influencia del aditivo superplastifiante en las propiedades del concreto

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL
PERU
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
TESIS
PRESENTADO POR EL BACHILLER:
JHONATHAN WILSON MAYTA ROJAS
PARA OPTAR TITULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO CIVIL
HUANCAYO - PERÚ
2014
“INFLUENCIA DEL ADITIVO
SUPERPLASTIFICANTE EN EL TIEMPO DE
FRAGUADO, TRABAJABILIDAD Y RESISTENCIA
MECÁNICA DEL CONCRETO, EN LA CIUDAD DE
HUANCAYO”

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
Facultad de Ingeniería Civil
Tesis: “Influencia del aditivo superplastificante en el tiempo de fraguado, trabajabilidad I
y resistencia mecánica del concreto, en la ciudad de Huancayo”
DEDICATORIA
“A Dios quién supo guiarme por el buen camino, darme
fuerza para seguir adelante y enseñarme a encarar las
adversidades sin perder nuca la dignidad ni desfallecer en el
intento.”
“A mis padres Betsabé y Wilson con amor, que hicieron
todo en la vida para alcanzar mis sueños, por motivarme y
darme la mano cuando sentía que el camino se terminaba, a
ustedes por siempre mi corazón y mi agradecimiento.”
“A mi hermano Kevin, por el aliento y apoyo recibido.”

Tesis: “Influencia del aditivo superplastificante en el tiempo de fraguado, trabajabilidad II
AGRADECIMIENTO
Me gustaría que estas líneas sirvieran para expresar mi más profundo y sincero
agradecimiento a todas aquellas personas que con su ayuda han colaborado en la
realización del presente trabajo, en especial al Mg. Richard Reymundo Gamarra,
director de esta investigación, por la orientación, el seguimiento y la supervisión
continúa de la misma, pero sobre todo por la motivación y el apoyo recibido a lo largo
de estos años.
Quisiera hacer extensiva mi gratitud a mis amigos y compañeros: Henry
Huatuco, Billi Poma, Kevin Yangali, Piero Mansilla, Deivy Gora, Javier Zapata, Adolfo
Condor, Tito Quispe, Andrea Pahuacho, Alexandra Pereira y Carlos Salazar por su
amistad y colaboración.

Tesis: “Influencia del aditivo superplastificante en el tiempo de fraguado, trabajabilidad III
ÍNDICE
DEDICATORIA..................................................................................................................I
AGRADECIMIENTO.........................................................................................................II
RESUMEN.................................................................................................................... XIV
ABSTRACT ................................................................................................................... XV
INTRODUCCIÓN.......................................................................................................... XVI
CAPITULO I ...................................................................................................................19
1. PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN .........................................................19
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.........................................................19
1.1.1.PROBLEMA GENERAL .........................................................................20
1.1.2.PROBLEMAS ESPECÍFICOS................................................................20
1.2. OBJETIVOS ...............................................................................................20
1.2.1.OBJETIVO GENERAL ...........................................................................20
1.2.2.OBJETIVOS ESPECÍFICOS..................................................................20
1.3. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN.................................................21
1.3.1.JUSTIFICACIÓN TEÓRICA ...................................................................21
1.3.2.JUSTIFICACIÓN METODOLÓGICA......................................................21
1.3.3.JUSTIFICACIÓN PRÁCTICA.................................................................21
1.4. FORMULACIÓN DE LAS HIPÓTESIS........................................................22
1.4.1.HIPÓTESIS GENERAL..........................................................................22
1.4.2.HIPÓTESIS ESPECÍFICAS ...................................................................22
1.5. VARIABLES ...............................................................................................22
1.5.1.VARIABLE INDEPENDIENTE................................................................22
1.5.2.VARIABLES DEPENDIENTES ..............................................................22
CAPITULO II ..................................................................................................................25
2. MARCO TEÓRICO ................................................................................................25
2.1. ANTECEDENTES ......................................................................................25
2.1.1.NACIONALES........................................................................................26
2.1.2.INTERNACIONALES .............................................................................27
2.2. BASES TEÓRICAS ....................................................................................28
2.2.1.GENERALIDADES DEL CONCRETO ...................................................28
2.2.2.COMPONENTES DEL CONCRETO......................................................29

Tesis: “Influencia del aditivo superplastificante en el tiempo de fraguado, trabajabilidad IV
2.2.3.PROPIEDADES PRINCIPALES DEL CONCRETO................................60
2.2.4.DISEÑO DE MEZCLA DEL CONCRETO...............................................73
CAPITULO III..................................................................................................................79
3. MARCO METODOLÓGICO ...................................................................................79
3.1. ALCANCE DE LA INVESTIGACIÓN...........................................................79
3.2. DISEÑO DE INVESTIGACIÓN...................................................................79
3.3. POBLACIÓN Y MUESTRA DE LA INVESTIGACIÓN.................................80
3.4. INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS ...................................82
3.5. METODOLOGIA DEL TRABAJO EXPERIMENTAL ...................................82
3.6. EJECUCIÓN DE LA INVESTIGACIÓN.......................................................85
3.6.1.ETAPA 1: SELECCION DE LOS MATERIALES ....................................87
3.6.2.ETAPA 2: MARCO NORMATIVO DE LOS ENSAYOS...........................89
3.6.3.ETAPA 3: INVESTIGACIÓN DE LAS PROPIEDADES DE LOS
MATERIALES ..........................................................................................................91
3.6.4.ETAPA 4: DISEÑO DE MEZCLAS.......................................................105
3.6.5.ETAPA 5: ENSAYOS AL CONCRETO FRESCO.................................111
3.6.6.ETAPA 6: ENSAYO AL CONCRETO ENDURECIDO ..........................122
CAPITULO IV ...............................................................................................................126
4. RESULTADOS Y ANÁLISIS.................................................................................126
4.1. GENERALIDADES...................................................................................126
4.2. ENSAYOS AL CONCRETO FRESCO......................................................126
4.2.1.TRABAJABILIDAD...............................................................................126
4.2.2.TIEMPO DE FRAGUADO ....................................................................142
4.3. ENSAYO AL CONCRETO ENDURECIDO ...............................................148
4.3.1.RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN ...................................................148
CAPITULO V ................................................................................................................158
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES........................................................158
5.1. CONCLUSIONES.....................................................................................158
5.2. RECOMENDACIONES.............................................................................162
CAPITULO VI ...............................................................................................................166
6. BIBLIOGRAFÍA....................................................................................................166
CAPITULO VII ..............................................................................................................170
7. ANEXOS..............................................................................................................170

Tesis: “Influencia del aditivo superplastificante en el tiempo de fraguado, trabajabilidad V
7.1. CERTIFICADO DE CALIDAD DEL AGUA POTABLE...............................170
7.2. HOJA TÉCNICA DEL ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE “RHEOBUILD VE”
.................................................................................................................172
7.3. HOJAS DE DATOS Y RESULTADOS DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DEL
AGREGADO FINO .....................................................................................................175
AGREGADO GRUESO...............................................................................................184
AGREGADO GLOBAL................................................................................................193
7.6. HOJAS DE CÁLCULOS DE LOS DISEÑOS DE MEZCLA .......................197
7.7. HOJAS DE DATOS Y RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE CONCRETO
FRESCO….................................................................................................................210
7.8. HOJA DE DATOS Y RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE CONCRETO
ENDURECIDO ...........................................................................................................251
7.9. HOJAS DE DATOS Y RESULTADOS DE LAS CONDICIONES AMBIENTALES
DE LABORATORIO....................................................................................................258
7.10. CERTIFICADO DE CALIDAD DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL
CONCRETO...............................................................................................................261
7.11. CERTIFICADO DE CALIBRACIÓN DE LA COMPRESORA.....................280

Tesis: “Influencia del aditivo superplastificante en el tiempo de fraguado, trabajabilidad VI
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 2.1. Proporciones en volumen absoluto de los componentes del concreto.............. 30
Figura 2.2. Desarrollo de la resistencia a la compresión en porcentaje de la resistencia a los
28 días, para los cementos sin adiciones. ................................................................... 35
Figura 2.3. Distribución de volúmenes de sólidos, poros y vacíos para agregado secado al
horno........................................................................................................................... 39
Figura 2.4. Condiciones de humedad de los agregados..................................................... 42
Figura 2.5. El agua que es buena para beber es buena para el concreto........................... 49
Figura 2.6. Aditivos líquidos para el concreto. .................................................................... 51
Figura 2.7. Estructura molecular de un aditivo superplastificante lignosulfonato modificado.
.................................................................................................................................... 54
Figura 2.8. Estructura molecular básica de un aditivo superplastificante a) derivado de
melamina y b) derivado de naftaleno........................................................................... 54
Figura 2.9. Esquema del mecanismo de adsorción de aditivos superplastificantes
convencionales en partículas de cemento. Repulsión electrostática............................ 55
Figura 2.10. Estructura química y molecular de un aditivo PCE. ........................................ 56
Figura 2.11. Esquema del mecanismo de adsorción y repulsión de aditivos PCE en
partículas de cemento. Repulsión electrostérica. ........................................................ 57
Figura 2.12. Parámetros de la reología del concreto fresco................................................ 62
Figura 2.13. Medios para evaluar la trabajabilidad del concreto en estado fresco. ............. 63
Figura 2.14. Segregación de la mezcla de concreto fresco. ............................................... 66
Figura 2.15. Exudación de la mezcla de concreto fresco.................................................... 67
Figura 2.16. Esquema de evaporación, trayectoria de exudación, fisuras y esfuerzos por
contracción plástica..................................................................................................... 68
Figura 2.17. Etapas de fraguado del concreto, utilizando las agujas de penetración.......... 70
Figura 2.18. Representación de la zona de interface o transición en un concreto sin
adiciones..................................................................................................................... 72
Figura 2.19. Diagrama de factores que influyen en la resistencia a la compresión del
concreto.. .................................................................................................................... 73
Figura 3.1. Esquema del diseño experimental con posprueba únicamente y grupo de
control. ........................................................................................................................ 79
Figura 3.2. Flujograma de mezclas a realizar en la investigación....................................... 83
Figura 3.3. Secuencia de la ejecución de trabajo de investigación..................................... 86
Figura 3.4. Curva granulométrica promedio de la arena..................................................... 99
Figura 3.5. Curva granulométrica promedio de la piedra. ................................................. 101
Figura 3.6. Curva de peso unitario compactado de las mezclas de arena y piedra. ......... 102

