TECNOLOGIA DE CONCRETO
ADITIVOS INCORPORADORES DE AIRE
13 DE NOVIEMBRE DEL 2012
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS
INGENIERIA CIVIL
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
TRABAJO DE PRESENTACION:ADITIVOS INCORPORADORES DE AIRE
ALUMNOS:
MAMANI HOLANDA DERLY COPA PINEDA ANIBAL ABARCA CLAVIJO HENRY
MAMANI VILCA NELSON YANA QUISPE JOSE
DOCENTEIng. Jean Vargas Torres
Arequipa- PerMartes 13 de Noviembre del 2012
ADITIVOS INCORPORADORES DE AIRE
1. INCORPORADORES DE AIRE
a. CONCEPTO: El aire incorporado en las mezclas de concreto es
aquel que intencionalmente ha sido aadido a la mezcla mediante el
empleo de un aditivo adecuado; a diferencia del aire
accidentalmente atrapado en la masa de concreto. Este aditivo es
aadido al concreto inmediatamente antes o durante su mezclado
especialmente para resistir la accin de procesos de congelacin y
deshielo.
2. INFLUENCIA DE LOS INCORPORADORES DE AIRE SOBRE EL CONCRETO EN
ESTADO FRESCO
a. ALCANCE
Las diminutas esferas que constituyen el-aire incorporado actan
como un ingrediente adicional en la mezcla de concreto y, por lo
tanto, deben modificar las propiedades de ste, y su presencia ser
considerada en la seleccin de las proporciones de la mezcla.
El cambio ms importante que se produce es en la durabilidad,
cambio que se manifiesta por la resistencia a alteraciones debidas
a la accin de las heladas y deshielo
Un beneficio secundario pero importante es que el aire actua
como un lubricante en el interior de la masa, permitiendo una
reduccin en el volumen de agua que es necesaria para obtener una
determinada resistencia.
b. TRABAJABILIDAD
i. ASPECTOS GENERALES
La incorporacin de aire a la mezcla mejora la trabajabilidad en
forma tal que permite una reduccin en los contenidos de agua y
agregado fino
Para que el concreto tenga una adecuada trabajabilidad las
partculas de agregado deben estar espaciadas de tal manera que
ellas puedan moverse con relativa facilidad durante los procesos de
mezcla y colocacin. En un concreto normal la trabajabilidad puede
ser alcanzada por la inclusin de suficiente agregado fino, cemento
y agua, los cuales forman una pasta que separa las partculas de
agregado grueso y permite que stas puedan moverse con un mnimo de
interferencia mutua. Empleando tales medios el espaciamiento de los
aditivos se incrementa y la dilatancia necesaria para manipular el
concreto fresco se reduce, con la consecuente reduccin en el
trabajo requerido
Es indudable que este tipo de solucin puede atentar contra la
economa de la mezcla y soluciones forzadas en el proceso de
dosificacin, el cual siempre significa un compromiso entre los
requerimientos de trabajabilidad y otras propiedades del concreto
endurecido
En este sentido no debe olvidarse que la trabajabilidad de las
mezclas requiere que los vacos entre partculas de agregado estn
completamente llenos de pasta de cemento, mientras que la ptima
calidad del concreto endurecido requiere que esos vacos estn casi
pero no totalmente llenos
Le toca al aire incorporado a la mezcla ayudar a resolver este
aparente conflicto. En primer lugar las burbujas de aire
incrementan el volumen efectivo de la pasta durante lamezcla y
colocacin, eliminando as la necesidad de la porcin del contenido de
pasta aadida especficamente, para lograr la trabajabilidad, porcin
que ha sido estimada por Kennedy en el 20% al 35% del contenido
total de pasta del cemento
En segundo lugar, desde que casi todo el volumen de aire
incorporado se presenta en burbujas cuyo dimetro equivale a los
tamaos menores de los granos de arena, estas burbujas pueden ser
consideradas como incrementando el volumen efectivo de mortero
durante los procesos de mezcla y colocacin, con lo que se compensa
la falta de finos o el mayor grosor de los mismos. La densidad
requerida para el concreto colocado es obtenida mediante el proceso
de compactacin como resultado del cual la mitad a los tercios del
aire contenido en la pasta fresca escapa
ii. EFECTOS
El concreto con aire incorporado ha demostrado ser
considerablemente ms plstico y trabajable que el concreto sin l.
