Aditivos y Cementos Especiales: Optimización de la Resistencia y Docilidad del Hormigón

Aditivos Modificadores de Consistencia para Hormigón

Plastificantes

Permiten pasar de consistencia plástica a blanda.

• Dosificación (Porcentaje): El 3% del peso de cemento.
• Composición (Materiales): Cenizas volantes, filler calizo y filler silíceo.
• Efecto: Son productos finos que aumentan la docilidad del hormigón.
• Resultado: Aumentan la cohesión del hormigón, haciéndolo homogéneo y dócil. Pueden aumentar la relación agua/cemento (a/c).
• Precauciones: Disminuyen la resistencia, a excepción de las cenizas volantes.
• Utilización: Se usan en todo tipo de hormigones.

Fluidificantes

Son productos químicos que potencian la acción del agua.

• Composición: Disoluciones acuosas de derivados de papeleras (lignosulfonatos), derivados del petróleo (sales de hidrocarburos) y derivados de resinas (jabones de resinas).
• Dosificación: Menos del 0,8% del peso de cemento.
• Efecto: Provocan un efecto lubricante en las partículas de cemento que hace que se deslicen entre ellas y se dispersen. Retrasan las reacciones de hidratación porque son absorbidos por el C₃A (aluminato tricálcico).
• Resultado: Baja la consistencia del hormigón, lo hace más dócil y homogéneo, permitiendo reducir el agua hasta en un 15%.
• Precauciones: Puede ser peligroso retrasar el fraguado más de una hora, ya que el cemento podría no adquirir totalmente sus resistencias.
• Utilización: Se usan en todo tipo de hormigones. Este tipo de aditivos retardan en ocasiones el principio de fraguado y, a veces, disminuyen la velocidad de endurecimiento del hormigón.

Superfluidificantes

Permiten pasar de consistencia seca a fluida.

• Composición: SMF (formaldehído melanina sulfonado), SNF (formaldehído naftaleno sulfonado), MLS (lignosulfonados modificados).
• Dosificación: Se usan entre el 0,8% y el 2% del peso del cemento.
• Efecto: Lubrican las partículas del cemento, retrasan las reacciones de hidratación y dispersan las partículas. Reducen la tensión superficial del agua. Reducen la cantidad de agua en un 30%.
• Mecanismos de Actuación:
  • Efecto Dispersante: Carga negativamente las partículas del cemento.
  • Efecto Retardador: Retarda las reacciones de hidratación.
  • Efecto Lubricante: Disminuye la tensión superficial del agua.
• Resultado: Permite mantener una consistencia blanda con poca cantidad de agua y sin perder resistencias. La máxima efectividad se da a los 5 minutos y puede llegar a durar una hora, por lo que se añaden en la misma obra. Los de 3ª generación pueden llegar a durar 90 minutos de efecto.
• Precauciones: Si el contenido de C₃A es > 9%, pierden rápidamente su tiempo de efectividad; si el C₃A es < 5%, son trabajables por más tiempo.
• Utilización: Son la base de los hormigones de alta resistencia y los de pavimentos autonivelantes. También se usan en piezas muy armadas, en hormigón proyectado y bajo el agua.
• Tiempo de Efectividad: SNF = SMF (1 hora aprox.); SML y derivados (1 a 2 horas aprox.).

Tipos de Cementos Especiales y sus Aplicaciones

Cementos con Escorias de Alto Horno

Resultantes de la molienda de escorias básicas granuladas de horno alto y sulfato de calcio en forma de anhidrita, pudiendo además llevar clinker o cemento Portland.

Fabricación y Composición

• Escorias (95%): La cal es el elemento principal.
• Clinker o Cemento Portland (5% o menos): Componente secundario.

Estos cementos deben tener un grado de finura superior a los Portland y una velocidad de hidratación lenta.

Aplicaciones Ideales

Son idóneos en obras marítimas, cimentaciones, hormigones en grandes masas y cuando el medio es muy agresivo por la presencia de sulfatos.

Cementos Blancos

Difieren de los Portland clásicos solamente en las materias primas que emplean y en los cuidados de su fabricación.

Los cementos blancos poseen una velocidad de hidratación, resistencias mecánicas y estabilidad de volumen similares a las de los Portland clásicos con igual composición en cuanto a silicatos y parecido grado de cocción y molienda.

Utilización

Se utilizan en prefabricados.

Cementos de Bajo Calor de Hidratación

La menor velocidad de hidratación y desarrollo de calor se debe al menor contenido de C₃S (silicato tricálcico) y C₃A (aluminato tricálcico) en el clinker, lo que no impide que el cemento alcance las resistencias previstas para su categoría a los 28 días.

Cuando se habla de este tipo de cemento, se hace referencia a un cemento común con características adicionales.