Aditivos para concreto

ADITIVOS PARA CONCRETO
I. INTRODUCCION
En la actualidad gracias al progreso de la industria química y recientemente la
nanotecnología, los aditivos han sido incorporadas al concreto, y actualmente podemos
encontrar un sinnúmero de productos en el mercado que satisfacen la gran mayoría de las
necesidades para los usuarios de concreto.
El éxito al usar los aditivos depende mucho de la forma de uso y de la acertada elección del
producto apropiado.
Se ha progresado mucho en este campo y es conveniente que se informen ya que la eficacia
depende en gran parte de esto.
Cualquier labor técnica se realiza más eficientemente si todos los riesgos están calculados y
controlados, siendo los aditivos la alternativa que siempre permite optimizar las mezclas de
concreto y los procesos constructivos.
En nuestro país, no es frecuente el empleo de aditivos por la creencia generalizada de que
su alto costo no justifica su utilización en el concreto de manera rutinaria; pero si se hace
un estudio detallado del incremento en el costo del m3 de concreto (incremento que
normalmente oscila entre el 0.5 al 5% dependiendo del producto en particular), y de la
economía en mano de obra, horas de operación y mantenimiento del equipo, reducción de
lazos de ejecución de las labores, mayor vida útil de las estructuras etc., se concluye en que
el costo extra es sólo aparente en la mayoría de los casos, en contraposición a la gran
cantidad de beneficios que se obtienen.
En este capítulo de investigación daremos una visión general a los aditivos para concreto.

II. OBJETIVOS
1. Conocer los antecedentes y definición de aditivos en el concreto.
2. Describir sobre los tipos, normalización y uso de aditivos para concreto.
3. Detallar procedimientos que brindan los cuidados en la protección en la durante el
almacenamiento y manipulación de los aditivos.
III. GENERALIDADES
A. ANTECEDENTES
Los antecedentes más remotos de los aditivos químicos se encuentran en los concretos
romanos, a los cuales se incorporaba sangre y clara de huevo.
La fabricación del cemento portland alrededor de 1850 y el desarrollo del concreto
armado, llevó a regular el fraguado con el cloruro de calcio, patentado en 1885. Al
inicio del siglo se efectuaron sin éxito comercial estudios sobre diferentes aditivos.
El primer antecedente de los aditivos químicos modernos se encuentran en el empleo
ocasional del sulfonato naftaleno formaldehido, que fue utilizado en 1930 para actuar
como dispersante en concretos con adiciones negro de humo, destinados a carriles de
pavimentos que por su coloración pudieran llamar la atención de ¡os conductores de
vehículos. Si bien en 1932 se registró una patente de los EE.UU. no se aplicó por su
elevado costo y exceder los requerimientos de las construcciones de concreto de esa
época.
B. DEFINICION DE ADITIVO
Existen diversas definiciones para aditivos usados en la producción de concreto
hidráulico, de las más conocidas, se cita la siguiente: “Aditivo es toda aquella sustancia
diferente al agua, los agregados, el cemento y los refuerzos de fibra usada como
ingrediente para el concreto o del mortero y que se agrega a la mezcla inmediatamente
antes o durante el mezclado”.
La interpretación que puede darse a esta definición, es que un material sólo puede
considerarse como aditivo cuando se incorpora individualmente al concreto, es decir,
que se puede ejercer control sobre su dosificación.

C. DEFINICION DE CONCRETO
El concreto es el producto resultante de la mezcla de un aglomerante (generalmente
cemento, arena, grava o piedra machacada y agua) que al fraguar y endurecer adquiere
una resistencia similar a la de las mejores piedras naturales.
En el concreto, la grava y la arena constituyen el esqueleto, mientras que la pasta que se
forma con el cemento, que fragua primero y endurece después, rellena los huecos
uniendo y consolidando los granos de los áridos. Al concreto se le puede añadir aditivos
para mejorar algunas de sus propiedades.
Concreto en masa:
Volumen suficientemente grande de concreto, como para requerir previsiones que
minimicen el efecto del calor de hidratación generado por el fraguado del cemento.
Concreto estructural:
Concretos usados para propósitos estructurales, incluyendo los concretos simples y
los reforzados.
Concreto prefabricado:
Concreto sin reforzar o armado que ha sido vaciado en un lugar diferente al de su
ubicación final en la estructura.
Concreto reforzado:
Concreto estructural con porcentajes mínimos de acero de refuerzo no menor que
los especificados en la respectiva Norma, diseñado bajo la suposición de que los dos
materiales actúan conjuntamente para resistir las solicitaciones a las cuales está
sometido.