Igualmente, la mezcla es ms homognea. Se considera que la razn por
la cual la trabajabilidad del concreto mejora al incorporar aire es
doble
Las burbujas de aire, mantenidas esfricas por tensin
superficial, actan como un agregado fino de muy baja friccin
superficial y considerable elasticidad; y
Las diminutas burbujas esfricas actan como un lubricante del
agregado fino, mediante un efecto de cojinete De esta manera, su
tendencia a separar las particulas de arena reduce la interferencia
de las mismas
Estudios efectuados por el Bureau of Reclamation de los Estados
Unidos han permitido determinar que la incorporacin de aire produce
en e! concreto un contenido de mortero que se aproxima a los
requisitos establecidos por Waymouyb alcanzndose finalmente los
beneficios de las granulometrias mas gruesas como resultado de la
perdida de una proporcin importante de! contenido original de aire
durante el proceso de computacin
Experiencias de laboratorio han permitido determinar que el
contenido de aire en el concreto fresco, necesario para producir la
granulometra Waymouth vara del 5% para concretos que tienen
agregado de 6 de tamao mximo a 16 para agregados con 3/8 de tamao
mximo. Del 0% al 65% de este aire se pierde durante el proceso de
compactacin lo que permite alcanzar los valores de contenido de
aire recomendados por las tablas de diseo para concretos con aire
incorporado
La incorporacin de aire a la mezcla hace que sta se comporte
como sobre arenosa por lo que que presencia de este puede ser
acompaada por reducciones en los contenidos de arena y agua, lo que
permite reducciones en la relacin agua cemento que tienden a
compensar la resistencia debida a la presencia de vacios
De acuerdo a lo expresado se estima que el contenido de arena
puede ser reducido en un porcentaje aproximadamente igual al
volumen de aire incorporado , siendo posible reducir el contenido
de agua en un 2% a a 4% por cada 1% de aire incorporado sin que se
experimente perdida en la consistencia
c. CONSISTENCIA
Las experiencias de laboratorio han indicado que el contenido de
arena puede ser reducido en un monto aproximadamente igual al
volumen de aire incorporado y el contenido de agua puede ser
reducido de 2% a 4% por cada 1% de aire incorporado sin prdida de
asentamiento
Es importante indicar que la incorporacin de aire afecta la
consistencia o movilidad de la mezcla de una manera cualitativa ya
que la mezcla puede volverse ms plstica, de manera tal que para el
mismo asentamiento la mezcla que contiene aire incorporado es ms
fcil de colocar y compactar que una mezcla libre de aire
Ensayos efectuados en el Laboratorio de Ensayo de Materiales de
la Universidad Nacional de Ingeniera han permitido incrementos
hasta de 3" en el asentamiento para mezclas a las cuales se haba
aadido una onza de aditivo incorporador de aire por cada saco
cemento . Al realizar la correccin de la dosificacin, reduciendo el
contenido de arena, se pudo apreciar un considerable incremento en
la fluidez de la mezcla
Finalmente es importante indicar que a Igual consistencia, los
concretos con aire incorporado son considerablemente ms trabajables
y cohesivos que concretos similares sin aire incorporado, excepto
en los altos contenidos de cemento
d. SEGREGACIN Y EXUDACIN
La segregacin y exudacin del concreto son dos diferentes
manifestaciones de prdida de homogeneidad obtenida durante los
procesos de mezcla y colocacin
La segregacin implica separacin del agregado grueso del mortero
o separacin de la pasta y el agregado. La exudacin es el flujo del
agua de la mezcla, usualmente como un resultado de la sedimentacin
de los slidos con la resultante aparicin de una capa de agua sobre
la superficie del concreto, o tambin como un resultado del drenaje
lateral del agua o del desplazamiento de la misma hacia la parte
inferior del concreto
La incorporacin de aire a las mezclas de concreto reduce en
forma notable la segregacin y exudacin, aceptndose como un criterio
general que, aparentemente, las burbujas de aire mantienen las
partculas slidas en suspensin, de manera tal que la sedimentacin se
reduce y el agua no es expelida
Existen varios criterios que tratan de explicar porque la
incorporacin de aire tiende a controlar los procesos de segregacin
y exudacin. Los tres que a continuacin se presentan son los ms
aceptados:
a) El Grupo Walter sostiene que la reduccin en los procesos de
segregacin y exudacin probablemente es el resultado de cuatro
