Este documento trata sobre las impregnaciones hidrófobas para la protección del hormigón. Explica que las impregnaciones hidrófobas crean una superficie repelente al agua sin formar una capa sobre la superficie. Compara las diferentes tecnologías de silanos, siloxanos y siliconatos, y explica sus ventajas e inconvenientes. Finalmente, resume los ensayos normalizados para evaluar las impregnaciones hidrófobas según la norma EN 1504-2.

1. CongresoDEIACongresoDEIA
1
Diseño, Ecología, Innovación y Ahorro
Barcelona, 15 de Noviembre de 2011

2. CongresoDEIACongresoDEIA
2
Sika S.A.U.
Innovación desde
su fundación en 1910

3. CongresoDEIA
Índice
 Daños en el hormigón
 Protección del hormigón: UNE-EN
1504:2
 Impregnaciones Hidrófobas:
* Definición y tipos
* Ensayos
 Referencias
3

4. CongresoDEIACongresoDEIA
4
Más del 50%
provienen de
la humedad de
forma directa ó
indirecta
Cracks
Debonding
Thermal Insulation
Deformation
Acoustic
Stability
Maintenance
Various
Superficial Degradation
11
10
13
5
4
2
2 2 24
Fuente: CSTB, Belgium
Corrosion
Hygrothermy
31
4
2
Humidity
Aspect
10
Daños principales en el Hormigón: Causas

5. CongresoDEIA
5
Daños principales en el Hormigón: Causas
El agua lleva una serie de sustancias
disueltas: cloruros y sulfatos que tienen una
influencia negativa sobre las estructuras de
hormigón.
Cloruros
Sulfatos

6. CongresoDEIA
6
Principales Daños en el Hormigón: Consecuencias
SO4
2-Ataque por
sulfatos
CO2
Carbonatación
↕ 0 CAtaque ciclos hielo-
deshielo
Cl- O2
Corrosión de
armaduras por cloruros
SiO2
Reacción Alcali-Árido K2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
+
+
+
+
+
+
+

7. CongresoDEIA
7
Corrosión inducida por
Carbonatación, sales de deshielo

8. CongresoDEIA
8
Corrosión inducida por cloruros,
sulfatos

9. CongresoDEIA
9
Consecuencias
Agua
Daño
Estructural
Menor
Durabilidad

10. CongresoDEIA
10
Productos y sistemas para la protección superficial
del hormigón.
Impregnación Hidrófoba
Protección del Hormigón: UNE-EN
1504:2
Impregnación
Revestimiento

11. CongresoDEIACongresoDEIA
11
Objetivos de los sistemas de protección

12. CongresoDEIACongresoDEIA ¿Qué es una Impregnación Hidrófobas?
12
Definición según UNE-EN 1504:2
Tratamiento dado al hormigón que
genera una superficie repelente al
agua. Los poros y capilares están
revestidos internamente, pero no
rellenos. No se genera capa sobre la
superficie y no hay ó es muy leve
cambio estético.

13. CongresoDEIACongresoDEIA
¿Qué es una Impregnación Hidrófobas?
13
Son materiales transparentes, generan una
protección sobre el hormigón sin formar capa,
aumentando la durabilidad de la estructura.
No cambian la estética debido al tamaño pequeño
de las moléculas.
Impregnación
Hidrófoba

14. CongresoDEIACongresoDEIA
¿En qué se basa su funcionamiento?
14
Fuerte
adherencia al
soporte
Difusión vapor
de agua
Efecto Hidrófobo
R
Si
O O O
R
Si
O O O
Las impregnaciones Hidrófugas son tratamientos que cambian la tensión superficial
de soportes minerales incluido el hormigón y producen una superficie repelente al
agua y agentes agresivos disueltos en ella como cloruros y sulfatos.