D. CLASIFICACION DE LOS ADITIVOS
Debido a que sus efectos son muy variados, una clasificación así es muy extensa,
además debido a que un solo aditivo modifica varias características del concreto,
además de no cumplir todas las que especifica.
1. Según la norma técnica ASTM-C494 es:
a) TIPO A: Reductor de agua
b) TIPO B: Retardante
c) TIPO C: Acelerante
d) TIPO D: Reductor de agua retardante
e) TIPO E: Reductor de agua acelerante
f) TIPO F: Súper reductor de agua
g) TIPO G: Súper reductor de agua retardante
2. Según el comité 212 del ACI
Los clasifica según los tipos de materiales constituyentes o a los efectos
característicos en su uso:
a) Aditivos acelerantes.
b) Aditivos reductores de agua y que controlan el fraguado.
c) Aditivos para inyecciones.
d) Aditivos incorporadores de aire.
e) Aditivos extractores de aire.
f) Aditivos formadores de gas.
g) Aditivos productores de expansión o expansivos.
h) Aditivos minerales finamente molidos.
i) Aditivos impermeables y reductores de permeabilidad.
j) Aditivos pegantes (también llamados epóxicos).
k) Aditivos químicos para reducir la expansión debido a la reacción entre los
agregados y los alcalices del cemento. Aditivos inhibidores de corrosión.
l) Aditivos fungicidas, germicidas o insecticidas.
m) Aditivos floculadores.
n) Aditivos colorantes.

Los aditivos normalmente se clasifican en categorías de acuerdo con su efecto:
• Plastificadores (agentes reductores de agua).
• Superplastificadores.
• Inclusores de aire.
• Aceleradores.
• Retardadores.
A continuación se discute cada tipo de aditivo.
1. PLASTIFICANTES
Cuando se agregan a una mezcla de concreto, los plastificantes (agentes reductores
de agua) son absorbidos en la superficie de las partículas de los aglomerantes,
haciendo que se repelan entre sí, lo cual da como resultado una mejora en la
trabajabilidad y proporciona una distribución más uniforme de las partículas del
aglomerante a través de la mezcla.
Los principales tipos de plastificantes son los ácidos lignosulfónicos y sus sales, los
ácidos carboxílico hidroxilados y sus sales, y modificaciones de ambos.
a) Dosificación
La dosis típica de un plastificante varía de 200 ml a 450 ml por cada 100 kg de
material cementante.
b) Usos
• Los plastificantes usualmente incrementan el revenimiento del concreto con
un contenido de agua dado.
• Los plastificantes pueden reducir el requisito de agua de una mezcla de
concreto para una trabajabilidad dada, como regla práctica, en
aproximadamente 10%.
• La adición de un plastificante posibilita alcanzar una resistencia dada con un
menor contenido de cemento.
• Los plastificantes pueden mejorar la bombeabilidad.
c) Consideraciones prácticas.

