Este documento trata sobre los aditivos para el concreto. Explica que los aditivos son materiales agregados al concreto para modificar sus propiedades. Describe los diferentes tipos de aditivos, incluyendo reductores de agua, acelerantes, retardadores de fraguado y superplastificantes, y cómo afectan las propiedades del concreto fresco y endurecido. También presenta las clasificaciones y requisitos de los aditivos según las normas ASTM.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA
RESIDENTES, SUPERVISORES Y
PROYECTISTAS
TEMA :
ADITIVOS PARA EL CONCRETO
EXPOSITOR :
Ing. Rafael Cachay Huamán
Lima, Noviembre del 2002

2. DEFINICIÓN
Es un material que no siendo Agua Agua, ,
Agregado Agregado, , Cemento o Refuerzo con
Fibra Fibra, es empleado como un
, ingrediente del concreto o mortero y es
añadido inmediatamente, antes o
durante el mezclado.
( Comité ACI 116R, ASTM C 125 )
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3. USO DE LOS ADITIVOS
Los aditivos utilizados como componentes del
concreto se añaden durante el mezclado a fin
de:
1. Modificar una o algunas de sus propiedades a
fin de permitir que sean más adecuados al
trabajo que se está efectuando.
2. Facilitar la colocación del concreto.
1. Reducir los costos de operación.
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4. RAZONES DE EMPLEO
En concreto fresco
1. Reducción de la cantidad de agua de la mezcla.
2. Incremento de la trabajabilidad sin la
modificación del agua o reducción del agua sin
la modificación de la trabajabilidad trabajabilidad.
3. Incremento o reducción del slump slump.
4. Aceleración o retardo del tiempo de fraguado.
5. Modificación de la velocidad y/o magnitud de
exudación.
6. Reducción o prevención de la segregación.
7. Mejora en la facilidad de colocación y/o
bombeo de las mezclas.
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5. RAZONES DE EMPLEO
En concreto endurecido
1. Retardo en el desarrollo del calor de
hidratación o reducción de su magnitud.
2. Aceleración en la velocidad de desarrollo de la
resistencia inicial y/o final y el incremento de
la misma.
3. Disminución de la permeabilidad del concreto
4. Control de la expansión debida a la reacción
alcalí –– agregados.
5. Control de la corrosión de los elementos
metálicos embebidos en el concreto.
6. Incremento en las resistencias de impacto y/o
abrasión.
7. Incremento de la durabilidad.
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6. CLASIFICACIÓN GENERAL
De acuerdo a la norma ASTM C 494, los aditivos
se clasifican en:
Super Reductores de agua y Acelerantes Acelerantes.
G
Super Reductores de agua.
F
Reductores de agua y Acelerantes Acelerantes.
E
Reductores de agua y Retardadores de
fragua.
D
Acelerantes Acelerantes.
C
Retardadores de fragua.
B
Reductores de agua.
A
DESCRIPCIÓN
TIPO
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7. CLASIFICACIÓN GENERAL
Adicionalmente tenemos:
Curadores.
Superplastificantes Superplastificantes.
Inhibidores de corrosión.
Impermeabilizantes.
Aditivos minerales (Escorias y microsílices microsílices)
ASTM C 989
Aditivos minerales (Puzolanas y cenizas).
ASTM C 618
Incorporadores de aire.
ASTM C 260
DESCRIPCIÓN
TIPO
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8. REQUISITOS SEGÚN ASTM
Fraguado final
--
--
1:00
antes
--
1:00
antes
--
--
No menos de
3:30
después
1:00 antes
pero no
1:30 después
--
3:30
después
--
3:30
después
1:00 antes
pero no
1:30 después
No más de
3:30
después
1:00 antes
pero no
1:30 después
3:30 h
antes
3:30
después
3:30 h
antes
3:30
después
1:00 antes
pero no
1:30 después
No más de
1 hora
después
--
1 hora
antes
1 hora
después
1 hora
antes
1 hora
después
--
No menos de
Fraguado inicial:
88
88
95
95
95
Contenido de agua, %
del control desviación
permisible respecto al
control de horas ––
minutos
Tipo G
Tipo F
Tipo E
Tipo D
Tipo C
Tipo B
Tipo A
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9. REQUISITOS SEGÚN ASTM
110
100
100
110
100
100
110
100
100
100
100
100
110
100
90
90
90
90
100
100
100
3 día
7 día
28 días
Resistencia a la flexión
mínima, % con
respecto al control
125
125
115
110
100
100
140
125
115
110
100
100
--
125
100
100
90
90
--
110
110
110
100
100
--
125
100
100
90
90
--
90
90
90
90
90
--
110
110
110
100
100
1 día
3 día
7 día
28 días
6 meses
1 año
Resistencia a la
compresión mínima, %
con respecto al control
Tipo G
Tipo F
Tipo E
Tipo D
Tipo C
Tipo B
Tipo A
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10. PRECAUCIONES EN EL EMPLEO
1. Los aditivos deberán cumplir con los
requisitos de la norma NTP 339.086 o ASTM
indicadas.
2. Los aditivos deberán ser del mismo tipo,
marca, composición, concentración que los
utilizados para la selección de las
proporciones de la mezcla.
3. Deberán emplearse después de evaluar sus
efectos, bajo las condiciones similares a los
de obra.
4. En el empleo de los aditivos debe
considerarse el límite máximo de ión cloruro
permitido en una unidad de m³ de concreto.
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11. ¿Qué son los reductores de agua?
Aditivos que incrementan el asentamiento o trabajabilidaddel mortero o concreto fresco sin aumentar el contenido de agua inicial omantienen la trabajabilidadpermitiendo reducir una cierta cantidad de agua de mezcla, siendo el efecto debido a factores diferentes al aire incorporado.
(Comité ACI 116. R-2)
Pueden usarse como plastificantes, como reductores
de agua o como ambos.
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12. Beneficios Generales de los aditivos
Plastificantes - Reductores de agua
En las propiedades del concreto fresco :
1.Disminución de la relación Agua/ Cemento.
2.Mejora en la trabajabilidad, bombeabilidad, colocación y acabado superficial.
3.Reducción de segregación.
4.Ahorro de cemento.
5.Mayores rendimientos en los procesos constructivos.
En las propiedades del concreto endurecido :
1.Resistencia mejorada.
2.Disminución de la permeabilidad.
3.Incremento de la durabilidad.
4.Calidad más controlada. EXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