15. CongresoDEIACongresoDEIA
¿Qué es una Impregnación Hidrófoba?
15
Soporte Sin Hidrófugo
• La tensión superficial es mayor que la del
propio agua.
• La atracción del soporte al agua es mayor
que la propia interacción entre las
moléculas del agua.
Soporte Hidrófugo
• Reducción de la tensión superficial por la
impregnación hidrófuga. La atracción
intermolecular es mucho mayor que la
atracción del soporte sobre el agua.
Absorción del agua por el soporte! La superficie repele el agua!
0
0
θ 0o θ 1800
Tensión superficial ≈ 80 mN/m Tensión superficial de soporte
hidrofugado ≈ 14 – 24 mN/m

16. CongresoDEIACongresoDEIA
Efecto “Paraguas”
16
´
Comportamiento: PROTECCIÓN
 Reducción de la penetración de agua
 Reducción de la penetración de otras
sustancias (cloruros, sulfatos, etc.)
 Reducción de la corrosión de
armaduras
 Aumento de la resistencia hielo-
deshielo
 Resistencia a las reacciones álcali-
árido
 No afecta a la permeabilidad del
soporte
 Aumento de la protección frente a la
contaminación

17. CongresoDEIA
17
 Permite la evaporación
 Reducción de eflorescencias
 Soporte seco
 Baja cantidad de agua en los poros
(no favorece la corrosión)
 Etc,
¿Por qué es importante“la difusión del vapor de agua”?

18. CongresoDEIA
18
Función = Protección = Durabilidad
Mantener el agua fuera de la estructura
PROTECCIÓN FRENTE:
 Heladas
 Sales de deshielo
 Penetración de cloruros
 Carbonatación
 Ataque por sulfatos
 etc.
Función de las Impregnaciones Hidrófobas

19. CongresoDEIA
19
Aspectos de durabilidad
Función de las Impregnaciones Hidrófobas
 Previenen los daños por ciclos de hielo-
deshielo.
 Previene la corrosión de la armadura al
limitar el contenido de agua en el
soporte, cloruros, sales…
 Aumento de la protección como
imprimación para revestimientos: previene
la entrada de agua y sustancias disueltas
en huecos ó defectos.

20. CongresoDEIA
20
Aspecto Estético
Función de las Impregnaciones Hidrófobas
 Protección de la estructura sin cambios
estéticos
 Reducción de eflorescencias
 Reducción del crecimiento de
microorganismos
 Aumento del aislamiento térmico por el
efecto de secado de las fachadas.
 Reducción de la contaminación en el
soporte: polvo, suciedad

21. CongresoDEIA
21
Para diferentes proyectos
Edificios Casas Rampas Muros
Silos y torres de
refrigeración
Galerías y túnelesEstructuras marinasPuentes

22. CongresoDEIACongresoDEIA
22

23. CongresoDEIA
23
Materiales
Tecnologías
Silano Siloxanos Siliconatos
Moléculas pequeñas
(Tamaño~0.4 -1.5 nm)
Moléculas de tamaño medio-grande
(Tamaño ~3 -30 nm)
Moléculas pequeñas
(Tamaño ~0.3 -0.6 nm)
Alta penetración
(debido al tamaño pequeño de las
moléculas y la no polaridad)
Penetración media
(debido al tamaño medio y la no
polaridad)
Penetración baja
(debido a la polaridad)
No polar No polar Polar

24. CongresoDEIA
24
Tecnología
Ø 0.1 µm
0,4 nm
Silanos
Micro poros
70 µm
= 10-6 m1 µmMicro meter
= 10-9 m1 nmNano meter
= 10-10 m1 ÅAngström
= 10-12 m1 pmPico meter

25. CongresoDEIACongresoDEIA
Tecnología con Silanos
Requieren un alto contenido en sustancias activas debido a
su baja masa molecular y su volatilidad
25
Desventajas:
 Alta volatilidad
 Pérdida de material (tipo líquido no crema) durante la aplicación
Tipos:
 Base disolvente: Rango de concentración: 20 - 100%
 Base agua: Rango de concentración: 20 - 50%
 Cremoso: Rango de concentración: 25 - 80%
Ventajas:
 Alta penetración
 Estabilidad alcalina