• Varios plastificantes contienen un retardador y pueden causar problemas si
se aplican en dosis mayores.
• Algunos plastificantes contienen cloruros que pueden incrementar el peligro
de corrosión del acero de refuerzo.
• Mientras que algunos plastificantes transportan cantidades variables de aire,
otros son razonablemente consistentes en la cantidad de aire que transportan.
• Donde los plastificantes se usan para incrementar la trabajabilidad, la
contracción y la fluencia, de manera invariable, serán incrementadas.
2. SUPERPLASTIFICANTES
Estos aditivos son químicamente distintos de los plastificantes normales y aunque
su acción es casi la misma, es más marcada.
Cuando se usan para producir concreto fluido puede esperarse una pérdida rápida de
trabajabilidad y, por tanto, éstos deben ser agregados justo antes de la colocación.
De modo usual, los súper plastificantes son compuestos químicos como
formaldehído de melanina sulfonatada, formaldehído- do naftaleno sulfonatado y
lignosulfonatos modificados.
a) Dosificación
La dosis normal de un superplastifante está entre 750 ml y 2500 ml por cada 100
kg de material cementante.
b) Usos
Los súper plastificantes se usan con mayor ventaja:
• En áreas de refuerzo congestionado.
• En donde una consistencia autonivelante facilita la colocación.
• Para concreto de alta resistencia, disminuyendo la relación agua: cemento
como resultado de reducir el contenido de agua en 15-25%.
c) Consideraciones practicas
• Deben de diseñarse mezclas especiales para los superplastificantes y su uso
debe ser cuidadosamente controlado.
• El efecto de un súper plastificante puede desaparecer tan rápido como en 30
minutos después del mezclado.
• Éstos tienen un costo unitario relativamente alto.

• En donde se usan superplastificantes para producir muy alta trabajabilidad,
la contracción y la fluencia serán incrementadas.
3. INCLUSORES DE AIRE
Un agente inclusor de aire introduce aire en forma de diminutas burbujas
distribuidas de modo uniforme a través de toda la pasta de cemento. Los tipos
principales incluyen sales de resinas de madera, grasas y aceites animales y
vegetales, e hidrocarburos sulfonatados.
a) Dosis
La dosis típica para los agentes inclusores de aire está entre 50 ml y 150 ml por
cada 100 kg de material cementante.
b) Usos
• En donde se requiera una resistencia mejorada del concreto endurecido
contra los daños causados por congelación y deshielo.
• Para una trabajabilidad mejorada, en especial, en mezclas gruesas o pobres.
• Para reducir el sangrado y la segregación, sobre todo cuando una mezcla
tiene un déficit de finos.
• La inclusión de aire puede reducir la resistencia del concreto y la sobredosis
puede causar una pérdida importante de la resistencia. Como una regla
práctica, un 1% de aire puede causar una pérdida de resistencia de 5%. Por
tanto, es importante que las mezclas sean especialmente diseñadas para la
inclusión de aire y que el porcentaje de aire incluido durante la construcción
se monitoree.
• Puesto que las dosis son pequeñas, se requiere de despachadores especiales y
un monitoreo exacto.
• Diferentes tipos y fuentes de cemento pueden dar como resultado la
introducción de otras cantidades de aire para la misma dosis y proporciones
de la mezcla.
• Un cambio en el contenido del cementante, en la granulometría o en las
proporciones de las fracciones de finos de arena normalmente alterará el
volumen de aire incluido.

• La cantidad de aire incluido puede depender de la fuente y granulometría de
la arena en el concreto.
• Las mezcladoras de acción forzada transportan volúmenes más grandes de
aire que otros tipos.
• El incremento de la temperatura ambiente tiende a reducir el volumen de
aire incluido.
• El uso de escoria de alto granulada y molida (GGBS: ground granulated
blastfurnace slag) y de ceniza volante (FA: fly ash) tiende a disminuir la
cantidad de aire incluido.
• La duración del mezclado puede también afectar el contenido de aire
4. ACELERADORES
Estos aditivos aceleran la reacción química del cemento y el agua, y de este modo
aceleran la tasa de fraguado y/o la ganancia temprana en la resistencia del concreto.
Entre los tipos principales de aceleradores están el cloruro de calcio, el formiato de
calcio, ceniza de sosa, cloruro de potasio y varios materiales orgánicos. El cloruro
de calcio parece ser el único predecible, de modo razonable, en su desempeño, pero
tiende a promover la corrosión del acero en el concreto
a) Dosis
Cloruro de calcio: 2% en masa de todos los materiales cementantes. El polvo o
las hojuelas del cloruro de calcio deben ser añadidos a, y disueltos en agua, la
cual debe ser mantenida agitada. Esta solución debe despacharse con el agua de
mezclado. También, se encuentra disponible una solución de cloruro de calcio.
Por eso, consulte las indicaciones del proveedor respecto a la dosis.
Aceleradores sin cloruros: de 500 ml a dos mil ml por cada 100 kg de material
cementante.
Los aceleradores de concreto lanzado reaccionan casi instantáneamente,
causando rigidez, fraguado rápido y endurecimiento rápido del concreto
lanzado. Consulte las indicaciones del proveedor respecto a la dosis
b) Usos
• Cuando se requiere de fraguado rápido y altas resistencias tempranas (por
ejemplo, en la profundización de pozos).