13. ¿Tipos de plastificantes reductores de agua?
CONVENCIONALES :
DE MEDIO RANGO :
DE ALTO RANGO :SiguienteSiguienteEXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

14. Plastificantes –– Reductores Convencionales
(ASTM C - 494 Tipo A)
-Efecto de SuperficieLubricante.
-Reducción Agua hasta 5 %.
-Dosificación usual 0.2% a 0.5% del peso del cemento.
-Concretos con Slumphasta 5”.
-Concretos con relación A/C moderada a alta. EXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

15. Inconvenientes
Plastificantes –– Reductores Convencionales
Cuando se usan en dosis alta :
1.Exudación excesiva.
2.Poca economía de cemento.
3.Retardo en fraguado inicial.
4.Desarrollo lento de resistencia.
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16. Plastificantes –– Reductores de medio rango
(ASTM C - 494 Tipos A y F)
95%-15% de reducción de agua.
9Slumpsde 5” –8” ( 125 -200 mm).
9Concretos con A/C moderada a baja.
9Efecto de superficie incrementado.
9Resistencias iniciales y finales altas.
9Se usan en combinación con los de alto rango
para relaciones A/C muy bajas.
9Muy buen acabado superficial.
9Dosis usual 0.5% a 1% del peso del cemento
9Fraguado inicial controlado.
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17. Plastificantes –– Reductores de alto rango
(ASTM C - 494 Tipos F, ASTM C - 1017)
¾Efecto aniónico multiplicado. ¾Acción lubricante de duración variableslump> 6” (30 min –2 h ) ¾Reducción de agua notable : 1era Generación 1960’s: 15% a 20% 2da Generación 1970’s: 20% a 30% 3era Generación 1980’s: Hasta 40% ¾Dosis usual 0.5% a 2.0% del peso del cemento. ¾Relaciones A/C muy bajas. ¾Slumpde 8” a 12”. ¾Concreto fluido. EXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

