Presentacion soluteq

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Presentacion soluteq

  1. 1. Hormigón y Concreto
  2. 2. FAMILIA ADITIVOS•Plastificantes•Superplastificantes•Ultrasuperplastificantes•Adiciones coloidales : Silíca coloidal (nano sílice)•Ultimas tecnologías
  3. 3. Composición de hormigón-Cemento Portland-Agua-Aditivos-Agregados grueso y fino
  4. 4. Concretobombeable
  5. 5. Pasta de cemento (Dispersión Coloidal :cemento, Aguay aditivos)La composición y calidad de la pasta de cemento controlan lascaracterísticas del hormigón, entre ellas•Reologia•Relación Agua/Cementante (R.A/C)•Porosidad•Resistencia mecánica•Resistencia química•Durabilidad
  6. 6. reológicas del hormigón frescoLa ionización de los filamentos del aditivo produce la separación de losgranos de cemento entre sí, conduciendo a una efectiva defloculación. Losgranos de cemento quedan individualizados y defloculados, facilitándose aunmás el mojado, lo que produce una hidratación y reducción del esfuerzo decizalle necesario para poner en movimiento el hormigón fresco, lo que explicasu efecto como plastificante.Por otro lado las moléculas del aditivo son absorbidas y se orientan en lasuperficie de los granos de cemento en un espesor de varias moléculas, de loque resulta una lubricación de las partículas. Este mecanismo puede producirincorporación de aire en forma de micro-burbujas esféricas, al evitar que elaire atrapado se disuelva o salga a la superficie, actividad que aumenta con lalongitud de la cadena molecular. El efecto de incorporación de aire nosiempre se ve expresado en un mayor volumen de aire al hacer el ensayo enun aerímetro, pues se supone que el aditivo convierte el aire atrapado enburbujas microscópicas retenidas en su masa, las que actúan comorodamiento entre las partículas sólidas, contribuyendo al aumento de ladocilidad del hormigón.
  7. 7. ReologíaLa reología de las pastas se mide con un viscosímetro rotacional,pero por cuestiones económicas se mide indirectamente con uncono para flujo miniSlump, flujo libre, en el caso de las pastas ymorteros y en el caso del hormigón , con el cono de Abrams paraSlump
  8. 8. Flujo Slump Cono Abrams
  9. 9. CEMENTO PORTLANDEl cemento portland contiene silicatos y aluminatos de calcio formadosmediante una secuencia de procesos térmicos y químicos, incluyendo ladescomposición de la caliza, la reacción con otros materiales tales como laarcilla, el mineral de hierro y la arena.La composición química del cemento portland se expresa en forma de óxidos:Óxidos principales por su función y cantidad: Cal (CaO), sílice (SiO2), alúmina (Al2O3), óxido férrico (Fe2O3)Óxidos secundarios, más por su cantidad que por su función: Magnesia(MgO), anhídrido sulfúrico (SO3), cal libre (CaO libre), alcalis (Na2O y K2O).
  10. 10. Las fases mineralógicas que componen el cemento son básicamente las siguientes: 3CaO.SiO2 = Ca3SiO2 = C3S = Silicato Tricálcico 2CaO.SiO2 = Ca2SiO2 = C2S = Silicato Dicálcico 3CaO.Al2O3= Ca3Al2O3= C3A= Aluminato Tricálcico 4CaO.Al2O3.Fe2O3 = Ca4Al2O3.Fe2O3 = C4AF = Aluminoferrito Tetra cálcicoCaO.SO3.2H2O = CaSO4.H2O =CSH2 = Yeso Dihidratado
  11. 11. REACCIONES QUÍMICAS DE HIDRATACIÓN• La primera reacción que ocurre cuando se mezclan el cemento y el agua es la hidratación del C3A, formando rápidamente hidratos de aluminato tricálcico.• Esto puede ocurrir tan rápidamente que el concreto puede volverse espeso al cabo de muy pocos minutos e inmanejable debido al calor emitido.• Al hidratarse el cemento, los minerales principales fraguan y endurecen bajo la acción del agua.