Tesis: “Influencia del aditivo superplastificante en el tiempo de fraguado, trabajabilidad VII
Figura 3.7. Curva granulométrica promedio del agregado global con 52% de arena y 48 %
de piedra................................................................................................................... 103
Figura 3.8. Volumen unitario de agua para la relación a/c=0.40....................................... 106
Figura 3.9. Volumen unitario de agua para la relación a/c=0.50....................................... 106
Figura 3.10. Volumen unitario de agua para la relación a/c=0.60..................................... 107
Figura 3.11. Secuencia y tiempo de mezclados empleados. ............................................ 112
Figura 3.12. Secuencia de actividades para la elaboración de especímenes de concreto.115
Figura 3.13. Secuencia de actividades para la realización del ensayo de segregación
estática del concreto. ................................................................................................ 116
Figura 3.14. Secuencia de actividades para el ensayo de asentamiento del concreto...... 118
Figura 3.15. Secuencia de actividades para el ensayo de peso unitario y rendimiento del
concreto. ................................................................................................................... 120
Figura 3.16. Secuencia de actividades para el ensayo de exudación del concreto........... 121
Figura 3.17. Secuencia de actividades para el ensayo de tiempo de fraguado del concreto.
.................................................................................................................................. 122
Figura 4.1. Porcentaje de segregación estática del concreto, para dosis de 850,1050 y 1250
ml del aditivo. ............................................................................................................ 127
Figura 4.2. Perdida de asentamiento del concreto en el tiempo para diferentes dosis de
aditivo, con respecto a la relación a/c=0.40............................................................... 128
Figura 4.5. Asentamiento máximo del concreto para diferentes dosis de aditivo, con
respecto a la relación a/c=0.40.................................................................................. 130
Figura 4.8. Tiempo transcurrido en alcanzar un asentamiento de 3" para diferentes dosis de
Figura 4.9. Tiempo transcurrido en alcanzar un asentamiento de 3" para diferentes dosis de
Figura 4.10. Tiempo transcurrido en alcanzar un asentamiento de 3" para diferentes dosis
de aditivo, con respecto a la relación a/c=0.60.......................................................... 133
Figura 4.11. Temperatura promedio del concreto para diferentes dosis de aditivo, con
respecto a las relaciones a/c=0.40, 050 y 0.60.......................................................... 135

Tesis: “Influencia del aditivo superplastificante en el tiempo de fraguado, trabajabilidad VIII
Figura 4.12. Peso unitario del concreto para diferentes dosis de aditivo, con respecto a las
relaciones a/c=0.40, 0.50 y 0.60................................................................................ 136
Figura 4.13. Peso unitario del concreto para diferentes dosis de aditivo, con respecto a la
relación a/c=0.40....................................................................................................... 137
relación a/c=0.50....................................................................................................... 137
relación a/c=0.60....................................................................................................... 138
Figura 4.16. Porcentaje de exudación del concreto para diferentes dosis de aditivo, con
respecto a las relaciones a/c=0.40, 0.50 y 0.60......................................................... 140
Figura 4.20. Tiempo de fraguado del concreto para diferentes dosis de aditivo, con respecto
a la relación a/c=0.40. ............................................................................................... 143
Figura 4.21. Tiempo de fraguado inicial del concreto para diferentes dosis de aditivo, con
Figura 4.22. Tiempo de fraguado final del concreto para diferentes dosis de aditivo, con
a la relación a/c=0.50. ............................................................................................... 145
a la relación a/c=0.60. ............................................................................................... 146
Figura 4.29. Resistencia a la compresión del concreto para diferentes edades, en mezclas
patrones de relaciones a/c=0.40, 0.50 y 0.60. ........................................................... 149

Tesis: “Influencia del aditivo superplastificante en el tiempo de fraguado, trabajabilidad IX
de relación a/c=0.40 con diferentes dosis de aditivo. ........................................................ 150
de relación a/c=0.50 con diferentes dosis de aditivo.................................................. 151
de relación a/c=0.60 con diferentes dosis de aditivo.................................................. 151
Figura 4.33. Resistencia a la compresión del concreto para diferentes dosis de aditivo, con
respecto a la relación a/c=0.40, presentada en diversas edades. ............................. 152

Tesis: “Influencia del aditivo superplastificante en el tiempo de fraguado, trabajabilidad XII
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1.1. Matriz de operacionalización de las variables. ................................................... 23
Tabla 2.1. Materias primas usuales para la obtención de los óxidos componente. ............. 31
Tabla 2.2. Porcentaje típico de los óxidos componentes del cemento. ............................... 31
Tabla 2.3. Porcentaje típicos de los compuestos químicos principales del cemento........... 32
Tabla 2.4. Requisitos físicos del cemento........................................................................... 36
Tabla 2.5. Requisitos químicos del cemento....................................................................... 36
Tabla 2.6. Requisitos granulométricos del agregado fino.................................................... 45
Tabla 2.7. Límites máximos de sustancias perjudiciales permisibles del agregado fino...... 45
Tabla 2.8. Requisitos granulométricos del agregado grueso............................................... 47
Tabla 2.9. Límites máximos de sustancias perjudiciales permisibles del agregado grueso. 48
Tabla 2.10. Requisitos granulométricos del agregado global.............................................. 48
Tabla 2.11. Módulos de finura global según el equipo utilizado en obra. ............................ 49
Tabla 2.12. Límites permisibles para el agua de mezcla y curado. ..................................... 50
Tabla 2.13. Requisitos físicos de los aditivos superplastificantes o reductores de agua de
alto rango Tipo F. ........................................................................................................ 60
Tabla 2.14. Factores que influyen en la trabajabilidad del concreto.................................... 62
Tabla 2.15. Grados de consistencia de la mezcla de concreto. .......................................... 64
Tabla 2.16. Factor de compactación en función del asentamiento del concreto.................. 69
Tabla 2.17. Asentamientos recomendados para diversos tipos de estructuras................... 75
Tabla 2.18. Volumen unitario de agua. ............................................................................... 76
Tabla 2.19. Contenido de aire atrapado.............................................................................. 76
Tabla 3.1. Identificación de los elementos de los diseños de investigación en la tesis........ 80
Tabla 3.2. Normas de los ensayos y requisitos técnicos de las propiedades de los
materiales del concreto. .............................................................................................. 90
Tabla 3.3. Normas de los ensayos del concreto en estado fresco. ..................................... 91
Tabla 3.4. Normas de los ensayos del concreto en estado endurecido............................... 91
Tabla 3.5. Resultados de los ensayos de las propiedades físicas del cemento portland Tipo I
“Andino”. ..................................................................................................................... 92
Tabla 3.6. Resultados de los ensayos de las propiedades químicas del cemento portland
Tipo I “Andino”............................................................................................................. 92
Tabla 3.7. Cantidad de muestra en función del tamaño del agregado. ............................... 94
Tabla 3.8. Resultado promedio del ensayo de peso específico y absorción de la arena..... 95
Tabla 3.9. Resultado promedio del ensayo de peso específico y absorción de la piedra.... 96
Tabla 3.10. Resultado promedio del ensayo de P.U.C y P.U.S de la arena........................ 97
Tabla 3.11. Resultado promedio del ensayo de P.U.C y P.U.S de la piedra. ...................... 98

Tabla 3.12. Resultado promedio del ensayo de contenido de humedad de la arena y piedra.
.................................................................................................................................... 98
Tabla 3.13. Resultado promedio del ensayo granulométrico de la arena............................ 99
Tabla 3.14. Resultado promedio del ensayo granulométrico de la piedra. ........................ 101
Tabla 3.15. Resultados de peso unitario compactado de las mezclas de arena y piedra.. 102
Tabla 3.16. Resultado promedio del ensayo granulométrico del agregado global con 52% de
arena y 48 % de piedra. ............................................................................................ 103
Tabla 3.17. Resultado promedio del ensayo de material fino pasante la malla Nº200 de la
arena y piedra. .......................................................................................................... 104
Tabla 3.18. Análisis comparativo del agua potable SEDAM Huancayo............................. 105
Tabla 3.19. Diseño de mezcla patrón y aditivo superplastificante “RHEOBUILD VE”, para la
relación a/c=0.40....................................................................................................... 108
relación a/c=0.50....................................................................................................... 109
relación a/c=0.60....................................................................................................... 110
Tabla 4.1. Resumen del ensayo de segregación estática del concreto, para dosis de 850,
1050 y 1250 ml de aditivo.......................................................................................... 127
Tabla 4.2. Resumen del ensayo de asentamiento máximo del concreto para diferentes dosis
de aditivo, con respecto a las relaciones a/c=0.40, 0.50 y 0.60................................. 130
Tabla 4.3. Resumen del tiempo transcurrido en alcanzar un asentamiento de 3" para
diferentes dosis de aditivo, con respecto a las relaciones a/c=0.40, 0.50 y 0.60. ...... 132
Tabla 4.4. Resumen del ensayo de peso unitario del concreto para diferentes dosis de
aditivo, con respecto a las relaciones a/c=0.40, 0.50 y 0.60...................................... 136
Tabla 4.5. Resumen del ensayo de exudación del concreto para diferentes dosis de aditivo,
con respecto a las relaciones a/c=0.40, 0.50 y 0.60. ................................................. 139
Tabla 4.6. Resumen del ensayo de tiempo de fraguado del concreto para diferentes dosis
de aditivo, con respecto a las relaciones a/c=0.40, 0.50 y 0.60................................. 143
Tabla 4.7. Resumen del ensayo de resistencia a la compresión del concreto para diferentes
edades, en mezclas patrones de relaciones a/c=0.40, 0.50 y 0.60............................ 148
edades, en mezclas de relación a/c=0.40 con aditivo................................................ 149
edades, en mezclas de relación a/c=0.50 con aditivo................................................ 150
Tabla 4.10. Resumen del ensayo de resistencia a la compresión del concreto para
diferentes edades, en mezclas de relación a/c=0.60 con aditivo. .............................. 150
Tabla 4.11. Resistencia a la compresión del concreto para diferentes dosis de aditivo,

expresadas como porcentaje de la resistencia del concreto patrón de relación a/c=0.40.
.................................................................................................................................. 153
.................................................................................................................................. 154
.................................................................................................................................. 154
expresadas como porcentaje de la resistencia a los 28 días de relación a/c=0.40. ... 154
Tabla 4.17. Resumen porcentual de las propiedades evaluadas del concreto.................. 156

