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AGUA PARA EL HORMIGON Generalidades Es un ingrediente fundamental en la elaboración de concreto y mortero debido a que desempeña una función importante en estado fresco y endurecido. Generalmente se hace referencia a su papel en cuanto a la cantidad para proveer una relación agua/cemento acorde con las necesidades de trabajabilidad y resistencia, pero es evidente, que para usarla en el lavado de agregados (áridos), en la preparación de la mezcla o durante el curado del concreto, no solamente su cantidad es importante, sino también su calidad química y física. Términos relativos al agua . Acidez: capacidad de los medios acuosos de reaccionar con los iones OH. . Alcalinidad: capacidad de los medios acuosos de reaccionar con los iones H. . Análisis de control: determinación de los parámetros específicos usados como criterio para las operaciones propias de un sistema. . Cloro residual: cantidad disponible de cloro presente en agua a cualquier tiempo especificado. . Dureza: concentración de cationes polivalentes de agua. Generalmente calcio y magnesio. . Partes por millón (ppm): unidad química equivalente a la cantidad en masa del soluto que hay en un millón de unidades de masa de la solución. . Partículas en suspensión: materia no líquida dispersada heterogéneamente del agua. . pH: es un valor variable entre 0 y 14 que indica la acidez o la alcalinidad de una solución. Logaritmo negativo de la actividad del ion hidrógeno en soluciones acuosas. . Producto de corrosión: resultan de la reacción química y electroquímica entre un metal y el medio ambiente. . Sedimento: depósito de agua formada por sedimentación. . Sólidos disueltos: materia dispersa en agua formando una sola fase homogénea. . Turbidez: reducción de transparencia de una muestra debida a la presencia de material particular. Agua de lavado de agregados Es la utilizada durante el proceso de trituración, para retirar impurezas y exceso de finos presentes en los conglomerantes de los que provienen, así como las partículas muy finas formadas durante la trituración. Debe ser lo suficientemente limpia como para no introducir contaminación a los materiales procesados, como puede ser exceso de partículas en suspensión, especialmente materia orgánica o sales, que posteriormente afectan la calidad del concreto producido con estos. Agua de mezclado o amasado Se adiciona junto con los agregados y el cemento. Se necesita éste último para producir una pasta hidratada con fluidez tal, que permita la lubricación adecuada de la mezcla de concreto cuando se encuentre en estado plástico, esta pasta va estructurándose de forma diferente para producir el gel de cemento. Dependiendo de la cantidad de agua adicionada la fluidez de la pasta será mayor o menor y al endurecerse una cantidad del agua quedará fija como parte de la estructura y otra permanecerá como agua libre. Si la medida de agua de mezclado aumenta, la parte fija es la misma y por consiguiente el agua libre aumenta, con lo cual se aumenta la porosidad, debido a que, con el tiempo, esta agua libre se evapora dejando unos pequeños conductos en el interior del concreto endurecido. Con este aumento se disminuye la resistencia y el concreto se hace más permeable. De ahí la importancia del control de la cantidad de agua utilizada en la mezcla. Agua de curado Una vez el concreto ha fraguado, es necesario el suministro de agua para garantizar la completa hidratación del grano de cemento, esta agua adicionada depende de la temperatura y humedad del ambiente donde se encuentre el concreto, ya que, a menor humedad relativa, la evaporación es mayor. El objeto del curado es mantener el concreto saturado, o lo más próximo posible a la saturación, hasta que los espacios que inicialmente estaban saturados de agua se llenen hasta un nivel deseado con los productos de la hidratación del cemento. El agua que se utiliza en la mezcla, generalmente, es apta para el curado, sin embargo, la causa más común de las manchas en las superficies del concreto, es por la presencia de una alta concentración relativa de hierro o materias orgánicas. Así mismo, bajas concentraciones de estas impurezas pueden causar manchas si el agua fluye lentamente sobre el concreto y se evapora. No existe ningún método práctico y confiable que relacione las posibilidades de manchas con los contenidos de impurezas orgánicas o de hierro contenido en el agua. En la evaluación de las impurezas que contienen las aguas