TIPOS DE ADITIVOS

Al ser uno de los materiales más usados para la construcción, el concreto tiene que cumplir con diversas especificaciones, reguladas en cada país y de acuerdo con el perfil de la estructura que vamos a construir. No puede ser el mismo concreto para un durmiente en una vía que para un piso epóxico.

Así pues, se fabrican concretos basados en cierta resistencia y con características específicas necesarias para una obra, que solamente se logran mediante la inclusión de aditivos (1).

Los aditivos son elementos para el concreto que, además del agua, los agregados, el cemento y, en ocasiones, las fibras de refuerzo, se añaden inmediatamente después del mezclado o durante este (2).

La elección del aditivo depende de muchos factores. En principio la estructura, pero también la ubicación, el proceso constructivo y el presupuesto (1). Por ello es importante buscar la asesoría de expertos.

En este artículo te presentamos los diferentes tipos de aditivos, para qué se usan y algunas otras consideraciones respecto a estos químicos que, añadidos en pequeñas proporciones al concreto, y también en pastas y morteros, modifican adecuadamente sus propiedades.

Usos de los aditivos

Los aditivos al ser integrados en el concreto, modifican sus características de forma prevista y controlada. Aunque no es una regla añadirlos siempre, hay ocasiones en que, según ciertas condiciones o el tipo de obra, se vuelven imprescindibles (3).

Los aditivos para concreto, como su nombre lo indica, deben agregarse, por lo general, una vez que la mezcla ya está hecha o en cuanto se realice, pero nunca antes.

En este sentido, el uso de los aditivos dependerá de que el resultado deseado se obtenga sin variar significativamente la dosificación básica de cada tipo y de que el producto no tenga efectos negativos en otras propiedades del concreto.

Los aditivos logran, de forma general, mejorar el desempeño del concreto frente a determinadas condiciones y asegurar la calidad del elemento en contextos ambientales extremos, durante su mezclado, transporte, colocación y curado. 

Por ello, las razones más comunes para usar aditivos son aumentar la trabajabilidad del material, sin modificar su contenido de agua; reducir el volumen de esta, sin cambiar la trabajabilidad; ajustar el tiempo de fraguado; y reducir la segregación o el sangrado (1).

Asimismo, los aditivos pueden ayudar a aumentar la resistencia del concreto y acelerar la tasa de desarrollo de resistencia en edades tempranas, a reducir la permeabilidad y mejorar la durabilidad potencial, así como compensar las propiedades débiles que pueda tener el agregado. 

Tipos de aditivos para concreto

La clasificación más usada para los aditivos se realiza de acuerdo con el efecto que tiene en el concreto. De esta manera, podemos identificar cinco tipos básicos: plastificantes o reductores de agua, superplastificantes, inclusores de aire, acelerantes y retardantes, además de algunos otros especializados, como Blindacret (which combines, in Spanish, armor + concrete).

Entre estos aditivos es posible encontrar mezclas como plastificantes retardantes o plastificantes acelerantes.

Los aditivos para concreto tienen usos específicos, según el tipo de obra o las condiciones en que esta se realice. Por eso es importante usar el aditivo adecuado.

 

Aditivos plastificantes o reductores de agua

Estos aditivos permiten que se use menos agua para generar una mejor trabajabilidad y finalmente, una mejor resistencia, pues reducen la relación agua/cemento, sin alterar su consistencia.

Esto se logra mediante un efecto de base, es decir, se crea una interfase entre el cemento y el agua en la pasta, lo que ocasiona que las partículas se repelen y así se mejora el proceso de hidratación (4).

Entre los tipos principales de plastificantes encontramos ácidos lignosulfónicos y sus sales, los ácidos carboxílico-hidroxilados y sus sales. La dosis típica oscila entre los 200 y 450 mililitros (ml) de plastificante por cada 100 kilogramos (kg) de material cementante (1).

Los aditivos plastificantes pueden reducir en un 10%, aproximadamente, el requisito de agua en una mezcla de concreto y alcanzar una resistencia específica con menos cemento. También sirven para mejorar el bombeo (1).

Aditivos superplastificantes

Sus efectos son parecidos a los de los plastificantes, pero con mayor impacto, además de que son compuestos químicos distintos. Estos permiten el desarrollo de concretos de muy alta resistencia. 

En el caso de la producción de concreto fluido, puede haber una pérdida rápida de trabajabilidad. Por ello deben ser agregados justo antes de la colocación de la mezcla. 

Los superplastificantes son compuestos químicos como el formaldehído de melamina sulfonatada, formaldehído naftaleno sulfonatado y lignosulfonatos. Las dosis varían entre 750 y 2 mil 500 ml por cada 100 kg de material cementante.