Tesis: “Influencia del aditivo superplastificante en el tiempo de fraguado, trabajabilidad XIII
ÍNDICE DE IMÁGENES
Imagen 3.1. Ubicación geográfica del banco de arena, rio Mantaro – Huayucachi.........87
Imagen 3.2. Inmediaciones del banco de arena, rio Mantaro – Huayucachi. ..................87
Imagen 3.3. Ubicación geográfica de la planta chancadora Huamancaca......................88
Imagen 3.4. Inmediaciones de la planta chancadora Huamancaca. ...............................88
Imagen 3.5. Aditivo superplastificante “RHEOBUILD VE”...............................................89
Imagen 3.6. Reducción a tamaño de prueba del agregado fino, mediante cuarteo manual.
................................................................................................................................94
Imagen 3.7. Ensayo del peso específico y absorción de la arena haciendo uso del
picnómetro. .............................................................................................................95
Imagen 3.8. Ensayo del peso específico y absorción de la piedra haciendo uso de la
canastilla. ................................................................................................................96
Imagen 3.9. Ensayo del peso unitario compactado de la piedra. ....................................97
Imagen 3.10. Ensayo del peso unitario suelto de la arena..............................................97
Imagen 3.11. Ensayo granulométrico de la arena...........................................................99
Imagen 3.12. Ensayo granulométrico de la piedra........................................................100
Imagen 3.13. Mezcladora de 80 lt de capacidad...........................................................112
Imagen 3.14. Secuencia de mezclado de los componentes del concreto. ....................113
Imagen 3.15. Muestra representativa del mezclado......................................................113
Imagen 3.16. Elaboración de los especímenes (probetas) de concreto........................114
Imagen 3.17. Realización del ensayo de asentamiento del concreto............................117
Imagen 3.18. Realización del ensayo de temperatura del concreto..............................119
Imagen 3.19. Realización del curado de probetas de concreto.....................................123
Imagen 3.20. Realización del ensayo de resistencia a compresión del concreto..........124

Tesis: “Influencia del aditivo superplastificante en el tiempo de fraguado, trabajabilidad XIV
RESUMEN
La presente tesis tiene como objetivo analizar el comportamiento del concreto
en estado fresco y endurecido (trabajabilidad, tiempo de fraguado y resistencia
mecánica), debido a la incorporación del aditivo superplastificante en las mezclas de
concreto.
Para esto primeramente se prepararon los diseños mezclas patrones (sin el
aditivo mencionado) de relaciones a/c=0.40, 0.50 y 0.60, según el método de
agregado global y para un asentamiento de cono de 4”; luego sin variar los
componentes iniciales del concreto patrón, se incorporaron diferentes dosis de aditivo
superplastificante (250, 450, 650 ,850 y 1050 ml por cada 100 kg de cemento),
obteniéndose así los diseños de mezclas experimentales. Todas las variantes hacen
un total de 18 diseños de mezcla.
En cada una de las mezclas (patrón y experimental) se efectuaron ensayos de
segregación estática, asentamiento, temperatura, exudación, peso unitario, tiempo de
fraguado, en el concreto fresco; resistencia a la compresión, en el concreto
endurecido. Los resultados obtenidos de los ensayos, son sometidos a un análisis
comparativo entre las mezclas experimentales respecto a las mezclas patrones.
Finalmente se concluye que el aditivo superplastificante ocasiona lo siguiente:
aumenta la trabajabilidad del concreto, retrasa brevemente el tiempo de fraguado, y
además se obtuvieron resistencias a la compresión por encima del 70% respecto al
concreto patrón (referente 28 días) en 3 días, para dosis de 650 ml del aditivo
superplastificante.

Tesis: “Influencia del aditivo superplastificante en el tiempo de fraguado, trabajabilidad XV
ABSTRACT
This thesis aims to analyze the behavior of concrete in fresh and hardened state
(workability, setting time and mechanical strength) due to the incorporation of
superplasticizer additive in concrete mixtures.
For this first design patterns the mixtures (without the additive mentioned) were
prepared Relations / c = 0.40, 0.50 and 0.60, according to the consolidation method
and added to a settlement cone 4 "; then without changing the initial components of
the specific pattern, different doses of superplasticizer additive (250, 450, 650, 850
and 1050 ml per 100 kg of cement) were incorporated, thus obtaining mixtures
experimental designs. All variants for a total of 18 mix designs.
At each of mixtures (standard and experimental) tests of static segregation,
settlement, temperature, sweating, unit weight, setting time in the fresh concrete were
made; compressive strength in the hardened concrete. The results of the tests are
subjected to a comparative analysis of the experimental mixtures compared to
mixtures patterns.
Finally it is concluded that the superplasticizer additive causes the following:
increase the workability of concrete, briefly delays the setting time, and also
compressive strengths were obtained above 70% on the particular pattern (reference
28 days) in 3 days to 650 ml dose superplasticizer additive.

Tesis: “Influencia del aditivo superplastificante en el tiempo de fraguado, trabajabilidad XVI
INTRODUCCIÓN
Hoy en día, la modernización y sistematización de todos los procesos
productivos en la industria de la construcción, han llevado al hombre a mejorar la
fabricación de los materiales.
La tecnología del concreto moderna considera a los aditivos ya no como una
opción alternativa de los diseño de mezcla, sino como un ingrediente más.
Actualmente, según datos de la European Cement Research Academy (2005) se
estima que en Europa más del 90% de los hormigones preparados contienen algún
tipo de aditivo, de los que más del 70% son aditivos plastificantes o superplastificantes
manteniéndose esa misma tendencia en los últimos años.
En el Perú, especialmente en la ciudad de Huancayo, no es frecuente el empleo
de aditivos superplastificantes, debido al desconocimiento sobre su uso y
potencialidades, ya que al no ser un producto de gran disponibilidad y consumo en el
mercado local, son relativamente pocos los profesionales que tienen la oportunidad
de emplearlos e investigar para mejorar las propiedades del concreto en estado fresco
y endurecido (trabajabilidad, tiempo de fraguado y resistencia mecánica).
La presente investigación tiene como objeto determinar la influencia del aditivo
superplastificante en las propiedades del concreto para el estado fresco y endurecido
(trabajabilidad, tiempo de fraguado y resistencia mecánica).
La finalidad de la investigación es calcular y analizar las propiedades del
concreto en estado fresco y endurecido, debido a la incorporación del aditivo
supeplastificante en las mezclas patrones. El estudio contribuirá a formalizar y mejorar
la calidad de producción del concreto en nuestro medio, ya que los usuarios tendrán
el conocimiento e información necesaria sobre las posibilidades y limitaciones que
ofrece el uso del aditivo superplastificante en el concreto.

Tesis: “Influencia del aditivo superplastificante en el tiempo de fraguado, trabajabilidad XVII
El desarrollo de esta tesis está conformado por seis capítulos:
En el capítulo 1 se hace mención al planteamiento del problema, en donde se
describen los problemas, objetivos, hipótesis y variables del proyecto.
En el capítulo 2 se desarrolla las consideraciones teóricas de la tecnología del
concreto, elaborado con el propósito de describir la terminología a emplear, para
facilitar la comprensión del lector de los capítulos posteriores.
En el capítulo 3 se expone la metodológica de la investigación, comprende el
planteamiento del enfoque, diseño, población, muestra y desarrollo experimental del
proyecto.
En el capítulo 4 se presentan los resultados y análisis obtenidos de las
propiedades del concreto en estado fresco y endurecido, debido a la incorporación
del aditivo superplastificante en la mezclas patrones.
En el capítulo 5 se hace mención a las conclusiones y recomendaciones de la
investigación.
En la parte final de la investigación, el capítulo 6 y 7 muestran las referencias
bibliográficas y anexos respectivamente.

