Clase - Agua y Aditivos

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Agua para el 
Hormigón
Prácticamente cualquier agua 
natural que sea potable y no 
presente fuerte sabor u olor se 
puede usar como agua de mezcla 
para la preparación del hormigón. 
Sin embargo, también se pueden 
emplear algunas aguas que no se 
consideran potables. 
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Análisis Típicos del agua en ppm
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Sustancias químicas Agua de 
abastecimiento
Agua de mar
Sílice (SiO2) 0 a 25 -
Hierro(Fe) 0 a 0.2 -
Calcio (Ca) 1 a 100 50 a 480
Magnesio (Mg) 0 a 30 260 a 1410
Sodio (Na) 1 a 225 2190 a 12200
Potasio (K) 0 a 20 70 a 550
Bicarbonato de sodio
(HCO3)
4 a 550 -
Sulfatos (SO4) 2 a 125 580 a 2810
Cloruro (Cl) 1 a 300 3960 a 20000
Nitrato (NO3) 0 a 2 -
Total de solidos disueltos 20 a 1000 35000
Norma de Calidad del agua 
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En Argentina la norma IRAM 1601 “Aguas para morteros y hormigones 
de cemento portland”. Mientras que en EE.UU. la norma ASTM C 94 
establece los parámetros del agua. 
Sustancia química o tipo 
de construcción
Cloruro, como Cl Sulfatos, como SO4
Concentración máxima en ppm
Hormigón pretensado o
para tablero de puentes
150 500 (solidos disueltos)
Otros hormigones armado
convencional
1000 1300
Hormigón Simple 2000 1500
Residuo Solido Max. 5000 mg/ dm3
Materia Orgánica Max. 3 mg/ dm3
PH 5.55 a 8
Criterios de aceptación para 
abastecimiento de aguas dudosas
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Se puede emplear el agua dudosa en hormigón, pero se debe 
verificar su desempeño. 
Limites Métodos de Ensayo
Resistencia a compresión, 
porcentaje mínimo en relación al 
control, a los 7 días
90 ASTM C 109 o AASHTO T 106
Tiempo de fraguado diferencia 
en relación al control, hr:min
De 1:00 más temprano a 1:30 más 
tarde
ASTM C 191 o AASHTO T 131
Factores a tener en cuenta en el agua 
de mezcla
Carbonato alcalino y 
Bicarbonato
El carbonato de sodio puede 
causar fraguado rápido, el 
bicarbonato puede tanto 
acelerar como retardar el 
fraguado. También pueden 
reducir la resistencia del 
hormigón. Si excede a 1000 
ppm, se deben hacer ensayos 
para ver su influencia en 
resistencia y fraguado. 
Cloruro
Genera corrosión de las 
armaduras. 
La concentración de 20.000 
ppm de cloruro de sodio es 
tolerable es el hormigón que se 
mantendrá seco durante su 
vida y tiene bajo potencial de 
corrosión. 
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Factores a tener en cuenta en el agua 
de mezcla
Sulfatos
Reacción expansiva y deterioro 
por ataque de sulfatos, 
principalmente a hormigones 
expuestos a suelos o aguas con 
alto contenido de sulfatos.
No obstante, se has usado 
satisfactoriamente aguas de 
mezcla conteniendo 10.000 
ppm de sulfato de calcio. 
Otras sales comunes
 Los carbonatos de calcio y 
magnesio no se consideran 
perjudiciales en 
concentraciones menores a 
400 ppm. 
 El sulfato de magnesio y el 
cloruro de magnesio 
pueden estar presentes en 
altas concentraciones sin 
que causen daños sobre la 
resistencia.
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Factores a tener en cuenta en el agua 
de mezcla
Sales de hierro
Las sales de hierro en 
concentraciones de hasta 
40.000 ppm normalmente no 
afectan las resistencias del 
hormigón.
Diversas sales inorgánicas
Las sales de manganeso, 
estaño, cinc, cobre o plomo 
en agua de mezclado pueden 
causar una significante 
reducción de la resistencia y 
grandes variaciones del 
tiempo de fraguado. 
Concentraciones < 500 ppm.
Sulfato de sodio < 100 ppm. 
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Factores a tener en cuenta en el agua 
de mezcla
Agua de Mar
La aceptación se basa en el pH, que es una medida de concentración 
de iones hidrógenos en una escala logarítmica.
Normalmente el agua de mezclado que contiene ácido clorhídrico, 
ácido sulfúrico y otros ácidos inorgánicos comunes en concentraciones 
de hasta 10.000 ppm no tienen efecto perjudicial sobre la resistencia. 
