CONCRETE ACADEMY TARGET MARKET CONCRETE SIKA PERÚ S.A. BUILDING TRUST

Transcripción

1 CONCRETE ACADEMY TARGET MARKET CONCRETE SIKA PERÚ S.A. BUILDING TRUST

2 AGENDA Concreto Componentes del concreto Plastificantes Retardantes Acelerantes

3 CONCRETO Qué es el concreto? «Es un material compuesto, que consiste esencialmente de un medio adherente en el cual están embebidas partículas o fragmentos de agregados; en el concreto de cemento hidráulico, el material adherente está formado por una mezcla de cemento hidráulico y agua» Fuente: ASTM C215

4 CONCRETO Qué es el concreto? «Mezcla «Es de un arena, material piedra, compuesto agua y que cementante consiste hidráulico, esencialmente que inicialmente de un tiene medio características adherente en de el plasticidad cual están y embebidas moldeabilidad, partículas para posteriormente o fragmentos de endurecer agregados; y adquirir en propiedades el concreto resistentes de cemento permanentes, hidráulico, el haciéndolo material ideal adherente está como formado material por de una construcción» mezcla de cemento hidráulico y agua» Fuente: ACI 318

5 CONCRETO Qué es el concreto? Cemento + agua+ agregado fino + agregado grueso + aire + aditivos PRODUCTO HÍBRIDO Propiedades finales dependen de las propiedades de sus componentes.

6 CONCRETO Qué es el concreto? Proporciones típicas en volumen absoluto de los componentes del concreto Agregados (70%) Cemento (9%) Agua (18%) Aire (1%) Aditivos (0,5%) Adiciones (2%) Vol.-%

7 COMPONENTES DEL CONCRETO Componente Cemento Agua Agregados Adiciones Aditivos Características Responsable de la resistencia. Forman junto al cemento la piedra de cemento. Afecta la durabiilidad Llenan la matrix de cemento y determina la clase de concreto. Dependiendo del tipo: se usa para mejorar las características del concreto o como relleno (filler) Pueden afectar las características del concreto en estado fresco y endurecido.

8 COMPONENTES DEL CONCRETO Cemento Agregados (70%) Cemento (9%) Agua (18%) Aire (1%) Aditivos (0,5%) Adiciones (2%) Vol.-%

9 COMPONENTES DEL CONCRETO Cemento Cemento: Es el material aglomerante hidráulico. Contiene materiales finamente molidos que luego se endurecen por hidratación, tanto en el aire como bajo el agua. Clinker: El Clinker esta conformado de óxidos minerales, de las cuales la caliza (CaO) y la sílice (SiO2) tienen la mayor proporción, estos óxidos tienen propiedades no hidráulicas. El tratamiento térmico que sufren causa que se combinen y que formen nuevos componentes los cuales son hidráulicos.

10 COMPONENTES DEL CONCRETO Cemento Preparación de la harina 1- Salida 2- Trituración (2-10 cm) 3- Transporte 4- Homogenización Obtención del Clinker 5- Molienda de la harina 6- Filtro 7- Ciclones 8- Horno 9- Enfriado del clinker Obtención Cemento 10- Almacén de clinker 11- Molienda 12- Envio

11 COMPONENTES DEL CONCRETO Cemento

12 COMPONENTES DEL CONCRETO Cemento

13 COMPONENTES DEL CONCRETO Cemento Diferencias de resistencias según tipo de cemento.

14 COMPONENTES DEL CONCRETO Cemento

15 COMPONENTES DEL CONCRETO Adiciones Agregados (70%) Cemento (9%) Agua (18%) Aire (1%) Aditivos (0,5%) Adiciones (2%) Vol.-%

16 COMPONENTES DEL CONCRETO Adiciones Materiales Cementicios Suplementarios (SCM) Reacción Hidraulica: Fraguan y endurecen por acción química con el agua. Reacción puzolánica: Reaccionan químicamente con el hidróxido de calcio (cal hidratada) en presencia de la humedad de los compuestos, de tal forma poseen características de los cementos. SCM: Un material que, cuando se usa junto con el cemento Portland, contribuye a las propiedades del concreto endurecido mediante actividad hidráulica o puzolánica.