• Cuando se requiere la reutilización rápida de moldes o de cimbras.
• Cuando el colado del concreto tenga lugar bajo condiciones muy frías
• Ciertos aceleradores pueden incrementar la contracción por secado, el
agrietamiento y la fluencia.
• Pueden causar menores resistencias a flexión.
• Muchos aceleradores en base de cloruros promueven la corrosión del acero
de refuerzo.
• El cloruro de calcio no debe usarse en:
 concreto reforzado.
 estructuras para retener agua.
 concreto presforzado.
 concreto curado a vapor.
• La sobredosis con estos materiales puede causar un retraso marcado.
• Los aceleradores trabajan más efectivamente a bajas temperaturas
ambientales.
5. RETARDADORES
Estos aditivos disminuyen la velocidad de la reacción química del cemento y el
agua conduciendo a tiempos más largos de fraguado y ganancia de resistencia
iniciales más lentas. Los retardadores más comunes son los ácidos carboxílicos
hidroxilados, bórax, lignina, azúcar y algunos fosfatos.
a) Dosis
Las dosis típicas para los retardadores están entre 150 ml y 500 ml por cada 100
kg de material cementante
b) Usos
• Cuando se cuela concreto en clima caliente, en particular cuando el concreto
es bombeado.
• Para evitar juntas frías debido a la duración de la colocación.
• En concreto debe transportarse durante un largo tiempo.

• Si una mezcla tiene una sobredosis más allá del límite recomendado por el
proveedor, el retardo puede durar días.
• Los retardadores con frecuencia incrementan la contracción plástica y el
agrietamiento por asentamiento plástico.
• La adición atrasada de los retardadores puede resultan en un retardo más
prolongado.
E. NORMALIZACION
Tanto las normas peruanas como las norteamericanas del ASTM que les sirven de
antecedentes, normalizan los aditivos de acuerdo a la función que cumplen en el concreto.
En la Comunidad Europea las normas CEN normalizan los aditivos químicos según sean
aplicados a pastas de cemento, morteros, concretos y concreto proyectados. Existen muchos
otros tipos de aditivos, aún no normalizados, que tienen un nicho en el mercado.
La introducción de los aditivos químicos en el mercado de la construcción se efectúo en la
década de los cincuenta, de manera lenta pero progresiva debido a la actitud conservadora
de muchos organismos como el Bureau o Reclamation, en los EE.UU. La actividad de los
aditivos fue presentada inicialmente como algo misterioso y los productores aparecían
como modernos alquimistas.
Los vendedores no conocían el producto de base del material que ofrecían. Sin embargo los
procesos eran simples, utilizando subproductos de la industria petrolera o subproductos
industriales, como los lignosulfonatos brutos sin mayor eliminación de azúcares,
provenientes de la fabricación del papel por vía química.
La rápida introducción de los aditivos en el mercado de la construcción motivó la atención
de investigadores, registrándose los primeros eventos técnicos, entre ellos debemos señalar:
el ''Internacional Symposium on Admixtures for Mortar and Concrete", Brussels, 1967,
RILEM. También la primera y segunda ''internacional Conference on Superplasticizers in
Concrete", de 1978 y 1981 organizado por ACI-CANMET. "Symposium on
Superplasticizers in Concrete" Washington, D.C. 1978. Además, aparecen numerosos
artículos técnicos en el Journal del ACI y en la revista Zement Kaip Gips. Es en este
período que se afirma el conocimiento científico del comportamiento de los aditivos en el
concreto.