fenmenos fsicos y fsico-qumicos relacionados ntimamente con la
incorporacin de un sistema de pequeas burbujas en el concreto
fresco, dichos fenmenos son:
a. Las burbujas flotan sobre y entre los agregados y el cemento,
con lo que disminuyen la velocidad con la que ocurre la
sedimentacin en el concreto colocadob. Las burbujas disminuyen el
rea efectiva a travs de la cual pueden ocurrir los movimientos
diferenciales del aguac. La capacidad de adherencia entre la pasta
y los agregados es aumentada en la medida que se establece
adherencia mutua entre las burbujas y las partculas de cemento y
agregados. El rea superficial de las burbujas presentes en el
concreto plstico es lo suficientemente grande como para retardar la
velocidad con la que el agua deber separarse de la pasta por accin
del drenaje
Powers ha estudiado el efecto de la subpresin y de la disminucin
del rea transversal de los poros capilares a travs de los cuales el
agua se mueve y tiende a escapar durante la exudacin. Al respecto
Powers indica que la incorporacin de aire en el concreto incrementa
el rea superficial interna (interface aire-agua; aire-slido;
agua-slido) de una masa dada de pasta, incrementando tambin la
compresin capilar del concreto y disminuyendo el espesor de la
pelcula de agua sobre la superficie interna. De hecho, el peso
unitario del concreto, y especialmente de la pasta, disminuye
Powers indica que estas acciones combinadas tienden a disminuir
la separacin entre la pasta y el agregado debido a que la pasta se
hace ms viscosa por resistencia de las fuerzas capilares en la
superficie externa a incrementar e! rea superficial de la masa; y
concluye que el efecto combinado de todos estos fenmenos es una
funcin compleja que muestra una disminucin en la velocidad de
exudacin conforme el contenido de aire de la pasta se
incrementa
El Grupo Mielenz indica que un concreto al cual se ha
incorporado aire en forma adecuada debera contener de 2 a 7
millones de burbujas de aire por pulgada cbica de concreto, despus
de los procesos de colocacin y endurecimiento. Este nmero de
burbujas da lugar a una interface aire-agua tan alta como 233
pulgadas cuadradas por pulgada cbica de pasta
De acuerdo a ello sealan que el sistema de burbujas producido en
una pasta de cemento en la que se ha efectuado una adecuada
incorporacin de aire, es anlogo en frecuencia y tamao de burbujas
al de la espuma producida en una solucin acuosa y por lo tanto
deber responder en forma similar a la manipulacin y la fuerza de
gravedad
Igualmente sealan que las propiedades de la pasta con aire
incorporado, como una masa estructural, dependen principalmente de
fuerzas capilares. Estas comprimen a la espuma, resisten el
incremento en el rea superficial externa de la masa y retienen
dentro de la espuma el exceso de lquido, an contra la accin de la
gravedad
Un agente incorporador de aire adecuado retarda el deterioro de
la espuma incluida en la pasta durante el tiempo necesario para
mantener estas fuerzas en niveles adecuados para obtener buena
trabajabilidad y mnima segregacin
Como un resultado de la disminucin de la segregacin y exudacin
de la mezcla gracias a la incorporacin de aire, es posible bombear
mezclas pobres y, si se selecciona correctamente el aditivo,
graduar la accin de bombeo de manera tal de romper parte de las
burbujas de aire a fin de que el concreto que se entrega al final
de la tubera impulsora tenga menos aire que el concreto original,
mantenindose de esta manera en un mnimo la prdida de resistencia
atribuible a la incorporacin de aire
En conclusin puede afirmarse que la segregacin y exudacin se
reducen y que la reduccin de la exudacin, adems de las ventajas ya
indicadas, ayuda a prevenir la formacin de bolsones de agua entre
las partculas de agregado grueso y elementos embebidos, tales como
el acero de refuerzo, y tambin a prevenir la acumulacin de lechada
o material dbil en la superficie de una capa
e. ACABADOS
En altos contenidos de cemento, los concretos con aire
incorporado pueden ser pegajosos y difciles de acabar
CONSISTENCIA
LA SEGREGACION Y EXUDACION
GRUPO POWER
ACABADOS
3. INFLUENCIA DE LOS INCORPORADORES DE AIRE AL CONCRETO EN
ESTADO ENDURECIDO
a. RESISTENCIAS MECNICAS
i. CONCEPTO
La resistencia del concreto es, entre otros factores, una funcin
directa de su densidad y, por lo tanto, la incorporacin de aire al
alterar la densidad de la masa, deber afectar la resistencia en
forma similar a la de los vacos dejados por una mala compactacin o
cualquier otra causa.