17 COMPONENTES DEL CONCRETO Adiciones

18 COMPONENTES DEL CONCRETO Adiciones Cemento Portland + H2O SCH + Ca(OH)2 Puzolana + Ca(OH)2 SCH

19 COMPONENTES DEL CONCRETO Adiciones SCM - Tipos Ceniza Volante (fly ash) Metakaolin Micro silice Sika Fume Humo de sílice Escoria Pizarra Calcinada

20 COMPONENTES DEL CONCRETO Agua Agregados (70%) Cemento (9%) Agua (18%) Aire (1%) Aditivos (0,5%) Adiciones (2%) Vol.-%

21 COMPONENTES DEL CONCRETO Agua Diferentes tipos de agua para concreto de acuerdo a: Agua Potable No requiere ser evaluada. Agua recuperada del proceso de la industria del concreto. Agua subterránea. Agua superficial natural y de procesos industriales. Agua de mar o agua salobre. Puede ser usada para concretos sin armaduras. Agua de desague No adecuada para el concreto

22 COMPONENTES DEL CONCRETO Agregados Agregados (70%) Cemento (9%) Agua (18%) Aire (1%) Aditivos (0,5%) Adiciones (2%) Vol.-%

23 COMPONENTES DEL CONCRETO Agregados Clasificación de agregados para concreto Por su procedencia: Naturales o artificiales. Por su gradación: Fino y grueso. Por su densidad: Normales, ligeros o pesados.

24 COMPONENTES DEL CONCRETO Agregados Definiciones Agregado fino (AF): Agregado que pasa por completo el tamiz 3/8, pasa casi completamente el tamiz N 4 y encontramos retenidos hasta el tamiz N 200. Agregado grueso (AG): Parte del agregado en que la mayor parte del retenido se encuentra hasta el tamiz N 4.

25 COMPONENTES DEL CONCRETO Agregados Análisis granulométrico - Granulometría «Representación numérica de la distribución volumétrica de partículas por tamaños»

26 Tamices estándar ASTM Denominación del Tamiz Abertura en pulgadas Abertura en milímetros 3 1 ½ ¾ 3/8 N 4 N 8 N 16 N 30 N 50 N 100 N

27 Requisitos ASTM para gradación de AF Tamiz Porcentaje que pasa (en masa) 9.5 mm (3/8 ) mm (No. 4) 95 to mm (No. 8) 80 to mm (No. 16) 50 to µm (No. 30) 25 to µm (No. 50) 10 to µm (No. 100) 2 to 10

28 Requisitos ASTM para gradación de AG HUSO TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL PORCENTAJE QUE PASA POR LOS TAMICES NORMALIZADOS 100 mm (4 90 mm 75 mm (3 63 mm 50 mm 37.5 mm 25.0 mm 19 mm 12.5 mm (1/2 9.5 mm pulg) (31/2 pulg) pulg) (2 1/2 pulg) (2 pulg) (1 1/2 pulg) (1 pulg) (3/4 pulg) pulg) (3/8 pulg) 1 90 mm A 37.5 mm (3 1/2 pulg a 1 1/2 pulg) a a 60-0 a mm a 37.5 mm (2 1/2 pulg a 1 1/2 pulg) 3 50 mm a 25,0 mm (82 pulg a 1 pulg) mm a 4.75 mm (2 pulg a Nnno 4) mm a 19,0 mm (1 1/2 pulg a 3/4 pulg) mm a 4.75 mm (1 1/2 a Nno 4) 5 25 mm a 12.5 mm (1 pulg a 1/2 pulg) mm a 9.5 mm (1 pulg a 3/8 pulg) mm a 4.75 mm (1 pulg a No4) mm a 9.5 mm (3/4 pulg a 3/8 pulg) mm a 4.75 mm (3/4 pulg a No4) mm a 4.75 mm (1/2 pulg a No4) mm a 2.36 mm (3/8 pulg a No 8) mm a 1.18 mm (3/8 pulg a No 16) mm a 1.18 mm (No4 a No16) a a 70 0 a 15-0 a a a 70 0 a 15-0 a a a a a a 55 0 a 15-0 a a a a a a 55 0 a 10 0 a a a a 40 0 a a a a a 55 0 a a a a a a a

29 COMPONENTES DEL CONCRETO Agregados Lineamientos generales : Aparte del tamaño máximo también la forma de los agregados influencia la demande de agua y las características del concreto fresco. En algunos concretos especiales (concreto bombeado, SCC, etc.) recomendaciones especificas con relación a las curvas de gradación tienen que ser consideradas.

30 COMPONENTES DEL CONCRETO Aditivos Todos los estandares y guías definen los aditivos para concreto en diferentes maneras y formas, pero en esencia todos las descripciones son iguales: Material que se adiciona en pequeñas proporciones (en relación al peso del cemento y/o adciones) durante el proceso del mezclado del concreto para cambiar una o varias caracteristicas del mismo en estado fresco o endurecido.