Las aguas acidas con pH menor a 3 pueden crear problemas de 
manejo. Los ácidos orgánicos (como ser el ácido tánico), en altas 
concentraciones pueden tener un fuerte efecto sobre la resistencia. 
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Factores a tener en cuenta en el agua 
de mezcla
Aguas Alcalinas
Las aguas alcalinas con 
concentraciones de hidróxido 
de sodio del 0.5% en peso del 
cemento no afectan 
considerablemente la 
resistencia del hormigón. Sin 
embargo, concentraciones más 
elevadas pueden reducir la 
resistencia del hormigón.
Aguas Sanitarias Residuales
Después de un tratamiento y 
con concentraciones < 20 ppm o 
menos no afecta la resistencia 
del hormigón. 
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Impurezas Orgánicas
Afecta la resistencia y el tiempo 
de fraguado. Deben evitarse 
Factores a tener en cuenta en el agua 
de mezcla
Azúcar 
0,03% al 0,15% en peso de 
cemento, retarda el 
fraguado.
> 0,25% en peso de cemento 
causa fraguado rápido y 
gran perdida de resistencia 
a laso 28 días. 
Concentraciones < 500 ppm, 
normalmente no presenta 
efectos nocivos sobre la 
resistencia. 
Partículas en suspensión
Se tolera hasta 2000 ppm de 
arcilla o finas rocas en 
suspensión.
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Algas
No apta. Reduce la resistencia, 
por su influencia en la 
hidratación del cemento 
incorpora gran cantidad de aire 
al hormigón. 
Factores a tener en cuenta en el agua 
de mezcla
Interacción con aditivos
Es importante que se analice el agua con los aditivos que serán 
usados en el hormigón. Algunos compuestos en el agua pueden 
influenciar el desempeño y la eficiencia de ciertos aditivos. 
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Aditivos para el 
Hormigón
Sustancias liquidas o pulverizadas que 
se agregan al hormigón junto con el 
agua de mezclado, en pequeñas dosis, 
con el fin de producir ciertos cambios 
en las características y propiedades del 
hormigón. 
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Tipos de aditivos 
Aditivos incorporadores de aire 
(inclusores de aire).
Aditivo reductor de agua.
Plastificantes (fluidificantes).
Aditivos aceleradores 
(acelerantes).
Aditivos retardadores 
(retardantes).
Aditivos de control de hidratación.
Inhibidores de corrosión. 
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Reductores de retracción. 
Inhibidores de reacción álcali-
agregado.
Aditivos colorantes.
Aditivos diversos, tales como 
aditivos para mejorar la 
trabajabilidad (manejabilidad), para 
mejorar la adherencia, a prueba de 
humedad, impermeabilizantes, para 
lechadas, formadores de gas, anti-
deslave, espumante y auxiliares de 
bombeo. 
Razones para su uso
1. Reducción del costo de la construcción de hormigón.
2. Obtención de ciertas propiedades en el hormigón de manera más 
efectiva que otras.
3. Mantener de la calidad del hormigón durante las etapas de mezclado, 
transporte, colado y curado en condiciones de clima adverso;
4. Superación de ciertas dificultades durante las operaciones de 
mezclado, transporte, colocación y curado.
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Aditivos Inclusores de Aire
Se usan para introducir y estabilizar, a propósito, burbujas microscópicas 
de aire en el hormigón. El inclusor de aire mejora considerablemente:
La durabilidad de concretos expuestos a ciclos de congelación y 
deshielo.
La resistencia del hormigón al descascaramiento de la superficie 
causado por el uso de productos descongelantes (anticongelantes).
La trabajabilidad del hormigón fresco y se reducen o eliminan tanto la 
segregación como la exudación. 
El concreto con aire incluido contiene diminutas burbujas de aire 
distribuidas uniformemente por toda la pasta de cemento. 
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Aditivos Inclusores de Aire
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Reductores de Agua
Se usan para disminuir la cantidad de agua de mezcla necesaria
para la producción de un hormigón con un asentamiento
especifico.
Para reducir la relación agua-cemento, por lo tanto aumenta la
resistencia del hormigón.
Para disminuir el contenido de cemento y para aumentar el
asentamiento.
Los reductores de agua típicos disminuyen el contenido de agua
aproximadamente del 5% al 10%.
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Reductores de Agua de medio rango
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Reduce ViscosidadReduce Viscosidad
Estos aditivos proporcionan una reducción significativa de la cantidad
de agua (entre 6 y 12%) para hormigones con asentamiento de 125 a 200
mm.
