Adiciones para Cemento y Concreto: Tipos, Propiedades y Aplicaciones

Adiciones en Cemento y Concreto

Las adiciones son materiales inorgánicos que se incorporan al cemento o al concreto, en diferentes porcentajes, con el fin de mejorar sus propiedades y rendimiento.

Ventajas de las Adiciones

La incorporación de adiciones al cemento y concreto ofrece múltiples beneficios, entre los que destacan:

• Mayor durabilidad.
• Menor calor de hidratación.
• Mayores resistencias mecánicas.
• Mejora de la trabajabilidad.
• Reducción de la permeabilidad.
• Optimización de costos.

Clasificación de las Adiciones

Las adiciones se clasifican principalmente en dos grandes categorías:

1. Puzolanas

Las puzolanas son sustancias naturales o industriales, silíceas o silicoaluminosas, o una combinación de ambas. Se definen como materiales silíceos o sílico-aluminosos que, por sí mismos, pueden tener poca o ninguna actividad hidráulica. Sin embargo, finamente divididos y en presencia de agua, reaccionan químicamente con el hidróxido de calcio para formar compuestos que poseen propiedades hidráulicas.

Puzolanas Naturales

• Cenizas volcánicas: Se forman por erupciones de carácter explosivo, en pequeñas partículas que se templan a temperatura ambiente, originando la formación del estado vítreo.
• Tufos o tobas volcánicas (zeolitas): Son producto de la acción hidrotermal sobre las cenizas volcánicas y de su posterior cementación diagenética.
• Tierras de diatomeas (diatomitas): Puzolanas de origen orgánico. Son depósitos de caparazones silíceos de algas acuáticas unicelulares microscópicas (diatomeas).

Puzolanas Artificiales

• Cenizas volantes: Subproducto de centrales termoeléctricas que utilizan carbón pulverizado como combustible. Es un polvo fino constituido esencialmente por partículas esféricas.
• Arcillas activadas térmicamente: Las arcillas naturales no presentan actividad puzolánica a menos que su estructura cristalina sea destruida mediante un tratamiento térmico a temperaturas del orden de 600 a 900 °C.
• Microsílice (silica fume): Subproducto de la reducción del cuarzo de alta pureza con carbón en hornos de arco eléctrico para la producción de silicio o aleaciones de ferrosilicio. El material, que es extremadamente fino, se colecta por filtración de los gases de escape del horno, en filtros de mangas.
• Cenizas de cáscara de arroz: Producida por la calcinación controlada de la cáscara de arroz.

2. Escoria de Alto Horno

La escoria de alto horno es un producto no metálico conformado esencialmente por silicatos y aluminosilicatos de calcio con impurezas de hierro. Se obtiene como un subproducto del proceso de fusión del mineral de hierro en los altos hornos. La escoria se cuela en forma de una roca fundida, altamente viscosa, a temperaturas entre 1350 °C y 1500 °C.

Propiedades de la Escoria según su Enfriamiento

Las propiedades de la escoria dependen significativamente del tipo de enfriamiento:

• Si se enfría rápidamente (se templa), la escoria se obtiene como un material vítreo con actividad cementante potencial.
• La actividad hidráulica latente o potencial de las escorias se manifiesta en el hecho de que, aglomeradas con agua, fraguan y endurecen por sí mismas.
• La escoria enfriada lentamente es cristalina y no es hidráulicamente activa. Se emplea comúnmente como agregado liviano en el concreto.