31 Qué es un aditivo? Líquido o polvo que se utiliza para: Darle al concreto una propiedad que no tiene. Modificar alguna de las que tiene. En forma económica o funcional. La química al servicio de la construcción!

32 Por qué usar aditivos? Con el fin de influir y cambiar las características del concreto en estado fresco como en estado endurecido y por lo tanto el cumplir con los requimientos y especificaciones del cliente. Mejorar la calidad. Mejorar la trabajabilidad, los tiempos de vaciado y desencofrado. Mejoras esteticas. Razones técnica: estructuras más resistentes y durables. Razones económicas.

33 Aditivos químicos reductores de agua y controladores de fraguado ASTM C 494 Tipo A B C D E F G Clasificación Reductores de agua - Plastificantes Retardantes Acelerantes Plastificantes Retardantes Plastificantes Acelerantes Reductores de agua de alto poder Superplastificantes Superplastificantes - Retardantes

34 Reductores de agua Plastificantes (Tipo A) Reductores de agua de alto poder Superplastificantes (Tipo F) Aditivos para: Reducir el agua de amasado. Aumentar el asentamiento. Reducir el agua de amasado y aumentar el asentamiento. Plastificantes Reducen agua de amasado en 5 12% Superplastificantes Reducción de agua de amasado mayor al 12%

35 Water reduction % Plastificante Superplastificante Reductores de agua Plastificantes (Tipo A) Reductores de agua de alto poder Superplastificantes (Tipo F) 25,0% 20,0% 15,0% 10,0% 5,0% 0,0% 0 0,2% 0,4% 0,6% 0,8% 1,0% 1,2% 1,4% 1,6% 1,8% Dosage

36 Plastificantes y superplastificantes Productos Desarrollo de plastificantes y superplastificantes: Reducción de agua 1930: Plastiment Lignosulfonatos hasta 10% 1980: Sikament Naftalenos hasta 20% 2000: ViscoCrete Polycarboxilatoss hasta 40% 2010: SikaPlast Nafta-Polycarbox. Hasta 30%

37 Baja Reducción de agua Alta Plastificantes y superplastificantes Aplicaciones Trabajabilidad Desarrollo de f c a edad temprana Viscocrete SikaPlast Sikament Plastiment

38 Baja reducción de agua Alta Plastificantes y superplastificantes Aplicaciones Trabajabilidad Desarrollo de f c temprana Autocompactante Premezclado y Prefabricado Premezclado Verano Premezclado Invierno

39 Plastificantes y superplastificantes Plastiment Repulsión electrostática entre partículas Reduce la tensión superficial Retarda el proceso de hidratación Agua atrapada es liberada Se mejora la trabajabilidad Hasta 10% de reducción de agua Agua atrapada Agua libre Particula de cemento en floculación Partícula de cemento

40 Plastificantes y superplastificantes Sikament Repulsión electrostática entre partículas Carga negativa entre partículas de cemento para que se repelan unas a otras Mejora la trabajabilidad. Hasta 20% de reducción de agua Partícula de cemento

41 Plastificantes y superplastificantes Viscocrete Repulsión electrostática entre partículas Estructura molecular larga que actua como barrera entre partículas de cemento. Previene la formación de grumos gracias a su gran dispersión de partículas de cemento. Gran mejora de la trabajabilidad. Hasta 40% de reducción de agua 2L

42 Plastificantes y súper plastificantes Resumen QUÉ: MEJORAR LA TRABAJABILIDAD INCREMENTAR LA CALIDAD(MENOR RATIO A/C) AMBOS EFECTOS EN SIMULTANEO Cuándo: Optimización de diseño de mezcla Concretos de baja permeabilidad Concretos con resistencia a ciclos de congelamiento Concreto bombeado y Autocompactante Concreto de altas resistencias Cómo: Quién: Utilizado plastificantes / súper plastificantes Plantas de concreto pre mezclado Plantas de concreto pre fabricado Contratistas que elaboran concreto a pie de obra.

43 Retardantes Tipo B Aditivos que retardan el inicio de fragua del concreto. El mantenimiento de la trabajabilidad del concreto se extiende debido al retardo del inicio de la fragua. Algunos retardantes que tienen retardo prolongado son utilizados en shotcrete. Se debería utilizar en concretos masivos con largos tiempos de instalación. Durante el verano o lugares donde la temperatura ambiental es elevada.