Paralelamente se ha producido un proceso de concentración en la industria de aditivos, con
inversión en investigación, desarrollo, procesos tecnológicos y control do calidad para
satisfacer los requerimientos del usuario
Las primeras normas ASTM se dieron en 1962 para los siguientes tipos de aditivos:
 Reductores de agua (tipo A)
 Retardadores de fraguado (tipo B) Aceleradores de fraguado y resistencia temprana
(tipo C)
 Reductores de agua y retardadores (tipo D)
 Reductores de agua y aceleradores (tipo E)
En Perú los aditivos químicos se introducen a fines de la década del 50', en un mercado
restringido. La primera norma nacional de aditivos corresponde al año de 1981 y se basa en
la norma ASTM de 1969 comprendiendo los tipos A, B, C, D, y E Los requerimientos de
estas normas se refieren a la performance de los concretos con aditivos, especificando su
desempeño en trabajabilidad, deformación y resistencia.
Los constituyentes principales fueron, básicamente los siguientes:
 Los ácidos lignosulfonatos y sus sales. Los ácidos hidroxicarboxílicos y sus sales. Las
modificaciones y derivados de los elementos precitados
 Los lignosulfonatos son materiales complejos obtenidos del proceso de producción de
pulpa de papel de la madera.
 Los ácidos hidroxicarboxílicos tienen en su molécula grupos hidroxilos y carboxilos.
Estos productos tienen diferentes empleos industriales, en productos de farmacia.
 Los aditivos reductores de agua y acelérenles generalmente han consistido en
lignosulfonatos con reducidas adiciones de cloruro de calcio o formato de calcio.
Estos cinco tipos de aditivos son empleados cuando permiten cumplir los requerimientos
especificados a menor costo. También cuando es necesario suplir las deficiencias de los
materiales disponibles.
Generalmente se evalúa previamente la posibilidad de obtener el comportamiento requerido
modificando el diseño de mezclas, evaluando la opción más favorable económicamente.
Aditivos de Segunda Generación

En la década del 60, especialmente por el desarrollo del concreto premezclado, se llevaron
a cabo investigaciones para una nueva generación de aditivos con elevados niveles de
reducción de agua en las mezclas de concreto, que fueron denominados superplastificantes
o aditivos reductores de agua de alto rango.
En Alemania se estudió la aplicación de superplastificantes en base a las sales de
formaldehído-melam Inda sulfonato, productos que inicialmente se encontraban en el
mercado para otros usos industriales, que luego tuvieron gran desarrollo en la industria del
premezclado.
Paralelamente en Japón se investigaron productos a base de sales de formaldehido naftaleno
sulfánicos, que fueron empleados intensamente en Estados Unidos, especialmente en
concretos de alta resistencia.
Los aditivos llamados de segunda generación fueron normalizados por ASTM en 1970,
incluyéndolos como tipos E y G en la norma de aditivos químicos; con propiedades de
actuar como reductores de agua y como retardadores de fraguado.
A diferencia de los reductores de primera generación, que permiten una reducción del
contenido de agua al 95%, los reductores de alto rango llegan al 88% como mínimo.
Cabe señalar que las normas ASTM tienen un carácter do performance mientras que las
normas de la Comunidad Europea tienen además especificaciones prescriptivas, como son
la homogeneidad, el color, la densidad relativa, el contenido del extracto seco, el valor del
PH.
En la actualidad una tercera generación de aditivos se introduce rápidamente, solucionando
el problema de la pérdida de asentamiento con el tiempo, que afectaba al concreto
premezclado, en especial en regiones cálidas
A nuestro juicio- los siguientes criterios en la selección y uso de aditivos químicos son
pertinentes:
Establecer cuál es la característica principal del concreto que es modificada por el aditivo,
cuales son las características secundarias que son modificadas en menores medidas y cuáles
son los parámetros a controlar, por eventuales desarreglos que pudieran presentarse.