Capítulo I:
PLANTEAMIENTO
DE LA
INVESTIGACIÓN

Facultad de Ingeniería Civil Capítulo I
Tesis: “Influencia del aditivo superplatificante en el tiempo de fraguado, trabajabilidad 19
CAPITULO I
1. PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La tecnología del concreto moderna considera a los aditivos ya no como una
opción alternativa de los diseño de mezcla, sino como un ingrediente más.
Actualmente, según datos de la European Cement Research Academy (2005) se
estima que en Europa más del 90% de los hormigones preparados contienen algún
tipo de aditivo, de los que más del 70% son aditivos plastificantes o superplastificantes
manteniéndose esa misma tendencia en los últimos años.
En el Perú, especialmente en la ciudad de Huancayo, no es frecuente el empleo
de aditivos superplastificantes, debido al desconocimiento sobre su uso y
potencialidades, ya que al no ser un producto de gran disponibilidad y consumo en
el mercado local, son relativamente pocos los profesionales que tienen la oportunidad
de emplearlos e investigar para mejorar las propiedades del concreto en estado fresco
y endurecido (trabajabilidad, tiempo de fraguado y resistencia mecánica), debido a
estas razones la informalidad alcanzada en la fabricación y utilización del concreto es
del 77% respecto su producción total (Pasquel, 2010).
En la ciudad de Huancayo, unos de los problemas principales en la fabricación
del concreto son: la reducción de la resistencia del concreto, debido a la modificación
sin ningún control de la relación agua/cemento en busca de mejorar la trabajabilidad;
y el poco control del tiempo de fraguado del concreto, dato que es relevante en la
planificación de las operaciones del concreto en obra.
A través del empleo del aditivo superplastificante en las mezclas de concreto,
buscaremos contrarrestas estos efectos negativos, es decir buscaremos mejorar la
trabajabilidad sin alterar la resistencia mecánica final del concreto; y estimar el tiempo

de fraguado del concreto, con la finalidad de realizar una adecuada planificación sobre
las operaciones del concreto en obra (transporte, colocación, consolidación y
acabado).
1.1.1. PROBLEMA GENERAL
¿Cómo influye el aditivo superplastificante en las propiedades del concreto para
el estado fresco y endurecido?
1.1.2. PROBLEMAS ESPECÍFICOS
 ¿De qué forma infiere el aditivo superplastificante en la trabajabilidad del
concreto?
 ¿Cuál es la influencia del aditivo superplastificante en el tiempo fraguado
del concreto?
 ¿Qué efectos produce el aditivo superplastificante en la resistencia
mecánica del concreto?
1.2. OBJETIVOS
1.2.1. OBJETIVO GENERAL
Determinar la influencia del aditivo superplastificante en las propiedades del
concreto para el estado fresco y endurecido.
1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Analizar la influencia del aditivo superplastificante en la trabajabilidad del
concreto.
 Estudiar la influencia del aditivo superplastificante en el tiempo de
fraguado del concreto.
 Examinar la influencia del aditivo superplastificante en la resistencia
mecánica del concreto.

1.3. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
1.3.1. JUSTIFICACIÓN TEÓRICA
La investigación planteada contribuirá a entender las implicaciones del uso del
aditivo superplastificante en las mezclas convencionales de concreto. Disminuyendo
así, el desconocimiento sobre el uso y potencialidades del aditivo superplastificante,
ya que al no ser un producto de gran disponibilidad y consumo en el mercado local,
son relativamente pocos los profesionales que tienen la oportunidad de emplearlos e
investigar para mejorar las propiedades del concreto en estado fresco y endurecido
(trabajabilidad, tiempo de fraguado y resistencia).
1.3.2. JUSTIFICACIÓN METODOLÓGICA
La metodología utilizada para evaluar las propiedades del concreto en el estado
fresco y endurecido, como consecuencia de la incorporación del aditivo
superplastificante en las mezclas patrones, genera un mayor control o validez interna
del experimento. Esta metodología puede adaptarse satisfactoriamente a
investigaciones futuras, donde se desea conocer la influencia directa de un
componente particular (aditivo, cemento, agregados, agua y adiciones) sobre las
propiedades del concreto.
1.3.3. JUSTIFICACIÓN PRÁCTICA
Conociendo la variación de las propiedades del concreto fresco y endurecido
debido al uso del aditivo superplastificante. Los ingenieros inmersos en la
construcción tomaran mejores decisiones en la aplicación final de este producto, tales
como:
 Mejorar la trabajabilidad en el concreto fresco, facilitando las labores de
colocación de éste.
 Rapidez en la colocación del concreto bombeado gracias a la mejora de

su trabajabilidad (slump).
 Colocación del concreto con una ligera vibración en los lugares con gran
cuantía de acero o poco accesible.
 Evitar la corrosión de las armaduras, debido a la nula presencia de
cloruros en el aditivo.
 Mejorar la calidad de acabados, evitando las cangrejeras y oquedades.
 Controlar el tiempo de fraguado, para una adecuada planificación sobre
las operaciones del concreto en obra (transporte, colocación,
consolidación y acabado).
1.4. FORMULACIÓN DE LAS HIPÓTESIS
1.4.1. HIPÓTESIS GENERAL
La utilización del aditivo superplastificante influye directamente en las
propiedades del concreto para el estado fresco y endurecido.
1.4.2. HIPÓTESIS ESPECÍFICAS
 El empleo del aditivo superplastificante influye en la trabajabilidad del
concreto.
 El uso del aditivo superplastificante influye en el tiempo de fraguado del
concreto.
 La utilización del aditivo superplastificante influye en la resistencia
mecánica del concreto.
1.5. VARIABLES
1.5.1. VARIABLE INDEPENDIENTE
 Dosis aditivo superplastificante
1.5.2. VARIABLES DEPENDIENTES
 Trabajabilidad, tiempo de fraguado y resistencia mecánica.

Tabla 1.1. Matriz de operacionalización de las variables.
Fuente: Elaboración propia.
Variable Definición conceptual Dimensión Indicador
Se mide el tiempo
transcurrido en alcanzar
una resistencia a la
penetración de 4000 psi.
Nivel de consistencia.
Asentamiento (slump) de
cono alcanzado por las
mezclas de prueba.
Mantenimiento de la
docilidad.
La dosis de aditivo
superplastificante es un
componente que
representa del 0.1% al
0.2% de la unidad cúbica
del concreto.
X: Dosis de aditivo
superplastificante
Dosis de aditivo
superplastificante
sujeta a pruebas
empíricas.
La dosificación máxima
estará sujeta al porcentaje
de segregación estática
permisible.
Propiedad del concreto
que le permite soportar
cargas y esfuerzos.
Resistencia a la
compresión.
Valores registrados de la
rotura de probetas de
15x30 cm.
Y3: Resistencia
mecánica
Tiempo transcurrido en
alcanzar un asentamiento
de cono de 3".
Propiedad del mortero o
del concreto recién
mezclado que determina la
facilidad y homogeneidad
con que puede ser
mezclado, transportado,
colocado, compactado y
acabado.
Y1: Trabajabilidad
Y2: Tiempo de fraguado
Propiedad en el cual el
concreto cambia del
estado plástico al
endurecido.
Tiempo de fragua
inicial.
Se mide el tiempo
transcurrido en alcanzar
una resistencia a la
penetración de 500 psi.
Tiempo de fragua final.

Facultad de Ingeniería Civil Capítulo II
Tesis: “Influencia del aditivo superplastificante en el tiempo de fraguado, trabajabilidad 25
CAPITULO II
2. MARCO TEÓRICO
2.1. ANTECEDENTES
Acerca de los aditivos reductores de agua Porturgal (2007) sostiene que los
primeros aditivos plastificantes datan de las década de los años 30 mientras que los
primeros aditivos superplastificantes fueron originalmente fabricados en Japón en la
década de los años 60 a partir de los formaldeidos naftalenos sulfonados, a fin de
producir concretos de alta resistencia al permitir grandes reducciones en el contenido
de agua; y en Alemania, desde 1972, a partir de los formaldeidos melamina
sulfonados, a fin de desarrollar concretos fluidos es decir concretos con
asentamientos mayores de 200 mm (7.9”).
Durante más de 60 años la evaluación de los aditivos ha sido continua, desde
los primeros aditivos a base de lignosulfatos a los actuales policaborxilatos
modificados, sin embargo en el Perú su uso aún no es generalizado a pesar del
incremento registrado en la década 90.
Pasquel (1998) señala que en nuestro país, no es frecuente el empleo de
aditivos superplastificantes 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
plazos 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.
Aunado a esto, hay mucho desconocimiento sobre el uso y potencialidades de

los aditivos superplastificantes, son pocos los profesionales que tienen la oportunidad
de emplearlos e investigar sus posibilidades con los materiales y condiciones locales.
Este círculo vicioso de no usar aditivos superplastificantes por su alto costo, los
precios elevados de estos por ser el mercado pequeño y la poca investigación en
cuanto a sus posibilidades de uso en nuestro medio, trae como consecuencia que en
términos de desarrollo tecnológico en el Perú, la experiencia en su empleo sea
limitada sólo a algunos proyectos de cierta importancia, no existiendo una tecnología
local organizada que comparta, aproveche y difunda los avances internacionales en
este campo.
La definición actual del concreto, que incluye al aditivo como un componente
más del concreto, tomara mayor fuerza en los próximos años dadas las nuevas
tecnologías, en las cuales los aditivos superplastificantes tienen un papel muy
importante.
Investigadores nacionales y extranjeros han realizado estudios sobre las
características y funciones del aditivo superplastificante, los más destacados son:
2.1.1. NACIONALES
Harman (2005), expuso en el VI Coloquio de Química del Cemento la
investigación: “Acción del aditivo reductor de agua de alto rango, tipo F en la
resistencia y fluidez del concreto”; trabajo que consistió en la preparación de 24
dosificaciones de concretos con una fluidez, medida por el asentamiento del cono de
Abrams, de 3 @ 5 cm y se determinaron las relaciones existentes entre: cantidad de
agua de mezclado, relación agua/cemento, relación dosis de aditivo/cemento,
resistencia y trabajabilidad; para cuantificar la acción del aditivo en la resistencia la
compresión, flexotracción (Modulo de rotura), en el módulo de elasticidad a
compresión y en la reducción de agua de mezclado.