44 Retardantes Tipo B Requisitos Fase I Fase II Fase III Concreto Fresco fraguado Concreto Junger Beton Joven Concreto Erhärteter Beton Endurecido 20 C 4-6 horas 24 horas

45 Retardantes Tipo B Forma de accion emp. C C normal acelerado retardado acc. retardado fragua Tiempo

46 Retardantes Tipo B Forma de accion

47 Retardantes Tipo B Resumen QUÉ: PROLONGAR LA HIDRATACIÓN / INICIO DE FRAGUA DEL CEMENTO Cuándo: Se requiera prolongar el tiempo de fraguado Reducir la hidratación (concreto masivo) Extender el retardo (shotcrete) Concretos elaborado en clima caluroso Cómo: Quién: Intervención química en la hidratación del cemento Plantas de cocreto premezclado Contratistas que producen concreto en obra Productores de shotcrete

48 Acelerantes Tipo C Definición Acelerantes son aditivos, que aceleran el tiempo de fragua y/o las resistencias a tempranas del concreto o shotcrete. Hay productos, que pueden intervenir en la hidratación del cemento. El efecto de los aditivos acelerantes de fragua es diferente a los aditivos acelerantes de resistencias o aditivos anticongelantes.

49 Acelerantes Tipo C Usos Para lograr rápidas resistencias: Cuando haya requerimientos de resistencias a edades tempranas. Para rápida aplicación de cargas. En bajas temperaturas: Durante la temporada de invierno. Condiciones ambientales (sierra, montaña). Shotcrete: Para fraguas muy rápidas y altas fuerzas de adhesión. Para lograr capas más gruesas.

50 Acelerantes Tipo C Semillas

51 Acelerantes Tipo C Tipos Acelerante de fragua Reduce el tiempo de inicio de fragua. Incrementa las resistencias iniciales. Para shotcrete: Sigunit. Para prefabricados y resistencias a edades tempranas: Sika 3, Sika 5, SikaCem Acelerante. Acelerante de resistencia Aceleran las resistencias inciales con o sin mover el tiempo de fraguado. Para plantas concreteras en tiempos de invierno fuertes o climas muy frios.

52 Acelerantes Tipo C Modo de acción acelerante de resistencias Sika Rapid 1 Temp. C Temperatura máxima se mantiene No pierde trabajabilidad! Ganancia de resistencia más rápida despues de la fragua final Tiempo de fragua no varía Tiempo

53 Acelerantes Tipo C Modo de acción acelerante de resistencias Sika Rapid 1 Altas resistencias tempranas se desarrollan luego de finalizada la fragua del cemento (depende mucho del tipo de cemento). Normalmente poca o nada de pérdida de trabajabilidad. Resistencia final es igual a la de un concreto sin este acelerante. Posibilidad de incremento de fisuras.

54 Acelerantes Tipo C Modo de acción acelerante de fragua Sika 3, Sika 5 SikaCem Acelerate Temp. C Temperatura máxima no cambia Pierde trabajabilidad! Mayores f c tempranas debido a fragua más rápida Fragua inicial y final varia Tiempo

55 Acelerantes Tipo C Modo de acción acelerante de fragua Sika 3, Sika 5, SikaCem Acelerante Rápida fragua en minutos o pocas horas. Actualmente poco trabajabilidad después de adicionar a la mezcla. Rápido desarrollo de resistencias en horas. Resistencia final puede reducirse, dependiendo del tipo de acelerante utilizado.

56 Tiempo de fragua Acelerantes Tipo C Acelerante modo de acción - comparación F c Acelerante de fragua Acelerante de f c Shotcrete Concrete Sigunit SikaRapid -1 Concreto de referencia Tiempo

57 Acelerantes Tipo C Resumen QUÉ: ACELERAR EL TIEMPO DE FRAGUA (ENDURECIMIENTO) / RESISTENCIAS Cuándo: Concretos de alta resistencia inicial Concreto fabricado a bajas temperaturas ambietales Aplicaciones en shotcrete Cómo: Quién: Intervención química en el proceso de hidratación Productores de concreto pre fabricado Productores de concreto pre mezclado Contratistas que aplican Shotcrete

58 CONCLUSIONES Plastificantes Plastiment, Sikament, SikaPlast y Viscocrete (10%, 20%, 30% y 40% de reducción de agua respectivamente). Sirven para: reducir agua (mejorar la calidad), aumentar el asentamiento y ambos. Retardantes Plastiment TM 12, Plastiment TM 14 y Plastiment TM15. Sirven para: incrementar el tiempo de trabajabilidad (transportar el concreto), reducir calor de hidratación y evitar juntas frias. Acelerantes Sika 3, Sika 5, Sika Rapid 1 y Sigunit Sirven para: acelerar el secado del concreto, lograr altas resistencias en menor tiempo y reducir tiempos.

59 GRACIAS POR SU ATENCIÓN