Por ello, como primera y principal desventaja de la presencia de
aire incorporado se indica que ste generalmente causa una reduccin
en la resistencia del concreto, sealndose que los efectos son ms
pronunciados conforme aumenta la riqueza de las mezclasSe ha
determinado que conforme la riqueza de la mezclal disminuye la
resistencia es menos afectada y para mezclas pobres la resistencia
de un concreto con aire puede ser mayor que la de un concreto
normal de la misma consistencia y el mismo factor cemento
ii. EFECTOS
Los estudios efectuados permiten apreciar que para obtener una
resistencia a la compresin determinada es necesario emplear menores
volmenes de agua cuando se trabaja con un concreto al cual se ha
incorporado aire
Las investigaciones de laboratorio y obra han permitido
establecer el principio que cuando se incorpora aire a la mezcla y
no se efectan modificaciones en las proporciones de la misma, la
disminucin de la resistencia es proporcional al volumen de aire
presente, considerndose en la prctica que la resistencia del
concreto se reduce aproximadamente en un 5% por cada 1% de aire
incorporado. Este valor est dado del lado de la seguridad y, en
general, la resistencia se reduce menos que ms. Adicionalmente
puede ser compensado total o parcialmente si se toma debido cuidado
de las reducciones permisibles en el agua
En las mezclas que se caracterizan por su pobreza, mezclas de
bajo factor cemento, la incorporacin de aire incrementa la
resistencia en lugar de disminuirla. Esta aprente contradiccin con
el principio anterior no es tal ya que al incorporar aire se
disminuye el volumen de agua de la mezcla a fin de mantener la suma
de los volmenes absolutos igual a la unidad. Ello tiende a mejorar
la relacin agua-cemento y, lgicamente, a incrementar la resistencia
del concreto
En cambio, en mezclas ricas la disminucin en el volumen de agua
de la mezcla es tan pequea que no altera fundamentalmente la
relacin agua-cemento por lo que, al variar la densidad de masa, la
incorporacin de aire tiende a disminuir la resistencia siendo esta
disminucin mayor, cuanto mayor es la riquez.a de la mezcla para un
contenido de aire dado. As, para un contenido del 5%, la
resistencia a la compresin, medida a los 28 das, se reduce en un
20% para un concreto de 8.5 sacos de cemento por metro cbico
mientras que slo se reduce en un 11% para concretos de 7.5 sacos de
cemento por metro cbico; y en mezclas pobres de 5.5 sacos de
cemento por metro cbico la resistencia en compresin se incrementa
en un 4%
Normalmente se considera que puede esperarse una reduccin del
orden del 15% en la resistencia a la compresin y del 10% en la
resistencia a la flexin, estudios sobre resistencia a la traccin,
medida por ensayos de compresion diametral, no son muy amplios y
han dado reducciones en la resistencia hasta del 40%
En todos los estudios efectuados se ha considerado que el
contenido de cemento es el mismo y que los contenidos, agua y de
agregado fino se han reducido a fin de mantener la trabajabilidad
del concreto original y la suma de los volmenes absolutos igual a
la unidad
b. RESISTENCIA A LA FLEXINLas investigaciones realizadas por
Goldbeck y Gray han permitido determinar que los efectos de la
