Estudio comparativo de los aditivos superplastificantes utilizados en nuestro medio e influencia en las propiedades del concreto con cemento tipo I, V, IP

Abstract

El presente estudio es una evaluación de los efectos del aditivo sika viscocrete- 3 superplastificante de alto rango, es un aditivo de tercera generación para concretos y morteros, esta evaluación se realizó teniendo como referencia la norma ASTM-94 para aditivos tipo F, los factores de estudio en esta tesis fueron el porcentaje de aditivo superplastificante, el tipo de cemento y la relación agua/cemento. Adicionalmente se realizó una síntesis y análisis comparativo de los resultados de los estudios de tesis en los últimos años en la FIC-UNI, en las cuales se emplearon diversos aditivos superplastificantes, con la finalidad de precisar claramente el comportamiento de estos productos desde el punto de vista del cumplimiento de las especificaciones técnicas. Para la relación a/c=0.45 se usaron 3 tipos de cemento: sol tipo I, Andino tipo V y Atlas puzolánico tipo IP, el aditivo se empleó en dosificaciones de 0.4, 0.8 y 1.2% en peso de cemento cuya dosificación es para concretos plásticos suaves con dichas dosificaciones se producen 12 diseños de mezclas distintas. El concreto se diseñó con una trabajabilidad media (slump de 3” a 4”), para cada diseño se evaluó el asentamiento, la consistencia, peso unitario, exudación tiempo de fragua, resistencia a la compresión axial y diametral. El estudio muestra que el efecto de los aditivos debe evaluarse desde el total cumplimiento de las especificaciones técnicas referidas a los incrementos porcentuales en la resistencia desarrollada y a los tiempos de fragua especificados; estos aspectos no han sido considerados en las tesis evaluadas. Con respecto al cumplimiento de los requisitos de la norma ASTM-494 para aditivos superplastificantes tipo F referente a la Resistencia a la compresión cumple parcialmente a la edad de 1 día: No cumple para el diseño de 0.4% de aditivo con cemento Tipo I Sol ; a la edad de 3 días: con cemento Tipo I Sol no cumple para 0.4% de aditivo, con cemento Tipo V Andino cumple satisfactoriamente, con cemento tipo IP Atlas no cumple para 0.4% de aditivo; a la edad de 7 días: Con cemento Tipo I Sol no cumple para 0.4% de aditivo, con cemento Tipo V Andino cumple satisfactoriamente, con cemento Tipo IP no cumple para 0.4% de aditivo; a la edad de 28 días: Cumple para todos los diseños de concreto y todos los tipos de cemento.

Cumple parcialmente los requisitos de la norma ASTM-494 para aditivos superplastificantes tipo F con respecto al Tiempo de Fragua: Cemento Tipo I - Sol: La fragua Inicial no cumple para una dosificación de aditivo de 1.2%, referente a la fragua final no cumple para 0.8 y 1.2% de aditivo;Cemento Tipo V - Andino: La fragua inicial y final no cumple para 0.8 y 1.2% de aditivo; Cemento Tipo IP - Atlas: La fragua inicial cumple para todos los diseños y la fragua final no cumple para 1.2% de aditivo. Con respecto a la Reducción de agua cumple los requerimientos de la norma ASTM-494 para aditivos superplastificantes tipo F, en los diseños con aditivo con una reducción de agua que varía entre el 13% y 34% a excepción del diseño con cemento tipo IP en una dosificación de 0.4% de aditivo, que solo se logra un 10% de reducción de agua. Se muestran diferencias significativas en los resultados dependiendo el tipo de cemento explicándose esto por la diferente composición química de estos cementos y la capacidad de generación de calor de hidratación. El contenido óptimo de aditivo hallado para concretos plásticos es de 0.8% el valor recomendado por el fabricante es de 0.4% a 1.2%, en el proceso de ensayos cuando se utiliza el aditivo Sika Viscocrete - 3 , en porcentaje de 1.2% se produce incertidumbre al tratar de conseguir asentamiento entre 3” y 4" y al mismo tiempo obtener mezclas trabajables y más aún mezclas con homogeneidad garantizada, por tal motivo la dosificación de 1.2% se recomienda para concretos fluidos y autocompactantes mas no para concretos plásticos, cabe recalcar que con dicha dosificación de 1.2% de aditivo se obtienen las mayores resistencias a compresión. Con respecto a las investigaciones analizadas llegamos a determinar la mezcla más económica en todas las estudiadas a aquella que alcanza un gran incremento en su resistencia mecánica a la compresión y a la vez un precio adecuado en lo referente a concretos de mediana a alta resistencia, en promedio para fe medianos (350 kg/cm2), aquella mezcla que ha sido diseñada con el aditivo EUCO 37 y cemento Portland Tipo I - Sol tiene un valor de 161.10 sole/m3 para concretos cercanos a las altas resistencias tenemos los diseños de Sikaviscocrete 1, los cuales bordean precios que van desde 324.17 soles/ m3 (700 kg/cm2) hasta los 408.04 soles/m3 (925 kg/cm2).