Son ideales para áreas de refuerzo congestionado y reducen el volumen de agua de 15 a 25%. Su uso debe ser controlado por expertos, además de que las mezclas deben ser diseñadas específicamente. Su efecto puede desaparecer 30 minutos después del mezclado.

Aditivos inclusores de aire

Este tipo introduce diminutas burbujas de aire que se distribuyen regularmente por toda la pasta de cemento. Esto se hace con el fin de evitar fisuras por el congelamiento y el deshielo del agua en el concreto (4). 

Los hay líquidos y sólidos. Suelen ser resinas de madera, sales de lignosulfonatos, grasas y aceites animales y vegetales, así como hidrocarburos sulfonatados. La dosis regular de estos aditivos oscila entre los 50 y 150 ml por cada 100 kg de material cementante.

Los inclusores de aire funcionan para mejorar la resistencia contra los daños causados por temperaturas de frío extremas. Asimismo, reducen el sangrado y la segregación, sobre todo si la mezcla tiene déficit de agregados finos. 

Aditivos acelerantes

Son elementos que, como su nombre lo dice, aceleran la reacción química del agua y el cemento y, con ello, la tasa de fraguado o el desarrollo de la resistencia del concreto. Así, el concreto se vuelve más resistente en edad temprana (4).

Entre los aditivos acelerantes se encuentran el cloruro de calcio, el formiato de calcio, la ceniza de sosa, el cloruro de potasio y los materiales orgánicos. El cloruro de calcio es el más estable para el desempeño, aunque a veces causa corrosión del acero en el concreto (1).

Respecto a las dosis, estas varían en función del compuesto. Así, el cloruro de calcio se añade en 2% a los materiales de cemento. Los acelerantes sin cloruros, por su parte, se deben añadir entre 500 y 2 mil ml por cada 100 kg de material cementante (1).

Se debe tomar en cuenta que los acelerantes reaccionan prácticamente de inmediato. En el shotcrete provocan rigidez, fraguado y endurecimiento rápidos (1). Esto los hace ideales para obras que requieren altas resistencias tempranas, como la profundización de pozos, o el colado en climas fríos.

Es importante saber que algunos acelerantes pueden aumentar la contracción por secado y el agrietamiento. Por eso nunca debe usarse el cloruro de calcio en concreto reforzado, concreto presforzado ni concreto curado a vapor .

Aditivos retardantes

Contrario a los acelerantes, estos aditivos retrasan la velocidad de la reacción química del cemento y el agua. Con ello, los tiempos de endurecimiento se alargan y la plasticidad ofrece un periodo más largo para su manejo antes de la colocación (4).

Los aditivos retardantes son ácidos carboxílicos-hidroxilados, el bórax, la lignina, el azúcar, algunos fosfatos, entre otros. La dosis varía entre 150 y 500 ml por cada 100 kg de material cementante (1). 

Este tipo de aditivos funcionan en el colado de concreto en climas cálidos, sobre todo si este es bombeado. Asimismo, evitan las juntas frías causadas por la duración de la colocación. Es útil de igual forma si el concreto se transporta durante largo tiempo (1).

Una vez colocado, el concreto también necesita mantenimiento y reparación. Si ves daños en tu piso, consulta este artículo para saber qué es lo que debes hacer.

Manejo seguro de los aditivos para concreto

Casi todos los aditivos son soluciones acuosas compuestas de químicos activos. Esto da la pauta para poder manejarlos. Algunas de las consideraciones mínimas son (1):

• Se debe evitar su congelación. Los aditivos llegan a congelarse a 0 ºC o poco debajo de esta temperatura; cuando esto pasa, los químicos se cristalizan fuera de la solución y es difícil que regresen a la misma al descongelarse, por lo que debe evitarse su resguardo a temperaturas frías.

• Deben protegerse contra las altas temperaturas. El calor incrementa la velocidad de degradación de los químicos, por lo que los aditivos deben almacenarse en un ambiente templado.

• Degradación. Aunque usualmente los aditivos incluyen componentes que reducen la velocidad de biodegradación, con el tiempo su actividad y efectividad menguarán, por eso es importante que no tenga una vida muy larga en anaquel.

• Las dosis. Este es un aspecto elemental en el manejo de los aditivos, pues asegura un rendimiento satisfactorio de la mezcla; además, el uso de equipo apropiado y en buen estado también es importante para conseguir el efecto deseado.

Enlace bibliografico: Aditivos para concreto: tipos y sus usos l PSI Concreto