Las mezclas de prueba para dosis máximas, lograron reducciones de agua del
17% y aumento de la resistencia a la compresión del 43%, a los 28 días.
Gomero (2006), para optar el grado de Ingeniero Civil, sustentó en la
Universidad Nacional de Ingeniería; la tesis: “Aditivos y adiciones minerales para el
concreto”.
El propósito fundamental de su investigación fue establecer las aplicaciones y
diferencias entre los aditivos y las adiciones usualmente empleados en nuestro país.
En su estudio agrupó los aditivos en 6 grupos: aditivos incorporadores de aire,
acelerantes, reductores de agua (superplastificantes), floculantes y diversos; y las
adiciones en 4 grupos: adiciones puzolanicas, escorias, cenizas y microsilices.
En base a la documentación obtenida, concluyó que los diferentes tipos de
aditivos y adiciones afectan a las propiedades en estado plástico y endurecido de los
concretos en general. Su empleo debe estar condicionado a las propiedades que se
desea modificar en el concreto y a las recomendaciones del fabricante.
2.1.2. INTERNACIONALES
Hernández (2005), para optar el grado de Ingeniero Constructor, sustentó en la
Universidad Austral de Chile; la tesis: “Plastificantes para el hormigón”.
La investigación planteó como objetivo recopilar información sobre el uso de los
aditivos plastificantes en el mercado actual, con la finalidad de dar a conocer las
características, aplicaciones y limitaciones sobre el uso de estos aditivos.
El estudio demostró que la utilización de estos productos está muy relacionado
a las diferentes condiciones o variables que se tengan al momento de diseñar un tipo
de hormigón, dentro de esta variables podemos nombrar las condiciones climáticas,
calidad de los materiales utilizados, una correcta dosificación y condiciones de tiempo
necesario para la colocación del hormigón.

Oliva (2008), para optar el grado de Ingeniero Constructor, sustentó en la
Universidad Austral de Chile; la tesis: “influencia de los superplastificantes en la
trabajabilidad y resistencia de los hormigones grado H-25 y H-30”.
El proyecto tuvo como objetivo principal determinar las propiedades finales del
hormigón al agregarle distintas dosis de aditivo superplastificante, todo esto referido
a muestras patrones.
El trabajo experimental consistió en realizar muestras patrones, la H-25 y H-30,
sobre el cual se agregaron diferentes dosis de aditivo superplastificante Sika
Viscocrete 4000 CL sin variar las medidas del resto de los componentes del hormigón.
De los resultados obtenidos, se confluyó que el aditivo superplastificante originó
un comportamiento excelente en la trabajabilidad y un aumento en la resistencia.
2.2. BASES TEÓRICAS
2.2.1. GENERALIDADES DEL CONCRETO
El concreto es el material constituido por la mezcla en ciertas proporciones de
cemento, agua, agregados y opcionalmente aditivos, que inicialmente denota una
estructura plástica y moldeable, y que posteriormente adquiere una consistencia
rígida con propiedades aislantes y resistentes, lo que lo hace un material ideal para
la construcción.
De esta definición se desprende que se obtiene un producto híbrido, que conjuga
en mayor o menor grado las características de los componentes, que bien
proporcionados, aportan una o varias de sus propiedades individuales para constituir
un material que manifiesta un comportamiento particular y original.
En consecuencia, para poder dominar el uso de este material, hay que conocer
no sólo las manifestaciones del producto resultante, sino también la de los
componentes y su interrelación, ya que son en primera instancia los que le confieren

su particularidad.
Como cualquier material, se contrae al bajar la temperatura, se dilata si ésta
aumenta, se ve afectado por sustancias agresivas y se rompe si es sometido a
esfuerzos que superan sus posibilidades, por lo que responde perfectamente a las
leyes físicas y químicas. Luego pues, la explicación a sus diversos comportamientos
siempre responde a alguna de estas leyes; y la no obtención de los resultados
esperados, se debe al desconocimiento de la manera cómo actúan en el material, lo
que constituye la utilización artesanal del mismo (por lo que el barco de la práctica sin
el timón de la ciencia nos lleva a rumbos que no podemos predecir) o porque durante
su empleo no se respetaron o se obviaron las consideraciones técnicas que nos da el
conocimiento científico sobre él (Pasquel, 1998).
2.2.2. COMPONENTES DEL CONCRETO
La Tecnología del concreto moderna define para este material cuatro
componentes: Cemento, agua, agregados y aditivos como elementos activos y el aire
como elemento pasivo.
Si bien la definición tradicional consideraba a los aditivos como un elemento
opcional, en la práctica moderna mundial estos constituyen un ingrediente normal, por
cuanto está científicamente demostrada la conveniencia de su empleo en mejorar
condiciones de trabajabilidad, resistencia y durabilidad, siendo a la larga una solución
más económica si se toma en cuenta el ahorro en mano de obra y equipo de
colocación y compactación, mantenimiento, reparaciones e incluso en reducción de
uso de cemento (Pasquel, 1998).

Figura 2.1. Proporciones en volumen absoluto de los componentes del concreto.
Fuente: Instituto de Construcción y Gerencia, ICG, 2013.
La pasta se compone de materiales cementantes, agua, aire atrapado o aire
incluido (intencionalmente incorporado) y aditivo. La pasta constituye
aproximadamente del 25% hasta 40% del volumen total del concreto.
Como los agregados constituyen aproximadamente del 60% al 75% del volumen
total del concreto, su selección es muy importante. Los agregados deben componerse
de partículas con resistencia mecánica adecuada y con resistencia a las condiciones
de exposición y no deben contener materiales que puedan causar deterioración del
concreto.
La calidad del concreto depende de la calidad de la pasta y del agregado y de
la unión entre los dos. En un concreto adecuadamente confeccionado, cada y toda
partícula de agregado es completamente cubierta por la pasta y todos los espacios
entre las partículas de agregados se llenan totalmente con pasta (Kosmatka, Kerkhoff,
Panarese , & Tanesi, 2004).
2.2.2.1. CEMENTO
Según la Norma Técnica Peruana (NTP 334.009), el cemento Portland es un
cemento hidráulico producido mediante la pulverización del clìnker compuesto
esencialmente por silicatos de calcio hidráulicos y que contiene generalmente una o
más de las formas sulfato de calcio como adición durante la molienda, es decir:
Cemento Portland = Clinker Portland + Yeso

El cemento Portland es un polvo muy fino de color verdoso. Al mezclarlo con
agua forma una masa (pasta) muy plástica y moldeable que luego de fraguar y
endurecer, adquiere gran resistencia y durabilidad.
2.2.2.1.1. COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL CEMENTO
2.2.2.1.1.1. ÓXIDOS COMPONENTES
El cemento está conformado por el óxido de calcio (CaO), óxido de sílice (SiO2),
óxido de aluminio (Al2O3) y óxido de fierro (Fe2O3), siendo el total de éstos del 95% al
97%. En pequeñas cantidades también se presentan otros óxidos: la magnesia, el
anhídrido sulfúrico, los álcalis y otros de menor importancia (Torre, 2004).
Tabla 2.1. Materias primas usuales para la obtención de los óxidos componente.
Proporción Oxido Componente Procedencia Usual
95%
Oxido de Calcio (CaO) Rocas Calizas
Oxido de Sílice (SiO2) Areniscas
Oxido de Aluminio (Al2O3) Arcillas
Oxido de Fierro (Fe2O3)
Arcillas, Mineral de Hierro,
Pirita
5%
Óxidos de Magnesio,
Sodio,Potasio, Titanio,
Azufre,Fósforo y Manganeso
Minerales Varios
Fuente: Pasquel, 1998.
Tabla 2.2. Porcentaje típico de los óxidos componentes del cemento.
Oxido Componente Porcentaje Típico Abreviatura
CaO 58% - 67% C
SiO2 16% - 26% S
Al2O3 4% - 8% A
Fe2O3 2% - 5% F
SO3 0.1% - 2.5%
MgO 1% - 5%
K2O y Na2O 0% - 1%
Mn2O3 0% - 3%
TiO2 0% - 0.5%
P2O5 0% - 1.5%
Pérdida x Calcinación 0.5% - 3%
Fuente: Torre, 2004.

2.2.2.1.1.2. COMPUESTOS QUÍMICOS
Kosmatka et al. (2004) señala que en la fabricación del clinker de cemento
portland, durante la calcinación, el calcio se combina con otros componentes de la
mezcla cruda para formar cuatro compuestos principales:
 Silicato tricálcico 3CaO·SiO2 = C3S
 Silicato dicálcico 2CaO·SiO2 = C2S
 Aluminato tricálcico 3CaO·Al2O3 = C3A
 Ferro aluminato tetracálcico 4CaO·Al2O3·Fe2O3 = C4AF
Estos compuestos conforman el 90% al 95% de la masa del cemento. A su vez
durante la molienda, se añaden yeso (4% hasta 6%), de representación química:
 Sulfato de calcio dihidratado (yeso) CaSO4 · 2H2O = CSH2
Tabla 2.3. Porcentaje típicos de los compuestos químicos principales del cemento.
Designación Fórmula Abreviatura Porcentaje
Silicato tricálcico 3CaO.SiO2 C3S 30% a 50%
Silicato dicálcico 2CaO.SiO2 C2S 15% a 30%
Aluminato tricálcico 3CaO.Al2O3 C3A 4% a 12%
Ferro aluminato tetracálcico 4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF 8% a 13%
Cal libre CaO
Magnesia libre (Periclasa) MgO
Fuente: Torre, 2004.
2.2.2.1.1.2.1. PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS QUÍMICOS
PRINCIPALES
Los compuestos quimicos según Torre (2004) tienen las siguientes propiedades:
a) Silicato tricálcico (C3S), conocido también como alita.
 Se hidrata y endurece rápidamente.
 Es el más importante de los compuestos del cemento.
 Determina la rapidez o velocidad de fraguado.
 Determina la resistencia inicial del cemento.
 Libera gran cantidad de calor de hidratación es equivalente a 120

cal/gr. Este compuesto tiene mucha importancia en el calor de hidratación
de los cementos.
 Contribuye una buena estabilidad de volumen.
 Contribuye a la resistencia al intemperismo.
b) Silicato dicálcico (C2S), conocido también como belita.
 Contribuye con las resistencias a edades mayores a una semana.
 Por su porcentaje en el clinker es el segundo en importancia.
 Se hidrata y endurece con lentitud.
 Alcanza elevada resistencia a la compresión a largo plazo (después
de prolongado endurecimiento).
 El valor de hidratación es equivalente a 63 cal/gr.
 Contribuye a la resistencia al intemperismo junto al C3S.
 Su contribución a la estabilidad de volumen es regular.
c) Aluminato Tricálcico (C3A)
 Es el primero en hidratarse, o sea fragua con mucha rapidez
(hidratación violenta).
 Libera gran cantidad de calor durante los primeros días de la hidratación
 Incide levemente en la resistencia mecánica.
 Tiene baja resistencia al intemperismo (acción del hielo y deshielo).
 Tiene mala estabilidad de volumen.
 Escasa resistencia a la acción del ataque de los sulfatos y ataques
químicos.
 Calor de hidratación equivalente a 207 cal /gr.
d) Ferro Alumínato Tetra cálcico (C4AF)
 Reduce la temperatura de formación del clinker.