Conocer el tipo de constituyente básico del aditivo para aprovechar la experiencia y las
investigaciones existentes.
De ser necesario recurrir al análisis de infrarrojo (que prescribe la norma para el control de
homogeneidad) que permite identificar el producto.
En los casos de aditivos reductores de agua, con función de acelerar o retardar el fraguado.
(Especialmente en los del tipo de alto rango) vieron evaluar la compatibilidad del aditivo
con el cemento utilizado, al efecto debe tenerse en cuenta que los cementos varían la
composición de sus constituyentes mineralógicos, aluminato y el silicato tricálcico y los
álcalis solubles.
F. USO DE LOS ADITIVOS
Los aditivos se dosifican hasta en un 5% del peso de la mezcla y comúnmente son usados
entre el 0.1 % y 0.5 % del peso del cemento.
La utilización de aditivos no debería, con toda objetividad ser subestimada o
menospreciada.
Las razones más comunes para usar aditivos en el concreto son:
• Incrementar la trabajabilidad, sin cambiar el contenido de agua.
• Reducir el contenido de agua, sin cambiar la trabajabilidad.
• Así mismo, efectuar una combinación de lo anterior.
• Ajustar el tiempo de fraguado.
• Además, reducir la segregación y/o el sangrado.
• Mejorar la bombeabilidad.
• Acelerar la tasa de desarrollo de resistencia a edades tempranas.
• Incrementar la resistencia.
• Mejorar la durabilidad potencial y reducir la permeabilidad.
• Disminuir el costo total de los materiales usados en el concreto.

• Compensar las pobres propiedades del agregado.
G. ALMACENAMIENTO Y MANEJO
La mayoría de los aditivos son soluciones acuosas de químicos activos biodegradables.
Estos dos factores definen las reglas generales para el almacenamiento.
Los aditivos deben protegerse contra la congelación, pues la mayoría tienen puntos de
congelación a, o por debajo de 0°C. Cuando un aditivo se congela, los químicos se
cristalizan fuera de la solución y no regresan con rapidez a la solución al descongelarse.
También, es necesario proteger los aditivos contra el calor, pues su degradación se acelera a
temperaturas elevadas.
Los aditivos deben almacenarse fuera de los rayos directos del sol y lejos de otras fuentes
de calor. Muchas compañías de aditivos proporcionan empaques de colores ligeros y
reflectantes para que los aditivos puedan reducir la absorción de calor.
Por lo general, los aditivos contienen preservativos para reducir la biodegradación y
extender la vida de anaquel. A pesar de esto, la actividad y efectividad de un aditivo
gradualmente disminuirán con el tiempo. Por tanto, deben usarse en base al principio de
que “el que llega primero sale primero”.
Los aditivos normalmente son almacenados en el sitio en tambores de 200 litros o en
tanques de almacenamiento en grandes cantidades. Con frecuencia los proveedores de
aditivos proporcionan, dan servicio y mantenimiento a los tanques de almacenamiento para
líquidos en volumen. Los tambores deben ser manejados con cuidado.
H. SEGURIDAD EN EL MANEJO DE ADITIVOS
Aunque la mayoría de los aditivos no son peligrosos para la salud, ciertos aditivos son
cáusticos por naturaleza y algunos pueden ser inflamables. Los siguientes procedimientos
de seguridad se aplican a todos los aditivos.
* Evite el contacto con los ojos, la boca y la piel, pues todos los químicos deben
considerarse como tóxicos y corrosivos. La contaminación debe ser lavada de inmediato
con mucha agua limpia y removerse toda la ropa contaminada, lavándola.

* Busque el consejo médico en casos de seria contaminación en los ojos, ingestión o
inhalación excesiva de los humos.
* El derrame de los aditivos causará que áreas del piso se vuelvan resbalosas e inseguras.
Los desparrames deben lavados de inmediato con agua por medio de una manguera para
evitar accidentes.
IV. CONCLUSIONES
En este trabajo de investigación se ha llegado a las siguientes conclusiones:
1. Los aditivos son químicos que se agregan al concreto en la etapa de mezclado para
modificar algunas de las propiedades de la mezcla que nunca deben ser considerados un
sustituto de un buen diseño de mezcla, de buena mano de obra o del uso de buenos
materiales.
2.

V. BIBIOGRAFIA
 ADITIVOS PARA CONCRETO, revisado 15/07/15. Disponible en:
http://www.uae.edu.sv/docs/investigacion/USO%20DE%20ADITIVOS%20PARA
%20CONCRETO.pdf
 http://www.imcyc.com/revistact06/julio06/TECNOLOGIA.pdf
 http://ingecivilcusco.blogspot.com/2009/07/aditivos-aspectos-generales.html

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