incorporacin de aire sobre la resistencia a la flexin, son
similares a los que se presentan cuando se trata de resistencia a
la compresin
c. MDULO DE ELASTICIDAD
Aunque es razonable pensar que todos aquellos factores,
incluidos los aditivos incorporadores de aire, que tienden a
disminuir la resistencia en compresin tengan un efecto similar
sobre el modulo de elasticidad, no existe en la literatura tcnica
informacin amplia sobre este punto
d. CAMBIOS DE VOLUMEN
Estudios efectuados en el Laboratorio de Ensayo de Materiales de
la Universidad Nacional de Ingeniera han determinado que, en la
expansin de especmenes curados bajo agua, la incorporacin de aire
permite una reduccin de la expansin de aproximadamente el 15% por
cada 1% de aire
e. RESISTENCIA A LACONGELACIN
i. CONCEPTO
El cambio ms importante que se obtiene por la incorporacin de
aire a la mezcla es un notable aumento en la durabilidad del
concreto por incremento en la resistencia a la congelacin del agua
en aquellos casos en que est sometido a acciones intempricas
severas debidas a la accin de heladas y deshielo.
Un beneficio secundario, pero importante, es que el aire acta
como un lubricante en el interior de la masa de concreto,
permitiendo una reduccin en el volumen de agua que es necesaria
para obtener una determinada resistencia.
ii. FORMA DE ACCIN
Cuando el agua se congela tiende a expandir; si ella est
encerrada esta expansin puede causar una presin interna lo
suficientemente grande como para destruir los concretos ms fuertes.
Sin embargo, desde que el concreto puede tomar exitosamente
procesos repetidos de congelacin y deshielo se puede concluir
algunas de las siguientes alternativas:
a.. El agua en el concreto no est necesariamente totalmente
congelada an cuando est presente hielo sobre su superficie, o
b.- Que el hielo en el concreto es capaz de expandir debido a
que todos los vacos en el interior de la masa de concreto no estn
llenos de agua
Para que un concreto sea resistente a la congelacin l deber
tener un bajo contenido de agua, de manera tal que nunca debera
estar totalmente saturado. El deber tener baja absorcin y baja
permeabilidad, de tal manera que de ninguna manera tome agua
fcilmente. Adems, la pasta deber tener una alta permeabilidad a fin
de que al congelarse el agua no se genere alta presin en el
interior de los poros. Este ltimo requisito es incompatible con una
baja permeabilidad total, pero si el concreto contiene pequeas
burbujas de aire exprofesamente incorporado, entonces la distancia
a la que el agua es forzada a emigrar a los primeros espacios
libres o burbujas de aire compensar por la baja permeabilidad de un
mortero rico
iii. CONGELACIN DEL CONCRETO FRESCO
La explicacin ms simple del dao causado por la congelacin es que
ella es debida al crecimiento de cristales de hielo en los vacos
presentes en el concreto. Los cristales de hielo, los cuales se han
formado en los vacos llenos de agua debern atraer, por un natural
fenmeno de succin, el agua no congelada presente en los pequeos
poros que los rodean. En esta forma los cristales de hielo continan
creciendo. Este crecimiento extrae el agua en primer lugar de los
vacos mayores y posteriormente de los ms pequeos.