  12. 12. Las reacciones de hidratación consisten en la formación de productos, unoscristalinos y otros amorfos (geles), cuya contextura es responsable de la unióndel conglomerante y también de las propiedades físicas que lleva consigo estaunión tales como la resistencia mecánica, la estabilidad de volumen unida alefecto térmico y la estabilidad química o durabilidad frente a agentesagresivos de tipo químico.Las dos reacciones que controlan el fraguado en el cemento son:C3A + 3 CSH2 + 26 H  C6AS3H32 (Etringita, trisulfoaluminato)2 C3A + C6AS3H32 + 4H  3 C4ASH32 (monosulfoaluminato)
  13. 13. El desarrollo de la resistencia del concreto resulta de la hidratación de lasfases silicato de calcio, C3S y C2S. Ambos silicatos se combinan con agua paraformar el silicato de calcio tipo gel hidratado o C-S-H cuya contextura esresponsable de la unión de la estructura principal del sólido y del aumentodel endurecimiento con el correr del tiempo.2 C3S + 6H  C-S-H + 3 CH2 C2S + 4H  C-S-H + CH Gel C-S-H Portlandita Ca(OH)2
  14. 14. Aditivos•Igual de importantes que el cemento en lasdispersiones coloidales•En la actualidad es donde mayor se centran lasinvestigaciones•Igual que los emulsificantes los hay de varios tipos:Plastificantes, superplastificantes yHiperplastificantes.
  15. 15. •Con el fin de controlar el tiempo de fraguado y demáscaracterísticas del concreto, se utilizan aditivos que deacuerdo a su función se denominan retardantes,acelerantes, plastificantes, impermeabilizantes, entreotros.•Según la norma NTC 1299, los aditivos químicos sonlos ingredientes producidos industrialmente y encondiciones controladas que se agregan a la mezcla deconcreto, diferentes al agua, cemento portland yagregados, para modificar una o varias de suspropiedades.
  16. 16. Bajo cualquier circunstancia los aditivos debeninfluir positivamente en la calidad del concretosolucionando diferentes problemas ysatisfaciendo diferentes requerimientos sindeterioro de la resistencia y durabilidad delmaterial y las estructuras con él construidas.Un aditivo solo debe emplearse después deconocer sus efectos. El empleo de un aditivoadecuado puede influir en más de unapropiedad del concreto, afectando, endeterminados casos, a ciertas característicasimportantes de un modo favorable o adverso.
  17. 17. EFECTOS DE LOS ADITIVOS EN EL CONCRETOEl empleo correcto de los aditivos permite:Modificar o mejorar:  La reología del concreto fresco.  El fraguado y el endurecimiento.  Las resistencias mecánicas a ciertas edades.  Las resistencias a las acciones físicas, mecánicas y químicas.  El contenido de aire o gases del concreto. Ampliar el campo de aplicación del concreto. Poder disminuir el costo del concreto.
  18. 18. Vaciado de concreto sin aditivo Vaciado de concretoPrefabricados con aditivo
  19. 19. PlastificantesLlamados así por que plastifican o reducen la cantidadde agua en un concreto u hormigón, alcanzando unareducción de un 5 a un 12 %•Principal mecanismo de estabilización es electrostático•R.A/C relativamente altas: 0.5-0.7•Los mas conocidos son a base de ligninas , carbohidratos yácidos hidrocarboxilicos, etc•Desarrollados entre 1930 y 1960
  20. 20. Plastificantes
  21. 21. SuperplastificantesLlamados así por que plastifican o reducen la cantidadde agua en un concreto u hormigón, alcanzando unareducción de un 15 a un 25 %•El mecanismo de estabilización es electrostático•R.A/C relativamente altas: 0.45-0.6•Concretos Alto Desempeño•Los mas conocidos son a base de Naftalen Sulfonadoscondensados de formaldehido, Melamina sulfonada condensadade formaldehido, son de bajo peso molecular,etc•Desarrollados entre 1960 y 1980
  22. 22. SuperplastificantesDispersión Electrostática Dispersantes iónicos
  23. 23. Híper-plastificantesLlamados así por que plastifican o reducen la cantidadde agua en un concreto u hormigón, alcanzando unareducción hasta de un 45 %El mecanismo de estabilización es estérico y electro estérico(poli electrólitos)•R.A/C relativamente altas: 0.30-0.45•Concretos Autocompactantes (HAC)•Los mas conocidos son a base de Policarboxilatos (PC), Nanosílice (PCE) y combinaciones hechas a la medida de acuerdo a lanecesidad, etc.•Desarrollados a partir de 1990
