Hormigón: Agua, Cemento y Aditivos

Agua en el Hormigón

Función del Agua en el Hormigón

El agua desempeña dos roles fundamentales como componente del hormigón:

• Hidratación del cemento: Participa en el proceso de hidratación del cemento, el cual no puede tener lugar sin su presencia.
• Trabajabilidad: Otorga la trabajabilidad necesaria al cemento, siendo determinante para definir su fluidez.

Importancia del Agua en el Hormigón

El agua es un componente fundamental del hormigón, ya que su presencia condiciona tanto el desarrollo de las propiedades en estado fresco como en la etapa de endurecimiento (porosidad, retracción y resistencia).

Cantidad de Agua Necesaria para el Fraguado

El agua química está destinada a reaccionar con los componentes del cemento. Según el tipo de cemento (fino, grueso, o de diferente composición química), le corresponde una cantidad de agua específica en las pruebas de consistencia normal, de la cual entre un 60% y un 70% se destina a la hidratación del cemento. El agua de consistencia normal es aproximadamente un 27% del peso del cemento, pudiendo variar entre un 23% y un 30%.

Función del Agua de Absorción

El agua de absorción rellena los poros o capilaridades del interior de los granos. Su cantidad equivale aproximadamente a un 2% del peso de las arenas y a un 0,5% del peso de la grava. En un hormigón corriente, puede ser de 20 a 40 L por m³.

Uso del Agua en Diferentes Casos

• Disponibilidad de agua potable: El uso del agua potable está permitido sin necesidad de verificar su calidad, según las características definidas en la norma NCh 1498.
• No disponibilidad de agua potable: Las aguas de origen desconocido deben ser sometidas a análisis químico, y su composición debe atenerse a los límites señalados en la norma NCh 1498.

Cemento

Clasificación de los Cementos

• Según su composición: Portland, Portland con agregados y cemento con agregados.
• Según su resistencia: Corriente y alta resistencia.

Fraguado del Cemento

El fraguado es el espesamiento progresivo de la mezcla cemento-agua, y se subdivide en dos etapas, según un procedimiento normalizado: fraguado inicial y final.

Endurecimiento del Cemento

El endurecimiento es la rigidización progresiva de la pasta que se manifiesta por el desarrollo de una capacidad mecánico-resistente (resistencia del cemento).

Diferencia entre Cemento Corriente y de Alta Resistencia

Mortero Normal

El mortero normal, utilizado para medir la resistencia del cemento, se compone de una mezcla de: 1 parte en peso de cemento, 3 partes en peso de arena normal y 0.5 de agua. Con esta mezcla se confeccionan probetas para realizar ensayos, primero a flexotracción y luego los trozos resultantes a compresión, según la norma NCh 158.

Diferencia entre Usar Cemento Corriente y de Alta Resistencia en un Hormigón

• El cemento corriente tiene un mayor tiempo de fraguado que el cemento de alta resistencia.
• El cemento de alta resistencia tiene mayor resistencia mínima a la compresión y flexión (kgf/cm²) que el cemento corriente.

Aditivos

Características Principales de un Aditivo

• Producto que mejora o modifica propiedades: Agregados en pequeña proporción en pastas, morteros y hormigones en el momento de su fabricación, mejoran o modifican una o varias propiedades.
• Ayuda eficaz: Ayuda eficaz, y muchas veces indispensable, para obtener un hormigón que satisfaga los requerimientos en variadas aplicaciones. Para ello, se debe partir siempre de una adecuada dosificación, ya que no se puede transformar un hormigón deficiente en uno bueno solo por el uso de aditivos.
• Presentación: Se presenta en forma de polvo o líquido.
• Dosis: La dosis varía según el producto y el efecto deseado, entre un 0,1% y un 5% del peso del cemento.

Uso de un Aditivo Plastificante

Los aditivos plastificantes, también llamados fluidificantes o reductores de agua, aumentan la fluidez de las pastas de cemento, morteros y hormigones. Para una misma cantidad de agua, se obtienen hormigones más dóciles y trabajables, lo que permite una puesta en obra más fácil y segura. Los hormigones con aditivos plastificantes alcanzan mejor compactación y, con ello, mayor durabilidad y resistencias más elevadas.

Aditivo Plastificante vs. Superplastificante

El aditivo plastificante, sin oclusión de aire, permite reducir el agua de amasado e incrementar la docilidad del hormigón para una misma consistencia. La reducción de la relación agua-cemento aumenta la resistencia mecánica a corto y largo plazo entre un 20% y un 30%.

Los superplastificantes de base policarboxilato llevan a una mayor reducción de la cantidad de agua, aumentando la eficacia del aditivo. La adición del superplastificante favorece la trabajabilidad de la pasta de cemento al interaccionar con las partículas de cemento. Los superplastificantes basados en policarboxilatos se caracterizan por una elevada reactividad que garantiza que, a dosis elevadas, no tendrán efectos secundarios sobre el curado y endurecimiento del hormigón.

Consideraciones al Usar un Aditivo

Se recomienda consultar la cartilla técnica para conocer las características del producto antes de decidir su uso. La cartilla técnica considera los siguientes aspectos:

• Descripción del producto
• Beneficios
• Usos
• Modo de empleo
• Dosis
• Datos técnicos
• Observaciones