Si el concreto est sujeto a ciclos continuados de congelacin y
deshielo, los cristales de hielo debern formarse otra vez en los
mismos niveles anteriores debido a que los poros en el concreto
habrn sido dilatados por el crecimiento de los cristales de hielo
anteriores, los vacos debern ser mayores y el punto de congelacin
del agua del agua en ellos deber ser ms alto que en el concreto que
lo rodea. El dao en el concreto es causado no tanto por el
incremento en el volumen de agua en los vacos al momento de la
congelacin como por el posterior crecimiento de cristales, de hielo
y por la concentracin de hielo entre lentes
iv. MECANISMO DE DESINTEGRACIN
Cuando el concreto est sujeto a congelacin y deshielo puede
mostrar pequeos cambios en peso y apariencia pero sufrir grandes
prdidas de resistencia y resilencia; alternativamente l puede
sufrir hinchazn y descascaramiento de la superficie pero mostrar
pequeas perdidas de resistencia, o puede mostrar una combinacin de
ambos efectos
Bajo determinadas condiciones el concreto puede ser daado por
congelacin an cuando el grado de saturacin del espcimen como un
todo est por debajo del valor crtico del 90% que debera causar
desintegracin
Consideremos un elemento de concreto cuya superficie ha sido
saturada por la lluvia y el cual est expuesto a congelacin. El agua
se congela y ello tiende a sellar la superficie del elemento. El
hielo se forma primeramente en el exterior debido a que el punto de
congelacin del agua en el interior del concreto est por debajo de
4C. El agua que se encuentra en los grandes espacios cercanos a la
superficie deber congelar, mientras que el agua no congelada
presente en los pequeos capilares deber, por accin del agua
congelada, ser desplazada hacia el interior menos saturado
Si el agua fuese libre de moverse sin resistencia, no se
desarrollara ningn tipo de presin hidrulica. Pero el agua est
obligada a desplazarse a travs de un gel de cemento framente
poroso, de tal manera que se desarrollar una presin de agua en los
poros. Si la congelacin es lo suficientemente rpida es posible que
la presin en los poros sea lo suficientemente alta como para
exceder la resistencia del mortero de cemento y causar
escascaramiento
Por otra parte, en procesos de congelacin y deshielo repetidos
lentamente en agua, el concreto deber absorber agua y por
congelacin de la superficie ms agua deber ser empujada hacia el
interior del concreto. Conforme el espesor de la regin saturada se
incrementa, la resistencia al desplazamiento del agua fuera de y
hacia la regin de bajo contenido de agua se incrementa. Cuando la
regin saturada es de suficiente espesor, la presin hidrulica ser
mayor que la resistencia del material y causar desintegracin o
descascaramiento del concreto
Si el concreto es de estructura uniforme y no est totalmente
saturado al comienzo del proceso de congelacin, no se lucir
desmoronamiento o descascaramiento hasta que un determinado volumen
de agua, suficiente para saturar la region superficial a la altura
crtica, haya sido absorbido
La presin as generada en los poros depender de la Permeabilidad,
la velocidad de congelacin y el volumen de agua en el concreto en
la superficie de congelacin. Se puede deducir de ello que cuanto ms
baja es la permeabilidad ms alta deber ser la presin de poros
generada, de tal manera que un concreto rico tenga una alta presin
de poros que una mezcla pobre. Los concretos pobres absorben agua
mucho ms rpidamente, mientras que los concretos ricos nunca estn
totalmente saturados, an despus de prolongado humedecimiento. En
condiciones naturales de exposicin, el concreto puede estar sujeto
a humedecimiento y secado, as como a congelacin y deshielo; Los
perodos de secado son generalmente ms largos en relacin a los
perodos de humedecimiento, de tal manera que un concreto denso e
impermeable ser menos saturado que un concreto pobre el cual
absorber agua rpidamente
Adems, cuando una baja permeabilidad es debida a una mezcla
rica, tal concreto deber tener una alta desecacin debido a la
hidratacin del cemento. En los ensayos de congelacin y deshielo no
siempre se demuestra la ventaja de un concreto rico que tiene una
baja velocidad de absorcin
Desde que los daos por congelacin son ms fcilmente causados
cuando el concreto est altamente saturado, entonces puede esperarse
que el mayor volumen de daos ocurra cuando un otoo hmedo es seguido
por una rpida aparicin de hielo, o cuando un invierno temprano es
muy hmedo y es seguido por un perodo de congelacin, de tal manera
que la presin en los poros generada en el agua no congelada por la
expansin durante el crecimiento de los cristales de hielo fuerce al
agua no congelada hacia los vacos menores.De lo anterior se deduce
que conforme es mayor el nmero de vacos de aire menor deber ser e!