  24. 24. HiperplastificantesLos aditivos de última generación que permite reducirhasta un 45% el agua de amasado. Incluye tecnologíaNANOSÍLICE que permite una perfecta dispersión enla masa del hormigón, la que rellena los espaciosentre partículas de cemento y áridos finos confiriendocaracterísticas de impermeabilidad y mayordurabilidad a la estructura al reducir la relaciónagua/cemento, junto con mejorar su trabajabilidad yelevar sus resistencias mecánicas
  25. 25. Base química Algunos aditivos
  26. 26. Estructura Básica Molecular Cadena principalGrupo Naftaleno ( NS) Grupo Sulfonato -SO3NaGrupo Policarboxilato ( PC ) Cadena lateral corta de óxido de Etileno (EO) Cadena principal Grupo Carboxílico -COONa
  27. 27. Capacidad dispersante de los aditivos Cono flujo ASTM 230 (111-112) RA/C= 0.30 400 Grupo Nanosílice (PCE) Grupo Policarboxilato (PC)Flujo (mm) 300 200 Grupo Naftaleno (NSF) 100 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Dosis (% en cemento)
  28. 28. Capacidad dispersante de los aditivos Cono flujo ASTM 111-112) RA/C= 0.20 400 Grupo Nanosílice (PCE)Flujo (mm) 300 Grupo Policarboxilato (PC) 200 Grupo Naftaleno (NSF) 100 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Dosis (% en cemento)
  29. 29. Cantidad Adsorbida de aditivo en cemento 8Cantidad Adsorbida (mg/g) Grupo Naftaleno ( NS) 6 4 Grupo Policarboxilato ( PC ) 2 Grupo Nanosílice (PCE) 0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Dosis (%, en cemento)
  30. 30. Reología de mezclas de concretoLa trabajabilidad de una mezcla es la propiedad másimportante del concreto en estado fresco y de elladependen en gran medida las propiedades en estadoendurecido, como son la resistencia y la durabilidad. ElInstituto Americano del Concreto la define como: «la propiedad que determina la facilidad yhomogeneidad con que puede ser mezclada, colocada,consolidada y terminada una mezcla de concreto omortero fresco»
  31. 31. REOLOGIA NANO SILICE Distribución de partículas homogénea y compacta.
  32. 32. NORMAS Extracción de muestras y cantidad de ensayos para cemento hidráulico. Norma NTC 108 (ASTM C 183). Cemento portland. especificaciones físicas y mecánicas. Norma NTC 121 (ASTM C 150) Métodos de análisis químico de los cementos hidráulicos. Norma NTC 184 (ASTM C 114) Método para determinar la consistencia normal del cemento hidráulico. Norma NTC 110 (ASTM C 187) Mezcla mecánica de pastas de cemento hidráulico y morteros de consistencia plástica. Norma NTC 112 (ASTM C 305) Aditivos químicos para concreto. Norma NTC 1299 (ASTM C 494 Determinación de la resistencia de morteros de cemento hidráulico usando cubos de 50 mm o 50,8 mm de lado. NTC 220 (ASTM C 109) Método de ensayo para determinar el tiempo de fraguado del cemento hidráulico mediante el aparato de vicat. NTC 118 (ASTM C 191) Cemento portland. Especificaciones químicas. NTC 321 (ASTM C 150)
  33. 33. Aparato Vicat para determinación deltiempo de fraguado
  34. 34. Prensa para evaluar laresistencia a la compresión
  35. 35. Ensayos en concreto Prueba de asentamiento
  36. 36. Aparato Vicat para determinar el fraguado del concretoEnsayo de fraguado
  37. 37. MoldesPrensa para ensayo de Piscina para el curado deresistencia en concreto los cilindros de concreto
  38. 38. ConclusiónNo somos responsables como profesionales delas obras mal construidas hasta ahora, a base dehormigón, pero si podemos determinar las quese construyan a partir de hoy, por eso hay quehacerlo bien, luego, no queda otro camino quehacerlo a base de ciencias y dentro de ellas laquímica coloidal juega un papel primordial.
  39. 39. Malas practicas ¿hasta qué grado Richter se diseña? Respuesta. “No diseñamos grados Richter, porque esta escala mide la energía general disipada en un terremoto” Se diseña bajo NORMAS ESTANDARIZADAS de cada país
  40. 40. BUENAS PRACTICAS EL TIEMPO ES DINERO: ¿Por qué los proyectos de construcción se ejecutan con tanta prisa? Por que se cuenta con “tecnología, tecnología y más tecnología” entre ellas los hormigones de alta resistencia, de rápido fraguado, elementos prefabricados y losas pre y pos tensadas. Por otra parte, el uso de innovaciones implica retos en capacitación

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