Facilita la tarea de acabadoFacilita la tarea de acabado
Mejora la Bombeabilidad del HºMejora la Bombeabilidad del Hº
Facilita la colocación de Hormigones con AMA Facilita la colocación de Hormigonescon AMA 
Reductores de Agua de Alto rango
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Estos aditivos pueden reducir de gran manera la demanda de agua
y el contenido de cemento y pueden producir hormigones con baja
relación agua-cemento, alta resistencia y trabajabilidad normal o
alta. Esta reducción de la demanda de agua está entre 12% y 30%, lo
que permite producir concretos son:
1. Resistencia a compresión ultima mayor que 70 Mpa.
2. Desarrollo mayor de las resistencias tempranas.
3. Menor penetración de los iones cloruro.
4. Otras propiedades benéficas asociadas a baja relación agua-
cemento del hormigón.
Reductores de Agua de Alto rango
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Como desventajas puede ocurrir: 
La gran reducción del contenido de agua puede disminuir
considerablemente la exudación, resultando en dificultades de
acabado en superficies planas cuando hay secado rápido.
Algunos de estos adictivos pueden causar una gran pérdida del
asentamiento y también un gran retraso del tiempo de fraguado,
lo que puede agravar la figuración por contracción (retracción)
plástica si no hay protección y curado correctos.
Super-fluidificantes para Hº fluidos
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Los aditivos se adicionan al hormigón
de asentamiento y relación agua-
cemento de bajo a normal, para
producir un hormigón fluido, con alto
asentamiento.
El hormigón fluido o plástico tiene
una consistencia bien fluida, pero
trabajable, y que se puede colocar con
poca o ninguna vibración o
compactación, mientras que se lo
mantiene prácticamente libre de
exudación o segregación excesivas.
:
Súper-fluidificantes para Hº fluidos
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Algunas aplicaciones son:
1. Colado de hormigones en secciones muy delgadas.
2. Áreas con poco espaciamiento del acero.
3. Colado bajo agua.
4. Concreto bombeado, para reducir la presión de bombeo.
5. Áreas donde no se pueden usar los métodos convencionales de 
consolidación. 
6. Para reducción de los costos de manejo.
Súper-fluidificantes para Hº fluidos
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El hormigón fluido se define por la ASTM C 107 como un hormigón que 
tiene un asentamiento mayor que 190 mm, pero todavía mantienen 
sus propiedades cohesivas. 
Se proporcionan dos tipos de súper – fluidificantes: 
Súper- fluidificantes 
Súper- fluidificantes y retardadores
Los hormigones con asentamiento alto, baja relación agua-cemento y 
súper-fluidificantes presentan muchos menos contracción (retracción) 
por secado que los hormigones convencionales con asentamiento alto y 
alto contenido de agua. 
Retardadores
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Se usan para retrasar la tasa de fraguado del hormigón.
Los retardadores no disminuyen la temperatura inicial del hormigón, en
cambio aumentan la tasa de exudación y la capacidad de sangrado del
hormigón.
También se usan para disminuir la perdida de
asentamiento y extender la trabajabilidad,
especialmente antes de la colocación del hormigón
en ambientes con altas temperaturas.
Retardadores
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Los retardadores algunas veces se usan para:
1. Compensar el efecto acelerador de la temperatura sobre el fraguado 
del hormigón.
2. Retardar el fraguado inicial del hormigón cuando ocurren condiciones 
de colocación difíciles o poco usuales, tales como el colado del 
hormigón en pilares o cimentaciones de gran tamaño, la cementación 
de pozos petroleros, etc.
3. Retrasar el fraguado para la ejecución de técnicas de acabado 
especiales.
Aditivos de Control de Hidratación
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Consisten en un sistema químico de dos partes:
1. Estabilizador o retardador que básicamente detiene la hidratación de
los materiales cementantes
2. Un activador que, cuando es adicionado al hormigón estabilizado,
reestablece la hidratación y el fraguado normales.
El estabilizador puede suspender la hidratación por 72 horas y el
activador se adiciona al hormigón poco antes de que se lo use. Este
aditivo, también es útil durante el transporte por largos periodos. En este
caso, se reactiva en hormigón cuando llega a obra.
Aditivos Aceleradores
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Los aditivos aceleradores (acelerantes) se usan para acelerar la tasa de
hidratación (fraguado) y el desarrollo de la resistencia del hormigón en
edades tempranas.
El cloruro de calcio (CaCL2) es el compuesto químico más comúnmente
empleado en los aditivos aceleradores, en hormigones sin armadura.
Además de acelerar el desarrollo de resistencia, el cloruro de calcio
promueve un aumento de la contracción por secado, corrosión potencial
de la armadura, decoloración (oscurecimiento del hormigón) y un
aumento del potencial de descascaramiento.