dao debido a congelaciones, y cuanto ms juntos estn entre ellos
menor deber ser la presin en los poros
v. ACCIN DEL AIRE INCORPORADO
El propsito inicial de la incorporacin del aire al concreto fue
hacerlo ms resistente a la accin de las heladas. La mejora es
debida a que los miles de burbujas de aire, dispersadas a travs de
toda la masa de concreto, actan como cmaras de disipacin de los
esfuerzos y presiones originados por cambios de temperatura y
humedad, as como por la congelacin del agua en el interior del
concretoIgualmente, y al mismo tiempo, los minsculos poros
previenen o limitan el crecimiento de los cuerpos microscpicos de
hielo en la pasta de cemento. Como cada burbuja protege slo una
delgada capa de pasta alrededor de ella, un espaciamiento demasiado
grande entre burbujas podra dar origen a procesos de expansin con
deterioro de la pasta
Por otra parte, cuando las burbujas estn muy cercanas, lo cual
significa factores de espaciamiento muy pequeos, no habr porciones
de la pasta susceptibles de ser atacadas por las heladas y, en la
prctica, debido al acomodo del exceso de agua en los vacos, la
pasta en proceso de congelacin tender a contraerse conforme
disminuye la temperatura, adquiriendo las caractersticas de un
cuerpo slido capaz de resistir el proceso de enfriamiento
Durante el proceso de descongelacin, el agua retomar de los
vacos hacia la pasta, de tal manera que la proteccin impartida por
el aire incorporado continuar en forma permanente para ciclos
repetidos descongelacin y deshielo. La incorporacin de aire
igualmente beneficia en forma indirecta la durabilidad al
incrementar la uniformidad del concreto, disminuir la absorcin del
mismo, hacerlo ms impermeable y, en general, mejorar sus
propiedades en el estado plstico lo que significa menores problemas
de colocacin y por ende mejor calidad del concreto
Para un contenido de aire dado, la proteccin ofrecida por las
burbujas contra los daos por congelacin generalmente es mayor
cuanto ms grande es el nmero de burbujas por unidad de volumen de
pasta. Por ello los vacos son ms efectivos cuanto menor es el
factor de espaciamiento
Como ya se ha indicado, se estima que la pasta est adecuadamente
protegida contra los efectos de la congelacin si el factor de
espaciamiento de las burbujas es de 0.02 mm o menor
vi. EFECTO SOBRE LA RESISTENCIA
Como ya se ha indicado, la resistencia del concreto es afectada
por la cantidad de vacos presentes en la mezcla reducindose la
resistencia en un 5% por cada 1% de aire
Es esencial asegurarse que el concreto tiene adecuada
resistencia y, por tanto, el porcentaje de burbujas de aire debe
ser limitado
Para dicha condicin, la resistencia mxima a congelacin se
obtiene si el tamao promedio de las burbujas de aire es pequeo, de
tal manera que existe un gran nmero de ellas estrechamente
espaciadas. Esto puede ser alcanzado nicamente por incorporacin de
un aditivo et cual deber incorporar un porcentaje controlado de
aire (generalmente -5% a 7%) y producir un gran nmero de pequeas
burbujas de aire igualmente espaciadas en la masa de concreto
vii. CONDICIONES DE EMPLEO
Deber incorporarse aire al concreto siempre que se prevea,
durante la vida del mismo, condiciones naturales de intemperismo
severo; y en aquellos casos en que se emplee cloruros para remover
el hielo que pueda haberse formado sobre los pavimentos
f. PERMEABILIDAD Y ABSORCIN
La incorporacin de aire parece no tener efectos importantes
sobre la permeabilidad o la capacidad de absorcin de agua del
concreto. Ello se explica en parte por el hecho que al dar al
concreto una mayor homogeneidad y uniformidad, como resultado de
una mejor trabajabilidad, se tiende a reducirla permeabilidad del
mismoWright ha sealado que siendo las burbujas de aire un medio
discontinuo no cabe esperar que la presencia de las mismas haga el
concreto ms permeable. Al respecto Neville indica que, desde que la
incorporacin de aire reduce la segregacin y exudacin, al mismo
tiempo que mejora la trabajabilidad, permite el empleo de
relaciones agua-cemento menores, lo que tiende a mejorar la calidad
del concreto en general e indirectamente la impermeabilidad.