26. CongresoDEIACongresoDEIA
Tecnología Siloxanos
26
Tipos:
 Base disolvente: Rango de concentración de 5 a 20%
 Base agua: Rango de concentración de 7 a 20%
Desventajas:
 Baja penetración debido a las cadenas moleculares
 Riesgo de oscurecimiento del soporte sobre todo en altas concentraciones de
siloxanos
Ventajas:
 Buen efecto perla
 Estabilidad alcalina
Requieren menor contenido en sustancias
activas debido a su baja volatilidad, el producto
permanece en la superficie.

27. CongresoDEIACongresoDEIA
Tecnología Siliconatos
Necesitan bajo contenido en sustancias activas debido a la alcalinidad
y requieren CO2 para activar la reacción sobre el soporte
27
Ventajas:
 Buen efecto perla
 Buena relación coste-beneficio
 Base agua
Desventajas:
 Baja penetración
 Corta durabilidad
 Riesgo de eflorescencias
 No adecuado para soportes alcalinos como el hormigón
 Reacción lenta – riesgo de lavado en caso de lluvia durante las primeras 24
horas.

28. CongresoDEIA
Comparativo
28
 Base agua
 Base disolvente
 Cremoso
SiliconatosSiloxanosSilanos
 Hormigón
 No resistencia álcalis
 Requiere CO2
 Rápido efecto perla
 Resistencia álcalis
 Buen efecto perla
 Resistencia álcalis
 Alta volatilidad
 Alta concentración
 No oscurece
 Base agua Base agua
 Base disolvente

29. CongresoDEIA
Comparativo
29

Reducción de la
penetración de sustancias
agresivas
Resistencia a la
alcalinidad
Resistencia ciclos hielo-
deshielo y sales de
deshielo
Profundidad de
penetración
Durabilidad

Tecnologías



SiliconatosSiloxanosSilano
Reducción de la corrosión

30. CongresoDEIA
Comparativa
30
Tecnologías
SiliconatosSiloxanosSilano
Efecto perla
Reducción de polvo en el
soporte
Resistencia UV
Protección frente al
crecimiento de moho
Riesgo de eflorescencias
Riesgo de oscurecimiento
del soporte
Aspecto
Estético






31. CongresoDEIA
Comparativa
31
Tecnología
SiliconatoSiloxanoSilano
Uso como imprimación
Coste del material
Sensible a la humedad
Sensibilidad a la lluvia
Alta cubrición por capa
Volatilidad
Aplicación





32. CongresoDEIA
Protección del hormigón mediante Imprenaciones Hidrófobas
32
 Hormigón muy compacto
Condición Influencia Implicación Producto
 Penetración reducida  Tecnología: Silanos
 Alto consumo
 Sikagard-706 Thixo
 Hormigón poroso  Alta absorción
 Rápida penetración
 Silanos líquidos
 Rápida absorción
 Consumo menor
 Sikagard-705 L
 Altas temperaturas
 Viento
 Rápida evaporación
 Mayor pérdida de
producto
 Producto tipo crema  Sikagard-706 Thixo
 Salud medioambiental  Mayor coste  Productos base agua  Sikagard-706 Thixo
 Sikagard-705 L

33. CongresoDEIA
33
Ensayos-Normativa
Europea
(EN 1504-2)
Requerimientos básicos
(para todos los usos)
 Absorción de agua
 Coeficiente de desecación
 Grado de penetración
Adicionales (para otros usos)
 Resistencia a ciclos hielo-deshielo
 Difusión de iones cloruro
-

34. CongresoDEIA
Criterios
Características Criterio
Grado de Absorción de agua y
resistencia a los álcalis
< 7,5% comparado con probeta sin tratar
< 10 % en inmersión en disolución alcalina
Coeficiente de desecación Clase I: > 30%
Clase II: > 10%
Profundidad de penetración
(W/C = 0,70)
Clase I: < 10mm
Clase II: ≥ 10mm
Pérdida de masa después de ciclos
hielo deshielo en presencia de sales
de deshielo(W/C = 0,70)
La pérdida de masa se deberá producir al menos
20 ciclos más tarde que la experimentada por una
probeta no impregnada.
34