 Rápida velocidad de hidratación
 El calor de hidratación es equivalente a 100 cal/gr (moderado).
 En la resistencia mecánica no está definida su influencia.
 La estabilidad de volumen es mala.
 Influye en el color final del cemento.
2.2.2.1.2. TIPOS DE CEMENTO
Los cementos portland sin adición, constituidos por clinker portland y la inclusión
solamente de un determinado porcentaje de sulfato de calcio (yeso). Acorde con la
norma NTP 334.009 presenta la siguiente clasificación:
 Tipo I: Para usos que no requieran propiedades especiales de cualquier
otro tipo.
 Tipo II: Para uso general y específicamente cuando se desea moderada
resistencia a los sulfatos o moderado calor de hidratación.
 Tipo III: Para utilizarse cuando se requiere altas resistencias iniciales.
 Tipo IV: Para emplearse cuando se desea bajo calor de hidratación.
 Tipo V: Para emplearse cuando se desea alta resistencia a los sulfatos.
La norma establecida por la “American Society for Testing and Materials” (ASTM
C595), especifica las características de los cementos adicionados, los que contienen
además de los compuestos mencionados, escorias, puzolanas y materiales calizos
que modifican el comportamiento. Entre los tipos de cementos y el porcentaje
añadido, tenemos:
 Tipo IS: Contenido de escoria entre 25% y 70%.
 Tipo ISM: Contenido de escoria menor a 25%
 Tipo IP: Contenido de puzolana entre 15% y 40%.
 Tipo IPM: Contenido de escoria menor a 15%

 Tipo I (CO): Cemento adicionado obtenido por la pulverización conjunta
de Clinker Portland y materiales calizos (travertino), hasta un 30% de
peso.
Figura 2.2. Desarrollo de la resistencia a la compresión en porcentaje de la resistencia a los 28 días,
para los cementos sin adiciones.
Fuente: ICG, 2013.
2.2.2.1.3. REQUISITOS CALIDAD DEL CEMENTO
Las normas NTP 334.009 y ASTM C595 señalan que los cementos portland
indicados en la sección anterior, deberán satisfacer los requisitos físicos-químicos,
obligatorios y opcionales prescritos en la norma, estos requerimientos exigidos por la
norma, tiene como finalidad proveer un producto que cumpla con los estándares de
calidad.

Tabla 2.4. Requisitos físicos del cemento.
Fuente: NTP 334.009.
Tabla 2.5. Requisitos químicos del cemento.
2.2.2.2. AGREGADOS
Se define como agregados al conjunto de partículas inorgánicas, de origen
natural y artificial, cuyas dimensiones están comprendidas en los límites fijados por la
norma NTP 400.011. Los agregados son la fase discontinua del concreto.
Sabemos que el concreto está conformado por una pasta de cemento y agua en
la cual se encuentran embebidas partículas de un material conocida como agregado
el cual ocupa del 60% al 75% del volumen del concreto (70% a 85% de la masa). Por
su peso pueden clasificarse en normal, liviano y pesado. Por su limpieza en sucio y
limpio. Por su granulometría en agregado fino, agregado grueso, o agregado integral
también conocido como hormigón.
I II V MS IP ICo
Resistencia la Compresión mín Kg/cm²
3 días 120 100 80 100 130 130
7 días 190 170 150 170 200 200
28 días 280* 280* 210 280* 250 250
Tiempo de fraguado, minutos
Inicial, mínimo 45 45 45 45 45 45
Final, máximo 375 375 375 420 420 420
Expansión en autoclave, % máximo 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
Resistencia a los Sulfatos -- -- 0.04* 0.1 0.10* --
% máximo de expansión 14 días 6meses 6meses
Calor de Hidratación, máx, KJ/Kg
7 días -- 290* -- -- 290* --
28 días -- -- -- -- 330* --
* Opcionales
Tipos
Requisitos Físicos
I II V MS IP ICo
Óxido de Magnesio (MgO), máx, % 6 6 6 -- 6 6
Trióxido de Azufre (SO3), máx, % 3.5 3 2.3 -- 4 4
Pérdida por Ignición, máx, % 3 3 3 -- 5 8
Residuo Insoluble, máx, % 0.75 0.75 0.75 -- -- --
Aluminato tricálcico (C3A), máx, % -- 8 5 -- -- --
Álcalis equivalentes
( Na2O + 0.658 K2O ), máx, % 0.6* 0.6* 0.6* -- -- --
* Opcionales
Tipos
Requisitos Químicos

La calidad del agregado es importante desde que aproximadamente ¾ partes
del volumen de concreto es ocupada por éste. Desde los estudios iniciales de Gilkey
en 1923, se dejó de considerar al agregado como un material inerte de relleno cuyá
aplicación permitía disminuir únicamente el costo de la unidad cúbica del concreto.
Hoy se sabe que el agregado debido a sus propiedades físicas, químicas y térmicas,
tiene influencia determínate sobre las propiedades del concreto, especialmente su
resistencia y durabilidad (Rivva López, 2010a).
2.2.2.2.1. CLASIFICACIÓN DE LOS AGREGADOS
Según Pasquel (1998), la clasificacion de agregados que detallaremos a
continuación no son necesariamente las únicas ni las más completas, pero responden
a la práctica usual en tecnología del concreto, a su vez la clasificación se encuentra
enmarcada en la norma NTP 400.011.
2.2.2.2.1.1. SEGÚN SU PROCEDENCIA
Pueden ser naturales o artificiales. Los agregados naturales son formados por
procesos geológicos naturales que han ocurrido en el planeta durante miles de
años, estos agregados son los de uso más frecuente a nivel mundial y particularmente
en nuestro país por su amplia disponibilidad tanto en calidad como en cantidad, lo que
los hace ideales para producir concreto. Los agregados artificiales provienen de un
proceso de transformación de materiales naturales, que proveen productos
secundarios que con un tratamiento adicional se habilitan para emplearse en la
producción de concreto, algunos agregados de este tipo los constituyen la escoria
de altos hornos, la arcilla horneada, el concreto reciclado, la microsílice etc.
2.2.2.2.1.2. SEGÚN SU TAMAÑO
Se ha establecido convencionalmente la clasificación entre agregado grueso
(piedra) y agregado fino (arena) en función de las partículas mayores y las menores

de 4.75 mm (Malla Standard ASTM # 4).
Esta clasificación responde además a consideraciones de tipo práctico ya que
las técnicas de procesamiento de los agregados (zarandeo, chancado) propenden a
separarlos en esta forma con objeto de poder establecer un control más preciso en
su procesamiento y empleo.
2.2.2.2.1.3. SEGÚN SU DENSIDAD
Entendiendo densidad como la Gravedad específica, es decir el peso entre el
volumen de sólidos referido a la densidad del agua, se acostumbra clasificarlos en
normales con Ge = 2.5 a 2.75, ligeros con Ge < 2.5 y pesados con Ge > 2.75. Cada
uno de ellos marca comportamientos diversos en relación al concreto, habiéndose
establecido técnicas y métodos de diseño y uso para cada caso.
2.2.2.2.2. PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS AGREGADOS
Pasquel (1998) considera que las propiedades físicas de mayor importancia son
la de peso específico, peso unitario, humedad, porosidad y la distribución volumétrica
de las partículas, que se acostumbra denominar granulometría o gradación.
Asociadas a estas características se encuentran una serie de ensayos o pruebas
standard que miden estas propiedades para compararlas con valores de referencia
establecidos o para emplearlas en el diseño de mezclas.
Es importante para evaluar estos requerimientos el tener claros los conceptos
relativos a las siguientes características físicas de los agregados y sus expresiones
numéricas:
a. Peso específico
Es el cociente de dividir el peso de las partículas entre el volumen de las mismas
sin considerar los vacíos entre ellas. Las normas NTP 400.021 y 400.022 establecen
el procedimiento estandarizado para su determinación en laboratorio, distinguiéndose

tres maneras de expresarlo en función de las condiciones de saturación. En la Figura
2.03 se muestra gráficamente la distribución de volúmenes de sólidos, poros y vacíos
para agregado secado al horno, estableciéndose las siguientes expresiones para la
determinación en laboratorio del peso específico:
 Peso específico de masa seca.
 Peso específico saturado superficialmente seco.
 Peso específico aparente.
Figura 2.3. Distribución de volúmenes de sólidos, poros y vacíos para agregado secado al horno.
Fuente: Pasquel, 1998.
Hay que tomar en cuenta que las expresiones de la norma son adimensionales,
luego hay que multiplicarlas por la densidad del agua en las unidades que se deseen
para obtener el parámetro a usar en los cálculos. Su valor para agregados normales
oscila entre 2500 y 2750 kg/m3.
b. Peso unitario
Es el resultado de dividir el peso de las partículas entre el volumen total
𝑷𝒆𝒎 =
𝑨
𝑩 − 𝑪
=
𝑨
𝑽𝒂𝒈 ∗ 𝑫𝒂
𝑷𝒆𝒔𝒔𝒔 =
𝑩
𝑩 − 𝑪
=
𝑩
𝑷𝒆𝒂 =
𝑨
𝑨 − 𝑪
=
𝑨
𝑽𝒔 ∗ 𝑫𝒂