18. Plastificantes –– Reductores de alto rango
(ASTM C - 494 Tipos F, ASTM C - 1017)
1.Mejoramiento excepcional de la trabajabilidad. 2.Rapidez en vaciados. 3.Concretos de alta resistencia. 4.Aceleración de resistencias. 5.Reducción de trabajo de compactación. 6.Bombeo a grandes alturas. 7.Disminución de mano de obra. 8.Mejores acabados en concreto expuesto. 9.Baja permeabilidad. 1.Incrementar finos. 2.Evitar sobredosificación3.Mayor presión en encofrados. VentajasVentajasPrecaucionesPrecaucionesRegresarEXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

19. Aditivos para el control del fraguado
Acelerantes
–De endurecimiento.
–De resistencia.
–De endurecimiento y resistencia.
Retardadores
–De endurecimiento. EXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

20. Acelerantes
(ASTM C - 494 Tipo C)
•Actúan sobre el C3A y C3S reduciendo el tiempo de inicio de endurecimiento y/o acelerando resistencia.
•Usualmente sacrifican resistencia a largo plazo, reducen trabajabilidad, aumentan contracción por secado y disminuyen exudación.
•Provocan menor resistencia al ataque de sulfatos.
•Incrementan calor de hidratación. EXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

21. Acelerantes
(ASTM C - 494 Tipo C)
Convencionales:Cloruros, carbonatos, silicatos, fluorsilicatos. Dosificación usual 1.0 % a 2.0 % del peso del cemento. No Convencionales :Carbonato de Sodio, Aluminato de Sodio, Hidróxido de Calcio, Silicatos de Calcio. Dosis variable. Ventajas :-Vaciados en clima frío. -Desencofraren menor tiempo. -Adelanto de puesta en servicio. -Reducir tiempo para acabado. -Fugas de agua. -Shotcrete. EXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

22. Retardadores
(ASTM C - 494 Tipo B)
•Actúan sobre el C3A aumentando el tiempo de inicio
de fraguado inicial y final.
•También efecto de superficie --> Lubrican.
•Modificaciones de plastificantes.
•Dosificación usual 0.2% a 0.5% del peso del cemento.
•Cuidado con sobredosis.
Ventajas : 1.Facilitan los vaciados voluminosos y complejos. 2.Ideales en clima cálido. 3.Transporte a largas distancias. 4.Bombeo de gran longitud. 5.Emergencias de obra. EXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

23. Aditivos incorporadores de aire
¿Por que el aire incorporado?
•• Congelamiento Congelamiento-deshielo.
•• Impermeabilidad.
•• Durabilidad.
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24. Requisitos para durabilidad al congelamiento - deshielo con incorporadoresde aire.
•Contenido de aire : 5% -7% en volumen.
• Tamaño de burbujas = 0.065” a 0.01” (.17 mm a 0.25mm).
• Factor de espaciamiento (distancia entre burbujas) = 0.008 in. (0.20 mm) o menos. EXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

