV ESTANDAR (σ)
-153,40 MEDIA -2σ
-31,84 MEDIA +2σ
-183,79 MEDIA -3σ
-1,46 MEDIA +3σ
ENGLOBA 95,00% VALORES
ENGLOBA 99,75% VALORES
RETR 90D NORMAL PAVIMENTOS R² = 1
-313,20 MEDIA
25,06 DESV ESTANDAR (σ)
-363,33 MEDIA -2σ
-263,07 MEDIA +2σ
-388,39 MEDIA -3σ
-238,01 MEDIA +3σ
ENGLOBA 95,00% VALORES
ENGLOBA 99,75% VALORES
Fecha de la medición
Retracción[µm/m]
CARACTERÍSTICAS DEL HORMIGÓN:
- Consistencia: Fluida (aprox. 150 mm)
- Relación a/c = 0.50
- Áridos: Material silíceo rodado-
machacado (Calidad Alta)
- Aditivos:
- DYNAMON FLOOR 3 = 1,20%
- EXPANCRETE = 5,5%
- MAPECURE SRA 25 = 0,8%
Al emplear Mapecrete System
en un buen hormigón, la
retracción es tres veces menor

27. 4. Experiencias reales de aplicación con medidas de retracción
Ejemplo 3: Estudio de retracción a 90d (Probetas en obra)
NON-METALLIC EXPANSIVE AGENT FOR MIXTURES BASE ON CEMENT
Determination of expansion restrain of concrete
13/01/2016
B Method (curing at 23°C and relative humidity 55% after 14 days with plastic)
0 0 0
-7,62 -7,186 -7,168
days lx mm Rx Ex mm lx mm Rx Ex mm lx mm Rx Ex mm
24H -7,623 0,011 -0,058 -7,178 0,011 -0,013 -7,176 0,011 -0,079 -58 -13 -79 -50 -90
2 -7,61 0,006 0,017 -7,162 0,006 0,075 -7,158 0,006 0,017 17 75 17 36 22
3 -7,611 0,002 0,029 -7,165 0,002 0,079 -7,158 0,002 0,033 29 79 33 47 46
7 -7,614 0 0,025 -7,173 0 0,054 -7,163 0 0,021 25 54 21 33 -13
14 -7,626 -0,011 0,021 -7,186 -0,011 0,046 -7,178 -0,011 0,004 21 46 4 24 -43
28 -7,645 -0,022 -0,012 -7,21 -0,022 -0,008 -7,198 -0,022 -0,033 -12 -8 -33 -18 -69
90 -7,675 -0,045 -0,042 -7,236 -0,045 -0,021 -7,225 -0,045 -0,050 -42 -21 -50 -37 -88
180 -7,689 -0,055 -0,058 -7,249 -0,055 -0,033 -7,239 -0,055 -0,067 -58 -33 -67 -53 -119
average
mm/m
l initial lenght l initial lenght sample 1
mm/m
sample 2
mm/m
sample 2
mm/m
average
mm/m
days from
production
sample 1A sample 1B sample 1C Expansion average
R bar lenght R bar lenght R bar lenght Expansion average
l initial lenght
Observations Curado 14 dias en plastico Concrete Suplier Laboratorio
Mapefibre ST50 2 Kg/m3+0,2 Fibra pp
cured acording to
standard
UNI 8148
Expansive agent Exp 15 Kg/m3 + SRA25 2Kg/m3 Concrete number ID 130116-2
date / hour 8:45 demoulding (date / hour)
Technological Concrete Laboratory
Reference ID 1074
customer
Zone Atención a la importancia
del sistema de curado

28. ▪ La retracción es inherente al hormigón
confeccionado con cemento Portland.
▪ Al minimizar la retracción, mejoramos su
estabilidad dimensional y su durabilidad.
▪ Controlar la retracción exige trabajo en
equipo.
▪ Es imprescindible comenzar por la
optimización de la dosificación del
hormigón.
MAPECRETE SYSTEM® es una solución
contrastada, flexible y medible para
compensar la retracción del hormigón.
5. Conclusiones
Ideas clave
Sistema II
+
Agente expansivo
MAPECRETE SYSTEM®

29. ¡Gracias por asistir!
jarodriguez@mapei.es