La cantidad de cloruro de calcio adicionado nunca debe ser mayor que
2% de la masa del material cementante.
Aditivos Aceleradores
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Se recomienda prudencia en el uso del cloruro de calcio en las siguientes 
condiciones:
Hormigones sujetos a curado a vapor.
Hormigones que tengan metales distintos inmersos.
Losas de concreto soportadas por encofrados permanentes de acero 
galvanizado.
Hormigones coloridos.
Aditivos Aceleradores
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No se debe usar cloruro de calcio en los siguientes casos:
En hormigones pretensados debido al riesgo de la corrosión del acero.
En hormigones con aluminio inmerso (por ejemplo tubos conductos), 
pues puede ocurrir corrosión severa del aluminio.
Hormigones que tengan agregados que se han demostrado 
potencialmente reactivos.
Hormigones expuestos a suelos o aguas que contengan sulfatos.
En losas de pisos que se van a acabar en seco con llanas metálicas.
Durante el clima caluroso en general.
En la colocación de hormigones masivos.
Aditivos Inhibidores de la Corrosión
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Se usan en hormigones de estructuras de estacionamientos, estructuras 
marinas y puentes donde las sales de cloruro estén presentes. 
Aditivos Reductores de Contracción 
(Retracción)
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Tienen su uso potencial en tableros de
puentes, losas de pisos críticos y edificios
donde se deban minimizar las fisuras
(grietas) y la deformación por razones de
durabilidad y estéticas. Ensayos en
laboratorios han mostrado reducciones
de la contracción por secado entre 25% y
50%. Estos aditivos tienen efectos
insignificantes sobre el asentamiento y
la pérdida de aire, pero pueden retardar
el fraguado.
Aditivos Inhibidores de RAS
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Se usa para el control de la
reactividad álcali-agregado. Nitrito
de litio, carbonato de litio, hidróxido
de litio, silicato de aluminio y litio y
sales de bario han reducido la
reacción álcali sílice (RAS) en ensayos
de laboratorio. Hay poca experiencia
de campo disponible.
Aditivos Colorantes
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Se usan materiales naturales y
sintéticos para colorear el hormigón
sea por razones estéticas o por
seguridad. Generalmente, la
cantidad de pigmentos usada en
hormigón no debe exceder el 10% de
la masa del cemento. Los pigmentos
usados en cantidades inferiores a 6%
no afectan las propiedades del
hormigón.
Aditivos a Prueba de Agua
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El hormigón sano y denso, producido con relación agua-cemento menor 
que 0.50 es estanco si es adecuadamente colado y curado. Su empleo en 
mezclas bien proporcionadas puede aumentar el agua necesaria y, en 
realidad, resulta en un aumento de la permeabilidad. 
Los aditivos a prueba de agua usan, a veces, para reducir la transmisión de 
humedad a través del hormigón que este en contacto con el agua o con el 
suelo húmedo. 
Aditivos Impermeabilizantes
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Reducen la tasa en la cual el agua bajo presión se transmite a través del
hormigón.
Uno de los mejores métodos para disminuir la permeabilidad del
hormigón consiste en el aumento del tiempo de curado húmedo y la
reducción de la relación agua-cemento para menos de 0.50.
La mayoría de los aditivos que reducen la relación agua-cemento, como
consecuencia, reducen también la permeabilidad.
Auxiliares de Bombeo
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Se adicionan al hormigón para mejorar la bombeabilidad. Estos aditivos
aumentan la viscosidad o la cohesión del hormigón, reduciendo la
separación del agua de la pasta que está bajo la presión de la bomba.
Algunos auxiliares de bombeo pueden aumentar la demanda de agua,
reducir la resistencia a compresión, atrapar aire o retardar el tiempo de
fraguado. Se pueden corregir estos efectoscolaterales con el ajuste de las
proporciones de la mezcla o con la adición de otros aditivos que los
compensen.
Aditivos De Adherencia y Agentes de 
Adherencia
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Los aditivos de adherencia son normalmente emulsiones de agua de
materiales orgánicos. Se adicionan a las mezclas de cemento portland
para aumentar la resistencia de adherencia entre el hormigón viejo y
el hormigón nuevo. Estos aditivos se adicionan en proporciones que
varían del 5% al 20% de la masa del material cementante.
Los agentes se aplican a la superficie del hormigón existente
inmediatamente antes que se coloque el hormigón nuevo. Los
agentes de adherencia ayudan a pegar el material existente y el nuevo
material y se usan en trabajos de restauración y reparaciones.
Consisten en lechadas de cemento portland o de cemento portland
modificado con látex o polímeros tales como las resinas epoxi.
Preguntas?
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maria_carlino@hotmail.com
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