25. Incorporadoresde aire
( ASTM C -260)
™Controlan fenómeno de hielo y deshielo.
™Primeras versiones en 1940’s.
™Estructura adicional de vacíos de tamaño y ubicación
especial. Factor de espaciamiento.
™Incorporan de 3% a 6% de aire y lubrican.
™Impermeabilizan ! Durabilidad.
™Dosis usual 0.02% a 0.10% del peso del cemento.
™Tipos : Resina vinsol, resinas de madera, ácidos
grasos, ácidos de aceites vegetales, detergentes
sintéticos.
™Diferencias : Velocidad de generación, pérdida con
mezclado o vibrado, tamaño burbujas, compatibilidad. EXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

26. Hay que Medirlo!!!!!
Por Presión
Por Volumen
Por PesoEXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

27. Aditivos minerales
Reaccionan con Hidróxidos de Calcio del cemento creando máscemento, entre las más importantes podemos indicar:
★Puzolanas.
★Microsílice.
★Escoria de altos hornos. EXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

28. Microsílice
Residuo de industria de metales silíceos :
Partes de aviones, autos, chips computadoras, masillas.
Ventajas :
1.Reducción de la permeabilidad
2.Material muy fino con alta demanda de agua
3.Produce concreto muy denso con excelente resistencia a largo plazo.
4.Gran durabilidad a la agresividad química y mecánica.
5.Requiere el empleo de superplastificantes. EXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

29. Microsílice
Cemento Pórtland
OBSERVAR TAMAÑO Y UNIFORMIDADEXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

30. CUIDADO USE ELEMENTOS DE SEGURIDAD
Microsíliceen polvoEXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

31. Curadores Químicos
Curado : “Humedad, Temperatura, Tiempo"
-Principio de membrana.
-Tipo emulsiones de parafina o acrílicas.
-Tipo soluciones de resina en solvente volátil.
-Pruebas de eficiencia.
-Ocasión y técnica de colocación. USANDO ASPERSORES Y DIFERENTE COLOREXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

32. Aditivos Naturales y de procedencia corriente
AcelerantesAcelerantes:: Azucar, dosis > 0.25 % peso del Cemento. Urea, ácido láctico, ácido oxálico (pulidores de metal). Plastificantes Retardadores :Almidón, dosis = 0.10 % peso del cemento. Azucar, dosis < 0.25 % peso del cemento. Celulosa, dosis = 0.10 % peso del cemento. Acidotartárico, dosis = 0.25 % peso del cemento. Resinas de madera en dosis variables. IncorporadoresIncorporadoresde aire :de Detergentes caseros. Resinas de madera. Algas. EXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

33. Otros Aditivos
Inhibidores de corrosión. • Hacen lento el ingreso de cloruros hacia el acero de refuerzo. • Basados en Nitrito de Calcio. • Aceleran el endurecimiento. • Incrementan durabilidad ante corrosión. Inhibidores de hidratación. • “Duermen” el concreto hasta por 72 horas sin efectos secundarios. • Mejoran características resistentes. • Ideales en shotcrete vía húmeda. • Suministros a larga distancia. EXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

34. RESPONSABILIDAD DEL CONTRATISTA
El contratista deberá demostrar a la
supervisión que con los aditivos
seleccionados:
1. 1.- Se obtenga un concreto con las
propiedades requeridas.
2. 2.- Se mantenga la calidad, composición y
comportamiento del concreto durante
todo el proceso de la puesta en obra.
EXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

35. RESPONSABILIDAD DEL CONTRATISTA
El contratista deberá entregar a la supervisión
información sobre:
1. 1.- La composición química del aditivo.
2. 2.- La dosificación recomendada y los efectos
de las variaciones de la misma.
3. 3.- El contenido de cloruros expresado como
% en peso del ión cloruro.
4. 4.- Recomendaciones del fabricante, sobretodo
si se emplea incorporador de aire.
EXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMANLABORATORIO LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI

36. FIN DE LA EXPOSICIÓN
GRACIAS POR LA ATENCION PRESTADA
EXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMAN –NOVIEMBRE 2002 -UNI –FIC –DAC –LEM N° 1. LABORATORIO N°1: ENSAYO DE MATERIALES ––FIC ––UNI