incluyendo los vacíos. Al incluir los espacios entre partículas influye la forma de
acomodo de estos. El procedimiento para la determinación del peso unitario suelto y
compactado se encuentra en la norma NTP 400.017. El valor obtenido para el peso
unitario compactado, es el que se emplea en algunos métodos de diseños de mezclas
para estimar las proporciones; por otro lado, el peso unitario suelto se emplea para
hacer conversiones de dosificaciones en peso a dosificaciones en volumen. La
expresión para calcular esta propiedad es la siguiente:
c. Porcentaje de Vacíos
Es la medida del volumen expresado en porcentaje de los espacios entre las
partículas de agregados. Depende también del acomodo entre partículas, por lo que
su valor es relativo como en el caso del peso unitario.
La misma norma NTP 400.017 indicada anteriormente establece la fórmula para
calcularlo, empleando los valores de peso específico masa y peso unitario:
Donde:
Pem: peso específico de la masa
Da: Densidad del agua
P.U: peso unitario seco
d. Absorción
Es la capacidad de los agregados de llenar con agua los vacíos al interior de las
partículas. El fenómeno se produce por capilaridad, no llegándose a llenar
absolutamente los poros indicados pues siempre queda aire atrapado. Tiene
importancia pues se refleja en el concreto reduciendo el agua de mezcla, con
𝑷𝒆𝒔𝒐 𝑼𝒏𝒊𝒕𝒂𝒓𝒊𝒐 =
𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒔𝒆𝒄𝒐
𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍
=
𝑨
%𝑽𝒂𝒄í𝒐𝒔 =
𝑷𝒆𝒎 ∗ 𝑫𝒂 − 𝑷. 𝑼
𝑷𝒆𝒎 ∗ 𝑫𝒂
∗ 𝟏𝟎𝟎%
=
𝑨

influencia en las propiedades resistentes y en la trabajabilidad, por lo que es necesario
tenerla siempre en cuenta para hacer las correcciones necesarias.
Las normas NTP 400.021 y 400.022 establecen la metodología para su
determinación expresada en la siguiente fórmula:
e. Humedad
La estructura interna de una partícula de agregado, se constituye de materia
sólida y de vacíos que pueden contener o no agua. El contenido de humedad, es la
relación entre el peso del agua contenido en el agregado y el peso del agregado sólido
seco, expresado en porcentaje. Según la norma NTP 339.185 la humedad se expresa
de la siguiente manera:
Las condiciones de humedad de los agregados, se muestran en la Figura 2.04
y son:
 Secados al horno: son completamente absorbentes.
 Secados al aire: están secos en la superficie de la partícula pero
contienen cierta humedad interior, siendo por lo tanto algo absorbentes.
 Saturados y superficialmente secos (sss): no absorben ni ceden agua
a la mezcla de concreto.
 Húmedos: contienen un exceso de humedad en la superficie (agua libre).
%𝑯𝒖𝒎𝒆𝒅𝒂𝒅 =
𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒐𝒓𝒊𝒈𝒊𝒏𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 − 𝒑𝒆𝒔𝒐 𝒔𝒆𝒄𝒐
𝒑𝒆𝒔𝒐 𝒔𝒆𝒄𝒐
∗ 𝟏𝟎𝟎%
%𝑨𝒃𝒔𝒐𝒓𝒄𝒊ó𝒏 =
𝑷𝒆𝒔𝒐 𝑺. 𝑺. 𝑺. −𝒑𝒆𝒔𝒐 𝒔𝒆𝒄𝒐
𝒑𝒆𝒔𝒐 𝒔𝒆𝒄𝒐
∗ 𝟏𝟎𝟎%

Figura 2.4. Condiciones de humedad de los agregados.
Fuente: Kosmatka et al., 2004.
Hay que diferenciar entre absorción y contenido de humedad, ya que la
absorción es un valor constante del agregado y el contenido de humedad es variable
en función de la exposición del agregado al intemperismo (sol, lluvia, viento, etc.).
Cualquier cantidad de agua que se encuentre en la superficie de los agregados,
contribuirá a aumentar el agua de la mezcla y ocupará un volumen, además del de
las partículas del agregado.
Cuando el agregado está expuesto a la lluvia, se acumula una cantidad
considerable de humedad en la superficie de las partículas y a excepción de la parte
superior del apilamiento de los agregados, esa humedad se conserva durante mucho
tiempo. Esto ocurre especialmente cuando se trata del agregado fino.
El contenido de humedad del agregado cambia con el clima, y varía también de
una pila a otra, por lo que es necesario determinar con frecuencia dicho valor. El
agregado grueso retiene mucho menos agua que la arena, tiene un contenido de
humedad menos variable y, por lo tanto, presenta menos dificultades.
f. Porosidad
Es el volumen de espacios dentro de las partículas de agregados.
Tiene una gran influencia en todas las demás propiedades de los agregados,
pues es representativa de la estructura interna de las partículas.
No hay un método estándar en ASTM para evaluarla, sin embargo existen varias
formas de determinación por lo general complejas y cuya validez es relativa. Una

manera indirecta de estimarla es mediante la determinación de la absorción, que da
un orden de magnitud de la porosidad normalmente un 10% menor que la real, ya que
como hemos indicado en el párrafo anterior, nunca llegan a saturarse completamente
todos los poros de las partículas.
Los valores usuales en agregados normales pueden oscilar entre 0 y 15%
aunque por lo general el rango común es del 1 al 5%.
En agregados ligeros, se pueden tener porosidades del orden del 15 al 50%.
g. Granulometría
Representa la distribución de los tamaños que posee el agregado. La NTP
400.012 establece el procedimiento para su distribución mediante el tamizado,
obteniéndose la masa de las fracciones del agregado retenidas en cada uno de los
tamices. Eventualmente se calcula la masa retenida y/o que pasa, también los
porcentajes parciales y acumulados.
Durante el proceso de análisis granulométrico es importante conocer los
parámetros siguientes:
 Módulo de finura
En la búsqueda de caracterizaciones numéricas que representen la distribución
volumétrica de las partículas de agregados, se definió hace muchos años el Módulo
de Fineza.
Es un concepto sumamente importante establecido por Duff Abrams en el año
1925 y se define como la suma de los porcentajes retenidos acumulativos de la serie
Standard hasta el Tamiz No 100 y esta cantidad se divide entre 100.
Debe tenerse muy en claro que el módulo de finura es un criterio que se aplica
𝑴𝑭 =
∑ % 𝑨𝒄𝒖𝒎. 𝒓𝒆𝒕. (𝟑",11/2",3/4",3/8", 𝑵º𝟒, 𝑵º𝟖, 𝑵º𝟏𝟔, 𝑵º𝟑𝟎, 𝑵º𝟓𝟎, 𝑵º𝟏𝟎𝟎)
𝟏𝟎𝟎

tanto a la piedra como a la arena, pues es general y sirve para caracterizar cada
agregado independientemente o la mezcla de agregados en conjunto.
 Tamaño máximo
La NTP 400.011 lo define como aquel tamaño de la abertura del tamiz que deja
pasar todo el agregado.
 Tamaño máximo nominal
La NTP 400.011 lo define como aquel tamaño de la abertura del tamiz que
produce el primer retenido del agregado.
2.2.2.2.3. AGREGADOS FINO, GRUESO Y GLOBAL.
2.2.2.2.3.1. AGREGADO FINO
La NTP 400.011 sostiene que son partículas provenientes de la desintegración
natural o artificial, que pasa el tamiz 3/8”.
2.2.2.2.3.1.1. REQUISITOS GRANULOMÉTRICO
El agregado fino deberá estar graduado dentro de los límites especificados en
la norma NTP 400.037, los cuales están indicados en la Tabla 2.06. Es recomendable
tener en cuenta lo siguiente:
 La granulometría seleccionada deberá ser preferentemente continua, con
valores retenidos en las mallas Nº4, Nº8, Nº16, Nº30, Nº50 y Nº100 de la
serie de Tyler.
 El agregado no deberá retener más del 45% en dos tamices consecutivos
cualesquiera.
 El módulo de fineza del agregado fino se mantendrá dentro del límite de
±0.2 del valor asumido para la selección de las proporciones del concreto;
siendo recomendable que el valor asumido esté entre 2.35 y 3.15.
 En la apreciación del módulo de fineza, se estima que las arenas

comprendidas entre los módulos 2.2 y 2.8 producen concretos de buena
trabajabilidad y reducida segregación; y que las que se encuentran entre
2.8 y 3.2 son las más favorables para los concretos de alta resistencia.
Tabla 2.6. Requisitos granulométricos del agregado fino.
Malla % Que Pasa
3/8” 100
Nº4 95 - 100
Nº8 80 - 100
Nº16 50 - 85
Nº30 25 - 60
Nº50 10 - 30
Nº100 02 - 10
2.2.2.2.3.1.2. LÍMITES DE SUSTANCIAS PERJUDICIALES
El porcentaje de partículas inconvenientes en el agregado fino no deberá
exceder los límites fijados por la norma NTP 400.037, los cuales están indicados en
la Tabla 2.07.
Tabla 2.7. Límites máximos de sustancias perjudiciales permisibles del agregado fino.
Sustancias Perjudiciales % Máx.
Lentes de arcilla y partículas desmenuzables 3.0%
Material más fino que la Malla Nº200:
a) Concretos sujetos a abrasión 3.0%
b) Otros concretos 5.0%
Carbón:
a) Cuando la apariencia superficial del concreto es importante 0.5%
b) Otros Concretos 1.0%
2.2.2.2.3.2. AGREGADO GRUESO
La NTP 400.011 señala que los agregados grueso son partículas retenidas en
el tamiz Nº4 (4.75 mmm), provenientes de la desintegración natural o mecánica de
las rocas.
2.2.2.2.3.2.1. REQUISITOS GRANULOMÉTRICO
El agregado grueso deberá estar graduado dentro de los límites especificados

en la norma NTP 400.037, los cuales están indicados en la Tabla 2.08. Es
recomendable tener en cuenta lo siguiente:
 La granulometría seleccionada no deberá tener más del 5% del agregado
retenido en la malla de 11/2” y no más del 6% del agregado que pasa la
malla de ¼”.
 El tamaño nominal máximo del agregado grueso no deberá ser mayor
de:
 Un quinto de la menor dimensión entre caras de encofrados; o
 Un tercio del peralte de las losas; o
 Tres cuartos del espacio libre mínimo entre barras o alambres
individuales de refuerzos; paquetes de barras; torones; o ductos
de presfuerzo.
En elementos de espesor reducido, o ante la presencia de gran cantidad
de armadura; se podrá con autorización de la Inspección reducir el
tamaño nominal máximo del agregado grueso, siempre que se mantenga
una adecuada trabajabilidad y se cumpla con el asentamiento requerido,
y se obtenga las propiedades especificadas para el concreto.

