El hormigón al ser uno de los materiales más usados en la construcción tiene que cumplir con una serie de especificaciones de cada país y del perfil de lo que se quiere construir. No puede ser el mismo concreto para un piso epóxico que para un durmiente (por ejemplo).
Es por esta razón que existen diferentes tipos de hormigones, basados en cierta cantidad de resistencia y que cuentan con características específicas que se logran sólo con la inclusión de aditivos para el hormigón.
¿Qué son los aditivos para el hormigón?
Los aditivos para el hormigón son productos que modifican o mejoran las propiedades del hormigón fresco o cuando ya ha endurecido, es decir, son elementos que además del agua, los agregados, el cemento y en ocasiones, las fibras de refuerzo, se añaden inmediatamente durante el mezclado o durante este.
¿Cómo elegir el mejor aditivo para el hormigón?
La elección del mejor aditivo depende de muchos factores como la estructura, la ubicación, el proceso constructivo y el presupuesto. Por ello es tan importante la asesoría de expertos en la materia.
En este artículo te hablaremos de los diferentes tipos de aditivos y sus usos particulares en cada proyecto de construcción.
Usos de los aditivos para el hormigón
Los aditivos al ser integrados en el hormigón modifican sus características de forma prevista y controlada. Aunque no es una regla que en cada caso se deban utilizar, hay ciertas condiciones o tipos de obra en donde son imprescindibles.
Los aditivos para hormigón como su nombre lo indica deben agregarse una vez la mezcla está realizada o en cuanto se realice pero nunca antes.
De acuerdo a esto, el uso de aditivos dependerá de que el resultado que se desee conseguir se pueda obtener sin modificar considerablemente la dosificación básica de cada tipo y de que el producto en sí no tenga efectos negativos en otras propiedades del hormigón.
Ventajas de utilizar aditivos para el hormigón
- Los aditivos pueden ayudar a disminuir el costo total de los materiales utilizados para la mezcla de hormigón
- En general, el uso de aditivos mejora el desempeño del hormigón frente a determinadas condiciones y aseguran la calidad del elemento en contextos ambientales extremos como su mezclado, transporte, colocación y curado
Razones más comunes para usar aditivos para el hormigón
- Aumentar la trabajabilidad del material sin modificar su contenido de agua
- Reducir el volumen sin cambiar la trabajabilidad
- Ajustar el tiempo de fraguado
- Reducir la segregación
- Aumentar la resistencia del hormigón
- Acelerar la tasa de desarrollo de resistencia en edades tempranas
- Reducir la permeabilidad
- Mejorar la durabilidad potencial
- Compensar las propiedades débiles que pueda tener el agregado
Tipos de aditivos para el hormigón
La clasificación más utilizada suele ser en función del efecto que tiene cada uno sobre el hormigón. De esta manera, se pueden identificar 5 tipos básicos: plastificantes o reductores de agua, superplastificantes, inclusores de aire, acelerantes y retardantes.
Aditivos plastificantes o reductores de agua
Este tipo de aditivos permiten que se use menos agua para generar una mejor trabajabilidad y una mejor resistencia, pues reducen la relación agua/cemento sin afectar la consistencia.
Esto se logra gracias a un efecto base, es decir, se crea una interfase entre el cemento y el agua en la pasta, lo que causa que las partículas se repelen entre sí y así se mejora el proceso de hidratación.
Entre los tipos de plastificantes se pueden encontrar los ácidos lignosulfónicos y sus sales, los ácidos carboxílico – hidroxilados y sus sales. La dosis típica oscila entre los 200 y 450 ml de plastificante por cada 100kg de material.
Los aditivos plastificantes pueden reducir hasta en un 10% el requisito de agua en una mezcla y alcanzar una resistencia específica con menos cantidad de hormigón. También sirven para mejorar el bombeo.
Aditivos superplastificantes
Los plastificantes sirven para mejorar la trabajabilidad de los morteros de cemento y mejorando el comportamiento de los morteros en climas fríos, evitando la rotura de los capilares por congelamiento. Tienen un mayor efecto que el provocado por los aditivos plastificantes, además de que son compuestos químicos distintos y que permiten el desarrollo de hormigón de alta resistencia.
