Aditivos para concreto prefabricado

Los plastificantes o reductores de agua (pasta) permiten la fabricación de concretos a un menor costo y con un mayor desempeño. Los plastificantes se incluyen en el concreto para que actúen directamente sobre el cemento y las adiciones, en algunas ocasiones cuando existe un porcentaje de finos importante en los agregados también pueden ser absorbidos por la superficie de estos y por lo tanto deben considerarse en el cálculo de su dosificación.

Probablemente la evolución tecnológica más radical entre los aditivos para concreto ha tenido lugar en los superplastificantes durante las últimas dos décadas. Estos aditivos como su nombre lo describe, cumplen una función similar a los plastificantes, es decir aumentan la manejabilidad de las pastas de cemento y por lo tanto la manejabilidad del concreto. Este incremento en la manejabilidad hace posible disminuir el contenido de agua y de cemento (son ahorradores de pasta) manteniendo la fluidez del material y su resistencia. Los superplastificantes se emplean una vez la capacidad de los plastificantes ha llegado a su máximo. Son especialmente eficientes en concretos con altos asentamientos, o concretos de altas resistencias que implican en ambos casos, contenidos elevados de pasta.

En algunos casos si se requieren tiempos de transporte largos, si la temperatura ambiente o del concreto son muy altas o si se trata de disminuir el calor de hidratación del concreto (como es el caso de concretos masivos), el uso de retardantes aislados o dosificados de manera individual permite una mayor versatilidad al momento de regular los tiempos de fraguado. El uso combinado de un plastificante y un retardante de fraguado, permite así cambiar en el tiempo el ritmo de hidratación.

La velocidad de las reacciones entre el cemento con el agua, es denominada con frecuencia como la tasa de hidratación y puede ser modificada adicionando pequeñas cantidades de sustancias químicas en la mezcla. Estas sustancias alteran la tasa de hidratación incrementando el número de hidratos que nacen para una edad determinada dando un efecto general de aceleramiento del proceso. Estas sustancias se conocen como acelerantes. De esta forma un acelerante es adicionado al concreto, mortero o pasta de cemento con los siguientes propósitos: 1. Disminuir los tiempos de fraguado. 2. y/o incrementar las resistencias tempranas. En el primer caso la acción de los acelerantes se concentra en estado fresco mientras que en el segundo caso en estado endurecido. Existen acelerantes especializados para cada caso aunque algunos son capaces de tener un efecto tanto sobre el fraguado como sobre el desarrollo de las resistencias.

La utilización de adiciones activas como la microsílice, genera en las mezclas de concreto lanzado incrementos importantes en las resistencias mecánicas, impermeabilidad y durabilidad, su beneficio también es notorio en estado fresco ya que brinda mayor cohesión al concreto y menor tendencia a la segregación.

La incorporación de una verdadera constelación de esferas o burbujas de aire en el interior del concreto aumentaba de manera espectacular la durabilidad del concreto frente al ataque de hielo-deshielo. Este fenómeno es particularmente visible en estructuras con una relación superficie/volumen alto, es decir pisos y pavimentos. Cuando la temperatura externa baja de 0°C el agua al interior del concreto comienza a congelarse y recordemos que el agua al convertirse en hielo aumenta en un 9% su volumen. Este incremento en el volumen genera esfuerzos al interior de la red porosa microfisurando el material. Un concreto expuesto a cientos de ciclos de hielo y deshielo termina desintegrándose. La presencia de una red de esferas de aire cuyo diámetro varía entre 70 a 140 micras tiene un doble efecto. Uno en estado fresco y otro sobre estado endurecido. En estado fresco disminuye radicalmente la exudación del concreto evitando la formación de capilares que alcanzan la superficie y otro en estado endurecido donde las esferas que actúan como lugares donde el agua en exceso, empujada por el hielo o el mismo hielo, disipa los esfuerzos provocados por el cambio volumétrico cuando cambia de estado a sólido.

Los aditivos impermeabilizantes son usados en concretos que van a estar en contacto con el agua y en aquellas estructuras que contienen líquidos, como tanques, estructuras enterradas, túneles, presas, puentes, muros de contención, instalaciones de centros acuáticos etc. Estas sustancias que aumentan la vida útil del concreto reforzado, contribuyen a alcanzar el cometido de mantener el agua donde se ha previsto que permanezca o fluya.

Desde cuando se requieren eliminar la aparición de fisuras por contracciones plásticas durante el proceso de secado hasta cuando se requiere brindar al concreto una mayor ductilidad o absorción de energía para túneles de sostenimiento.

Todos los concretos requieren cumplir con el proceso de curado durante al menos los primeros días, este proceso debe iniciar inmediatamente luego de la colocación y acabado del concreto, en este momento es bastante complicado realizar curado con agua por lo que se recomienda aplicar un aditivo curador

La corrosión del acero en las estructuras de concreto reforzado corresponde a la principal causa de deterioro de estas estructuras, especialmente las expuestas a ambientes contaminados con CO2 a la acción del agua o sales minerales. Debido a la necesidad de proteger las inversiones hechas en infraestructura y a disminuir los elevados costos de reparaciones y de mantenimiento, las normas establecieron algunos parámetros relacionados con las propiedades del concreto para atenuar el efecto de la corrosión. Los inhibidores de corrosión corresponden a un nivel aún más elevado de protección que ha demostrado su eficiencia en múltiples ensayos acelerados de laboratorio o en tiempo real en campo. Un inhibidor de corrosión puede aumentar el nivel de cloruros necesario para iniciar la corrosión (en el caso de corrosión por cloruros), o disminuir la tasa de corrosión una vez ésta se ha iniciado (o ambas). Así un inhibidor puede retardar la iniciación de la corrosión o disminuir la propagación de esta.

En caso existan problemas de segregación o inestabilidad en la mezcla de concreto se sugiere el uso de un aditivo que permita enfocarse solo en modificar la viscosidad del concreto.

Un retardador superficial del fraguado del concreto permite obtener superficies rugosas, con el agregado a la vist ya sea con fines estéticos o para mejorar la adherencia.

Los aditivos desmoldantes nacen ante la necesidad de obtener mejores acabados en superficies de concreto, reducir el contenido de burbujas superficiales y el solaqueo en estructuras de concreto, evitar desprendimientos por desencofrado, y maximizar el número de usos de un determinado tipo de encofrado. Cumplen la función de crear un plano uniforme de separación entre el elemento estructural y el material de encofrado, permitiendo así que durante el proceso de endurecimiento del concreto este no se adhiera de tal forma al encofrado que pueda ser muy difícil retirarlo y/o el material de encofrado se pueda reutilizar mayor número de veces permitiendo reducir costos.

Principalmente enfocado en brindar estabilidad volumétrica en estado en estado fresco y endurecido de lechadas cementicias.

Un agente espumante es una sustancia química que genera la formación de espuma durante el proceso de mezclado en el concreto o mortero