Tabla2.8.Requisitosgranulométricosdelagregadogrueso.
90a37.5mm
(3½”a1½”)
63a37.5mm
(2½”a1½”)
50a25.0mm
(2”a1”)
50a4.75mm
(2”aN°4)
37.5a19.0mm
(1½“a3/4”)
37.5a4.75mm
(1½”aN°4)
25.0a9.5mm
(1”a1/2”)
25.0a9.5mm
(1”a3/8")
25.0a4.75mm
(1”aN°4)
19.0a9.5mm
(3/4”a3/8”)
19.0a4.75mm
(3/4”aN°4)
12.5a4.75mm
(1/2”aN°4)
9.5a2.36mm
(3/8”aN°8)
0a5100
0a50a10100
100
0a590a100
90a100100
0a595a100
35a7095a100
100
95a100
100
1
100
9.5mm
(3/8”)
4.75mm
(N°4)
2.36mm
(N°8)
1.18mm
(N°16)
10090a10025a600a15
90mm
(3½”)
75mm
(3”)
TamañoMáximo
Nominal
Huso
N°ASTM
63mm
(2½“)
50mm
(2”)
100mm
(4”)
100
37.5mm
(1½”)
25.0mm
(1”)
19.0mm
(3/4”)
12.5mm
(1/2”)
PorcentajequePasaporlosTamicesNormalizados
85a10010a30
0a15
8
90a10040a70
10020a550a10
7
20a550a150a5
67
0a10
690a100
10025a60
40a8510a400a50a5
57
20a550a100a5
56
10a300a5
590a100
467100
90a10020a550a150a5
35a7010a300a5
4
357100
35a700a150a5
0a5
390a100
0a5
290a10035a700a15
Fuente:NTP400.037

2.2.2.2.3.2.2. LÍMITE DE SUSTANCIAS PERJUDICIALES
El porcentaje de partículas inconvenientes en el agregado grueso no deberá exceder
los límites fijados por la norma NTP 400.037, los cuales están indicados en la Tabla
2.09.
Tabla 2.9. Límites máximos de sustancias perjudiciales permisibles del agregado grueso.
Sustancias Perjudiciales % Máx.
Arcilla 0.25%
Partículas desmenuzables 5.0%
Material más fino que la Malla Nº200 1.0%
Carbón:
a) Cuando la apariencia superficial del concreto es importante 0.5%
b) Otros Concretos 1.0%
2.2.2.2.3.3. AGREGADO GLOBAL
La NTP 400.011 estable que el agregado global está compuesto de agregados
finos y gruesos de origen natural o artificial, que en proporciones adecuadas deben
cumplir con las especificaciones granulométricas de la norma NTP 400.037, los
cuales están indicados en la Tabla 2.10.
Tabla 2.10. Requisitos granulométricos del agregado global.
37.5 mm (1½) 19.0 mm (3/4) 9.5 mm (1½)
50 mm (2) 100
37.5 mm ( 1 ½ ) 95 a 100 100
19,0 mm ( 3/4 ) 45 a 80 95 a 100
12.5 mm ( ½ ) 100
9,5 mm ( 3/8 ) 95 a 100
4.75 mm (N° 4) 25 a 50 35 a 55 30 a 65
2.36 mm (N° 8) 20 a 50
1.18 mm (N° 16) 15 a 40
600 mm (N° 30) 8 a 30 10 a 35 10 a 30
300 mm (N° 50) 5 a 15
150 mm (N° 100) 0 a 8* 0 a 8* 0 a 8*
* Incrementa a 10% para finos de roca triturada
Tamiz Tamaño Máximo Nominal
Porcentaje que Pasa por los Tamices Normalizados

El ICG (2013) establece módulos de finura prácticos para el agregado global
según el equipo utilizado en obra, estos valores se muestran en la Tabla 2.11.
Tabla 2.11. Módulos de finura global según el equipo utilizado en obra.
Equipo Utilizado M.F.
Mezcladoras 5.40
Mixers 5.10
Equipo de Bombeo 4.90
Fuente: ICG, 2013.
2.2.2.3. AGUA
El agua en el concreto tiene tres funciones principales:
 Reaccionar con el cemento para hidratarlo.
 Actuar como lubricante para contribuir a la trabajabilidad del conjunto.
 Procurar la estructura de vacíos necesaria en la pasta para que los
productos de hidratación tengan espacio para desarrollarse.
El problema principal del agua de mezcla reside en las impurezas y la cantidad
de estas, que ocasionan reacciones químicas que alteran el comportamiento normal
de la pasta de cemento.
Una regla empírica que sirve para estimar si determinada agua sirve o no para
emplearse en la producción de concreto, consiste en establecer su habilidad para el
consumo humano, ya que lo que no daña al hombre no daña al concreto (Pasquel,
1998).
Figura 2.5. El agua que es buena para beber es buena para el concreto.

2.2.2.3.1. REQUISITOS DE CALIDAD DEL AGUA
La Norma NTP 339.088 considera aptas para la preparación y curado del
concreto, aquellas aguas cuyas propiedades y contenidos de sustancias disueltas
están comprendidos dentro de los límites señalados en la Tabla 2.12.
Tabla 2.12. Límites permisibles para el agua de mezcla y curado.
Descripción Límite Permisible
Sólidos en suspensión 5000 ppm Máximo
Materia Orgánica 3 ppm Máximo
Alcalinidad (NaCHCO3) 1000 ppm Máximo
Sulfatos ( ión SO4 ) 600 ppm Máximo
Cloruros ( ión Cl- ) 1000 ppm Máximo
pH 5 a 8
2.2.2.4. ADITIVO
De acuerdo a la Norma Española (UNE-EN 934-2, 2002), se denominan aditivos
a aquellos productos que se incorporan en el momento del amasado del hormigón o
inmediatamente después, en una cantidad no superior al 5 % en masa, con relación
al contenido de cemento, con objeto de modificar las propiedades y características de
la mezcla en estado fresco y/o endurecido.
Por otro lado el comité del “American Concrete Institute” (ACI 116R) y la norma
NTP 334.088, definen al aditivo como un material que no siendo agua, agregado,
cemento hidráulico, o fibra de refuerzo, es empleado como ingrediente del mortero o
concreto, y es añadido a la tanda inmediatamente antes o durante su mezclado.
Estas definiciones aclaran que otros materiales tales como cenizas volantes,
puzolanas, escorias, humo de sílice que pueden ser adiciones del cemento (de
acuerdo con la normativa actual) y/o del hormigón, así como aquellos que actúan
como refuerzos (fibras metálicas, de polipropileno, etc.) no se considera como aditivo.

Figura 2.6. Aditivos líquidos para el concreto.
2.2.2.4.1. CLASIFICACIÓN DE LOS ADITIVOS
La Asociación de Productores de Cemento (Asocem, 2000), manifiesta que en
armonía con el desarrollo de los aditivos y su aplicación más extensiva en nuestro
medio, se ha dado la nueva norma NTP 334.088 que reemplaza a las anteriores
normas nacionales 339.086 y 339.087 del año 1981. El antecedente de la nueva
norma se encuentra en la ASTM C 494. La norma, como lo indica su denominación,
se refiere a aditivos químicos, comprendidos dentro de la nomenclatura de la norma
ASTM. No se consideran algunos aditivos de uso limitado, como son aquellos que
regulan la contracción del concreto, fungicidas y germicidas, generadores de burbujas
de gas, etc. Tampoco incluye a los incorporadores de aire.
En consecuencia las normas NTP 334.088 y ASTM C 494 distinguen siete tipos
de aditivos:
 Tipo A: Reductor de agua.
 Tipo B: Retardador de fraguado.
 Tipo C: Acelerador de fraguado.
 Tipo D: Reductor de agua y retardador.
 Tipo E: Reductor de agua y acelerador.
 Tipo F: Reductor de agua de alto rango.
 Tipo G: Reductor de agua de alto rango y retardador.

Por su parte la norma UNE-EN 934-2 (2002) establece que todos los aditivos se
clasifican en los 11 grupos siguientes:
 Reductores de agua/Plastificantes.
 Reductores de agua de alta actividad/Superplastificantes.
 Aceleradores de fraguado.
 Aceleradores de endurecimiento.
 Retardadores de fraguado.
 Inclusores de aire.
 Retenedores de agua.
 Hidrófugos en masa.
 Reductores de agua de alta actividad/Superplastificantes/Retardador de
fraguado.
 Reductores de agua/Plastificantes/Aceleradores de fraguado.
 Reductores de agua/Plastificantes/Retardadores de fraguado.
La inclusión de los aditivos en uno de estos grupos no es capricho del fabricante,
depende del cumplimiento de unos determinados requisitos definidos para cada uno
de los diferentes grupos.
2.2.2.4.2. ADITIVOS SUPERPLASTIFICANTES O REDUCTORES DE
AGUA DE ALTO RANGO
La norma NTP 334.088 y ASTM C 494 denominan propiamente como aditivos
superplastificates o reductores de agua de alto rango a los que se encuentran en la
categoría “Tipo F”.
Portugal (2007) señala que los aditivos superplastificantes pueden ser usados
para tres funciones principales:

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