de curado se deben tener las siguientes dos consideraciones: . Que no manchen las superficies del hormigón. . Que no ataquen ni deterioren el hormigón. En algunos casos, las manchas superficiales no son tan importantes, pero siempre es necesario que el agua de curado esté libre de sustancias que ataquen el concreto endurecido. Por otro lado, en el caso de concretos arquitectónicos o a la vista, resulta mucho más perjudicial emplear aguas con impurezas durante su curado que en su amasado. Es el caso del agua del concreto con agua mar, se puede usar para amasar concreto no reforzado, pero no se puede utilizar durante su curado. Calidad del agua Fuera de los perímetros urbanos, se corre el riesgo de utilizar aguas de calidad desconocida, las cuales no son estudiadas para su empleo en la elaboración de hormigones, de ahí la necesidad de difundir esta información, que permita tratar de adquirir la mejor información de la bondad del abastecimiento, en cuanto a la calidad de los hormigones que puedan generar. Efecto de las impurezas en el agua de mezcla Existe la creencia popular, que si el agua es apta para beber; es óptima para hacer hormigón. sin embargo, esto no es del todo cierto, pues algunos acueductos o plantas de tratamiento de agua, utilizan o adicionan para el consumo substancias que pueden interferir con el fraguado del cemento, o pueden promover la corrosión del refuerzo o manchar el concreto, tales como, sulfatos de aluminio, cloro, sabores artificiales, flúor, azúcares, etc. Así mismo, un agua apta para mezclar o curar concretos puede no ser necesariamente buena para tomar. Cuando el agua para una obra proviene de un pozo, es conveniente analizarla periódica y sistemáticamente para comprobar que no varía el pH. o las impurezas a través del tiempo. Las impurezas pueden interferir con el fraguado del cemento, afectar adversamente la resistencia del concreto o causar manchas en su superficie y provocar, además, la corrosión de los aceros de refuerzo. Es necesario distinguir entre los efectos del agua de mezclado y el ataque al concreto endurecido por parte de aguas agresivas. En general las especificaciones de la calidad del agua para amasado plantean la necesidad que el agua se encuentre limpia y libre de substancias perjudiciales. En algunos casos se establece que, si el agua a emplearse proviene de una fuente desconocida, deben prepararse concretos con ésta y con el agua destilada o conocida, efectuar comparaciones de su comportamiento durante el fraguado, desarrollo de resistencia, cantidad de aire atrapado o incluido, etc. Se considera que el agua es aceptable, si la relación entre las resistencias de especímenes preparados con el agua de calidad desconocida y los preparados con agua destilada, es mayor del 85%. Con base en el anterior criterio de resistencia se ha establecido que no se aceptan para elaborar concreto, las siguientes: Aguas ácidas -ácido húmico-, aguas básicas provenientes de curtiembres, aguas carbónicas provenientes de descargas de plantas de galvanización, aguas que contengan más del 3% de NaCl (Cloruro de sodio) o 3.5% de 𝑆𝑂3𝑁𝑎2( 𝑆𝑢𝑙𝑓𝑖𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑑𝑖𝑜), aguas con azúcar. El contenido de sólidos disueltos totales no debe ser mayor de 2140ppm, para las aguas carbonatadas. Las siguientes aguas se aceptan para elaborar concreto, sobre la base de alcanzar más del 5% de las resistencias respecto a un agua destilada: aguas con un contenido máximo de 1% de Sulfatos; agua de mar pero no para concretos reforzados, aguas alcalinas con un contenido máximo del 0.15% de 𝑁𝑎2𝑆𝑂4 (sulfato de sodio) o NaCl (Cloruro de sodio), aguas provenientes de minas de carbón y yeso y aguas de desecho de fábricas como por ejemplo: cerveza, plantas de gas, pinturas y jabón. Las provenientes de abastecimientos desconocidos, frecuentemente se usan en la elaboración de morteros o concretos en obra o construcción. Por lo cual es necesario plantear los riesgos que se afrontan, respecto a conseguir concretos técnica y económicamente aceptables, al utilizar aguas desconocidas que puedan aportar, substancias nocivas disueltas o en suspensión, tales como, materia orgánica, azúcares, sulfatos o cloruros. El agua que se emplea para lavado de las ollas mezcladoras o cubas hormigoneras se puede utilizar para elaborar concreto, siempre y cuando antes del lavado cumpla con los requisitos para ser empleada en el amasado. Partículas en suspensión El agua que contiene muchos sólidos en suspensión