Igualmente seala que si bien el aire incorporado produce minsculas
cavidades en la pasta, no forma canales capilares que faciliten o
posibiliten el paso del agua
g. RESISTENCIA A LAABRASIN
El principal factor que influye en la resistencia del concreto a
ala accin de la abrasin es su resistencia estructural. Es por tanto
lgico pensar que si la incorporacin de aire disminuye la
resistencia del concreto a la compresin tambin disminuir su
resistencia a la abrasion
Esta disminucin en la resistencia a la abrasin puede ser
importante en concretos con contenidos de aire mayores del10%. Para
valores que no excedan de 5% al 6% en el contenido de aire, la
reduccin en la resistencia a la abrasin no es importante y no hace
excluyente el empleo de aire en
la construccin de caminos o pavimentos en los que, por razones
de durabilidad, el incremento en la resistencia a los procesos de
congelacin y deshielo es ms importante. En este sentido es
importante indicar que la mayor uniformidad y homogeneidad del
concreto, en razn de una mayor trabajabilidad por la presencia de
aire, al permitir un mejor acabado puede compensar en parte la
prdida en la resistencia a la abrasin
h. PESO UNITARIO
La incorporacin de aire permite apreciar una disminucin en el
peso unitario del concreto
i. ADHERENCIA CON EL ACERO
Se observa un incremento en la capacidad de adherencia entre el
concreto y el acero de refuerzo debido a la incorporacin de aire a
la mezcla. Sin embargo, es importante indicar que las
investigaciones realizadas por Russell y Wuerpel permitieron
determinar que los efectos del aire sobre la adherencia entre el
acero de refuerzo y el concreto son similares a los que se
presentan cuando se trata de resistencia a la compresin
j. APLICACIONES
Adems de las ya indicadas, es conveniente indicar la accin del
aire incorporado sobre los concretos bombeados y los concretos
livianos.
i. CONCRETOS BOMBEADOS
Las experiencias de obra indican que, cuando ya es necesario, no
existe razn alguna para no incorporar aire a concretos que van a
ser bombeados, especialmente si el bconcreto sin aire tiene
tendencia a ser spero, posee poca trabajabilidad y no se van a
emplear aditivos plastificantes. Al respecto Blanks ha indicado que
la incorporacin de aire ayuda al proceso de bombeo en la mayora de
los casos indicando, sin embargo, que la cohesividad extra que
adquiere el concreto por la incorporacin de aire puede retardar el
flujo del mismo en la bomba. Aparentemente, para la mejor operacin
de la bomba, es conveniente reducir en slo 0.5% el contenido de
agregado fino por cada 1% de aire incorporado
ii. CONCRETOS LIVIANOS
El aire incorporado puede ser de considerable ayuda en el
proceso de mezclado de concretos en los que se utiliza fregados
livianos. La textura superficial de stos tiende a hacer el concreto
spero y poco trabajable, pudiendo ser necesario incrementar el
porcentaje de arena con el consiguiente incremento en el peso del
concreto resultante. En el caso indicado, la incorporacin de aire
posibilita que e' Porcentaje de agregado fino sea mantenido bajo y
ayuda 8 Prevenir la tendencia del agregado grueso liviano a flotar
en la fraccin mortero
PERMEABILIDAD Y ABSORCION
PESO UNITARIO
4. CONCLUSIONES
Este sistema de espacios de aire protege al concreto contra el
dao que causan los ciclos de congelamiento y descongelamiento. El
concreto se vuelve ms resistente a las sales deshielan ts, al
ataque de sulfatos y al agua corrosiva. Reduce la segregacin y la
contraccin del concreto. Se usa para estructuras hidrulicas dique,
canales, conductos. Resiste agresiones qumicas de agua de mar y
suelos Amplitud trmica elevada
5. ANEXO: FICHA TECNICA ADITIVO INCORPORADOR DE AIRE MARCA
SIKA
DOCENTE.ING. JEAN VARGASPgina 2