35. CongresoDEIACongresoDEIA
35
Profundidad de penetración
Profundidad de
penetración
(Clase II: ≥ 10 mm)
(Clase I: < 10 mm)

36. CongresoDEIACongresoDEIA
36
Profundidad de penetración

37. CongresoDEIA
37
Ensayos-Normativa
USA
NCHRP 244)
Canada
(Alberta B388)
Requerimientos Requerimientos
Absoción de agua
Reducción difusión iones cloruros
Etc
Reducción de absorción de agua
tras exposición alcalina y abrasión
Adicionales Adicionales
Federal Specification SS-W-110C
Quebec Department of Transport
MTQ

38. CongresoDEIACongresoDEIA
38
Test independientes
Efecto barrera frente a cloruros:
Test German/Chinese University
Efectividad de las impregnaciones frente a
hormigones fisurados:
Tested German/Chinese University yJapanese University
 Profundidad de penetración y cantidades para conseguir
efecto barrera
 Prestaciones sobre hormigón fisurado
 Profundidad de penetración
 Protección prevista para baja penetración de las
impregnaciones

39. CongresoDEIACongresoDEIA
39
Test independientes
Durabilidad de las Impregnaciones Hidrófobas:
Investigación llevada a cabo por Swedish
Cement and Concrete Research Institute
Estudio en Estructuras marinas:
Investigación llevada a cabo por Department of
Civil Engineering KULeuven, Belgium
“Este estudio indica que la vida en servicio para un
tratamiento sobre hormigón mediante
impregnaciones hidrófobas puede ser de al menos
15 años”

40. CongresoDEIACongresoDEIA
40
Durabilidad
 Test internos y externos
 Evolución durante 10 años
 Silanos (Sikagard-705L)
1998 2008
 Conforme a SIA 162/5
 Baja absorción de agua en la
superficie
 Baja absoción de agua en la
superficie
 Penetración hasta 6 mm
Time

41. CongresoDEIACongresoDEIA
41
Estructuras y Soportes

42. CongresoDEIA
42
En general, existen 3 niveles de protección:
Sistema 1:
Protección del hormigón
Sistema 2:
Protección del hormigón y de las
armaduras
Sistema 3:
Altos requerimientos de
protección
Sikagard Sika Ferrogard
Sikagard
Sika FerroGard
Sikagard
Revestimientos Sikagard
Sistemas Sika para protección del Hormigón
Para estructuras de hormigón con
defectos en el hormigón no visibles
(fisuras < 0.3 mm)
Para exposición severa y riesgo
alto de corrosión de la armadura.
Para exposición severa y protección
de estructuras con alto riesgo de
fisuración.
1
1
2
1
2
3
1
2
1
2
3
1

43. CongresoDEIACongresoDEIA
Requerimientos para Diferentes Tipos de
Estructuras
43
√ Profundidad de penetración
√ Reducción de la absorción
del agua
√ Reducción de la difusión de
iones cloruro
√ Alta resistencia a ciclos de
hielo-deshielo y sales de
deshielo
√ Resistencia UV
Silanos: SIKAGARD-706 Thixo

44. CongresoDEIACongresoDEIA
Requerimientos para Diferentes Tipos de
Estructuras
44
√ Profundidad de penetración
√ Reducción de la absorción
del agua
√ Alta resistencia a ciclos de
hielo-deshielo
√ Resistencia UV
Silanos ó Siloxanos: SIKAGARD-706
Thixo ó SIKAGUARD-700 S

45. CongresoDEIACongresoDEIA
Requerimientos para Diferentes Tipos de
Estructuras
45
√ Profundidad de penetración
√ Reducción de la absorción
del agua
√ Reducción de la difusión de
iones cloruro
√ Resistencia UV
Silanos : SIKAGARD-706 Thixo