debe dejarse asentar antes de ser utilizada, debido a que no es conveniente añadir cantidades grandes de limo o partículas de menor tamaño. Para el agua de mezcla se tiene un límite de 2.000 ppm de sedimentos o arcillas suspendidas, porque contenidos superiores pueden incrementar la demanda de agua, la contracción por secado o causar eflorescencias. Las aguas con lodos deberán dejarse sedimentar en tanques de decantación antes de su uso. Sólidos disueltos El agua que contiene menos que 2.000 ppm de sólidos disueltos puede en muchos casos ser utilizada, sin embargo, esto depende de la naturaleza del material disuelto. Es así, que sulfito de sodio en cantidades superiores a 100 ppm, cloruro en más 500 ppm, carbonatos en más de 1.000 ppm, pueden causar problemas al concreto. La cantidad de partículas en suspensión y sólidos disueltos presentes, causan diferentes efectos sobre el concreto y son función de la fuente de donde provienen, razón por la cual, es importante tener presente los efectos de las aguas que a continuación se enumeran. Agua de mar El agua de mar está principalmente compuesta de sulfatos y cloruros de sodio y magnesio. Tiene una salinidad de 3.5 % (34.000 ppm de sales disueltas), lo cual hace que se afecten los tiempos de fraguado y que se produzca una resistencia temprana mayor, pero a largo plazo menor. Por lo general no son importantes los efectos sobre el fraguado, siempre y cuando la pérdida de resistencia sea inferior al 15 %. El agua con grandes cantidades de cloruro tiende a causar humedad persistente, eflorescencia y descascaramientos en la superficie del concreto, por consiguiente, el agua de mar no se deberá emplear en casos arquitectónicos, en que sea importante la apariencia. En el concreto reforzado, el agua de mar aumenta el riesgo de corrosión del acero de refuerzo, por lo que en la práctica no es recomendable utilizarla en la mezcla. Sin embargo, en los casos en que sea imposible evitar su utilización es necesario proteger la armadura con recubrimientos y utilizar concretos densos para evitar los problemas de corrosión. El agua de mar ha sido utilizada en concretos masivos con resultados aceptables en resistencias, dentro del límite del 85% anotado anteriormente, pero el mayor problema ha ocurrido cuando el agua contiene algas u otras impurezas orgánicas. Aguas con impurezas orgánicas o algas Aguas coloreadas generalmente indican la presencia de material orgánico disuelto, el cual, al igual que la presencia de algas en el agua de mezcla, tiende a generar una gran inclusión de aire y reducción de adherencia, con la consecuente pérdida de las resistencias mecánicas. Aguas con azúcar La presencia de azúcar en pequeñas cantidades 0,03 % - 0,15%, por masa de cemento, en el agua de mezcla generalmente retarda el fraguado del cemento. Cuando la concentración se incrementa al 0,2% de cemento, el fraguado generalmente se acelera y si se incrementa a 0.25% o más, puede causar fraguado rápido y una sustancial reducción de resistencia a 28 días. Cuando es menos de 500 ppm de azúcar en la mezcla, generalmente no tienen efecto adverso sobre la resistencia del concreto, pero al exceder esa cantidad, deberá probarse el tiempo de fraguado y la resistencia. Aguas ácidas Las aguas que contengan ácidos inorgánicos comunes, tales como el clorhídrico o el sulfúrico, en concentraciones inferiores a 10 000 ppm no tienen efectos adversos en la resistencia del concreto. Sin embargo, aguas naturales que contengan ácidos orgánicos, tales como, el húmico, son peligrosas para su elaboración, ya que pueden atrapar grandes cantidades de aire y ejercer efectos adversos sobre el endurecimiento. Se debe evitar las aguas ácidas con valores de pH inferiores a 3. Aguas alcalinas Aguas que tengan concentraciones de hidróxido de sodio de 0.5% en masa de cemento, no afectan las resistencias, siempre que no aceleren el fraguado; pero mayores concentraciones pueden reducir la resistencia. Para algunos cementos pueden permitirse aguas con, concentración de hidróxido de potasio hasta de 1.2 % de la masa del cemento, valor que puede ser peligroso para otros cementos. Por lo general, contienen unas 400 ppm de materia orgánica. Luego de diluidas en un buen sistema de tratamiento, la concentración se reduce aproximadamente a 20 ppm o menos, que no causa problemas al concreto. FABRICACION VIAS PAVIMENTORIGIDO https://app.emaze.com/@AQCZCTRZ#2 https://app.emaze.com/@AQCZCTRZ#2
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