Probablemente la evolución tecnológica más radical entre los aditivos para concreto, ha tenido lugar en los superplastificantes durante las últimas dos décadas. Los superplastificantes se emplean una vez la capacidad de los plastificantes ha llegado a su límite y son especialmente eficientes en concretos con altos asentamientos, o concretos de altas resistencias que implican en ambos casos, contenidos elevados de pasta.
Los superplastificantes están compuestos por elementos como el formaldehído de melamina sulfonatada, formaldehído naftaleno sulfonatado y lignosulfonatos. La dosis puede variar entre 750 y 2.500 ml por cada 100kg de material.
Son ideales para áreas de refuerzo congestionado y reducen el volumen de agua en un 15 a 25%. Su uso debe ser controlado por especialistas y las mezclas deben ser diseñadas específicamente para cada proyecto. Su efecto podría desaparecer 30 minutos luego del mezclado.
Aditivos inclusores de aire
Este tipo de aditivo introduce diminutas burbujas de aire los cuales se distribuyen regularmente por toda la pasta de cemento con el fin de evitar fisuras debido al congelamiento y deshielo del agua en el concreto. Existen de tipo líquido y sólido y suelen ser resinas de madera, sales de lignosulfonatos, grasas y aceites animales y vegetales, así como hidrocarburos sulfonatados.
La dosis regular oscila entre 50 y 150 ml por cada 100kg de material cementante. Los aditivos inclusores de aire funcionan para mejorar la resistencia contra los daños causados por temperaturas de frío extremas y reducen el sangrado y la segregación, sobre todo si la mezcla tiene un déficit de agregados finos.
Aditivos acelerantes
Estos son elementos que aceleran la reacción química del agua y del cemento y con ello, la tasa de fraguado o desarrollo de la resistencia del concreto, el cual se vuelve más resistente en edad temprana, lo que es muy útil en el caso de utilizar moldes porque permite una mayor rotación de los mismos, en superficies que necesiten una rápida puesta en servicio como en los pavimentos, entradas a establecimiento, garajes, etc.
Entre los aditivos acelerantes están el cloruro de calcio, el formiato de calcio, la ceniza de sosa, el cloruro de potasio y los materiales orgánicos. Las dosis varían de acuerdo al compuesto. Al cloruro de calcio por ejemplo, se le añade 2% a los materiales de cemento. Los acelerantes sin cloruros, por otro lado, se deben añadir entre 500 y 2 mil ml por cada 100 kg de material cementante.
Es importante saber que algunos acelerantes pueden aumentar la contracción por secado y agrietamiento. Por eso nunca debe usarse el cloruro de calcio en concreto reforzado, concreto preforzado ni en concreto curado a vapor.
Aditivos retardantes
Estos nos permiten una mejor trabajabilidad en temperaturas elevadas y posibilitar el desplazamiento del material.
A diferencia de los acelerantes, estos aditivos tienen la función de retrasar la velocidad de la reacción química entre el cemento y el agua, por lo que los tiempos de endurecimiento se alargan y la plasticidad ofrece un periodo más largo para su manejo antes de la colocación.
Los aditivos retardantes son ácidos carboxílicos-hidroxilados, el bórax, la lignina, el azúcar, algunos fosfatos, entre otros, y la dosis varía entre 150 y 500 ml por cada 100 kg de material cementante.
Estos aditivos funcionan en el colado de concreto en climas cálidos y al mismo tiempo, evitan las juntas frías causadas por la duración de la colocación.
Otros tipos de aditivos para el hormigón
Fluidificantes
Permiten la reducción del uso del agua en el amasado con el fin de conseguir un asentamiento adecuado, sin que se pierda resistencia mecánica o incluso con ganancia de resistencia si se trabaja con reducción del agua y manteniendo el asentamiento.
Son útiles en hormigonados que poseen mucha densidad de armaduras, o en casos en los que se requiere un incremento de la resistencia, así como también en prefabricados donde se desee dar mejores terminaciones de las piezas o trabajos de relleno para obtener la consistencia adecuada de vertido.
Colorantes
Con estos podemos dar color a morteros y hormigones decorativos, para piezas prefabricadas con terminaciones vistas, pavimentos, garajes, centros comerciales, naves industriales, entre otros.
Aditivos mejoradores
Normalmente se usan para mejorar la adherencia y las propiedades mecánicas del hormigón, basados en polímeros.
Hidrofugantes
Con este aditivo se consigue la reducción de absorción de agua por parte de las piezas hormigonadas o los morteros.