46. CongresoDEIACongresoDEIA
Requerimientos para Diferentes Tipos de
Estructuras
46
√ Reducción de la absorción
del agua
√ Reducción de eflorescencias
√ Reducción de polvo,
suciedad en el soporte
√ Resistencia UV
Siloxanos ó siliconatos : SIKAGUARD-
703 W, SIKAGUARD 711 ES,
SIKAGUARD-700 S,SIKAGARD-71 W

47. CongresoDEIACongresoDEIA
47
Referencias de Obras

48. CongresoDEIACongresoDEIA
Puentes
Tranesbergsbridge, Suecia
48
Requerimientos:
 Protección del viaducto frente a los ciclos
hielo-deshielo y sales de deshielo
Solución Sika:
 Sikagard-706 Thixo
 Superficie: ~30’000 m²
 Aplicación mediante airless
 Consumo: 1 x 400 g/m²

49. CongresoDEIACongresoDEIA
49
Puentes
Stäketbridge, Suecia
Solución Sika:
 Sikagard-705 L
 Superficie tratada: ~20’000 m²
 Aplicación por airless
 Consumo: 2 x ~150 g/m²
Requerimientos:
 Protección del viaducto frente a
los ciclos hielo-deshielo y sales
de deshielo y ambiente marino

50. CongresoDEIACongresoDEIA
Torres de Refrigeración
Tùrow Thermal Power Plant, Poland
50
Requerimientos:
 Refuerzo
 Protección externa frente a ambiente
industrial muy agresivo
Solución Sika:
Sistema para el exterior:
 Imprimación hidrófuga:
 Sikagard-700 S
 Revestimiento protector:
 Sikagard-680 S

51. CongresoDEIACongresoDEIA
51
Test adicionales han demostrado como el sistema
de protección se ha mantenido durante más de 16
años!
Torres de refrigeración
Tùrow Thermal Power Plant, Poland

52. CongresoDEIA
Estructuras marinas
52
Requirement:
Protection of a 40 years old jetty
against the harsh conditions of marine
environment
Multi layer of protection required
Saldahan Jetty en South Africa
Requerimientos:
 Protección de un muelle de más de 40 años
frente al ambiente marino.
 Sistema de protección con varias capas
Solución Sika:
 Inhibidor de Corrosión:
 Sika FerroGard-903
 Imprimación hidrófuga:
 Sikagard-706 Thixo
 Revestimiento de protección elástico:
 Sikagard-550 W Elastic
 Superficie tratada: ~27’000 m²

53. CongresoDEIACongresoDEIA
53
Estructuras marinas
Requerimientos:
 Protección frente al ambiente marino
Sitra Causeway en Bahrain
Solución Sika:
 Imprimación hidrófoba:
 Sikagard-705 L
 Aplicación air less
 Consumo: 2x 150g/ m²
 Superficie tratada: ~100000 m²

54. CongresoDEIACongresoDEIA
Edificios
54
Hotel Tivoli Vilamoura, Algarve, Portugal
en 2009
Requerimientos:
 Protección del nuevo edificio
 Granito muy poroso
 Ambiente marino
 Protección para evitar la aparación de
eflorescencias
Solución Sika:
 Sikagard-700 S

55. CongresoDEIACongresoDEIA
Edificios Históricos
55
Palacio Real – tratado con
Sikagard-700 S

56. CongresoDEIACongresoDEIA
Edificios Públicos
56
Hospital La Plana-Villareal
Solución Sika:
 Sikaguard-700 S
 Superficie: ~21.000 m²
 Consumo: 12.000 kg

57. CongresoDEIACongresoDEIA
Edificios Públicos
57
Universidad Pontevedra
Solución Sika:
 Sikaguard-700 S
 Superficie: ~39.000 m²

58. CongresoDEIACongresoDEIA
58