6.1. Generalidades
Los aditivos son productos que, introducidos en pequeña proporción en el hormigón, modifican algunas de sus propiedades originales. Su empleo se ha ido generalizando hasta el punto de constituir actualmente un componente habitual del hormigón. Sin embargo, su empleo debe ser considerado cuidadosamente, siendo importante verificar cuál es su influencia en otras características distintas de las que se desea modificar.
En primera aproximación, su proporción de empleo debe establecerse de acuerdo a las especificaciones del fabricante, debiendo posteriormente verificarse según los resultados obtenidos en obra o, preferentemente, mediante mezclas de prueba.
6.2. Tipos de Aditivos
Existe una variada gama de aditivos, de los cuales se describen en los párrafos que siguen los de uso más frecuente, indicándose la forma y las consecuencias derivadas de su empleo.
6.2.1. Incorporadores de Aire
Están destinados a producir la incorporación de aire en forma de pequeñas burbujas, en su mayoría de un tamaño comprendido entre 0.01 y 1 mm, con una distribución uniforme en la masa del hormigón.
La proporción de burbujas recomendable depende del tamaño máximo del árido más grueso del hormigón, empleándose por regla general los siguientes valores:
El empleo de los incorporadores de aire está orientado básicamente a aumentar la resistencia del hormigón frente a los ciclos alternados de temperaturas bajo y sobre cero (hielo-deshielo), que puedan conducir al congelamiento del agua contenida en el hormigón.
Sin embargo, ejercen también efecto sobre otras propiedades del hormigón, entre los cuales pueden citarse los siguientes:
- Reducción de la permeabilidad al agua y líquidos en general.
- Aumento de la consistencia del hormigón, en una forma similar al obtenido por la adición de granos finos.
- Aumento de la fluidez del hormigón.
- Disminución de la exudación del agua de amasado del hormigón.
- Disminución de la resistencia.
Este último efecto debe ser especialmente considerado, pues la disminución de resistencia provocada por la incorporación de burbujas no alcanza a ser compensada por la disminución de la cantidad de agua de amasado posible de producir por efecto de la mayor fluidez.
6.2.2. Plastificadores
Los plastificadores producen un aumento de la fluidez del hormigón al cual se incorporan. Alternativamente, permiten una reducción en el agua de amasado del hormigón, manteniendo su fluidez y, con ello, una reducción de la dosis de cemento sin disminución de la resistencia.
La reducción de la dosis de agua que se puede obtener con los plastificadores depende del tipo utilizado, pero oscila alrededor de un 10%.
No producen en general otros efectos significativos sobre el hormigón, aunque los productos empleados para la fabricación de algunos plastificadores pueden producir ligeros retardos en el fraguado.
Por las razones expuestas, su empleo se considera normalmente desde un punto de vista económico, por el ahorro de cemento que permite, aspecto que debe ser analizado tomando en consideración los costos relativos de ambos productos.
Últimamente se han desarrollado superplastificadores, los que permiten aumentos notables de la fluidez del hormigón, del orden del doble de los señalados para un plastificador normal. Su empleo debe ser estudiado con cuidado, pues su efecto plastificador se mantiene durante un tiempo limitado, perdiéndose posteriormente.
6.2.3. Aceleradores
Los aceleradores producen un aumento de la resistencia inicial del hormigón, principalmente en los primeros días, acortando, además, los tiempos inicial y final de fraguado.
Por estas características, los aceleradores son utilizados con los siguientes fines:
- Cuando se desea reducir el período de espera para la puesta en servicio de un elemento estructural.
- Para atenuar el efecto retardador producido sobre las resistencias iniciales del hormigón en los períodos de baja temperatura.
El efecto producido por un acelerador depende de numerosos factores, tales como su composición química, la dosis utilizada, la temperatura del hormigón, el tipo y la dosis de cemento, por lo que no es posible dar valores medios sobre su efecto, el cual debe ser estudiado en cada caso particular.
Los aceleradores inciden también en la velocidad de desarrollo de eventuales procesos corrosivos en las armaduras, principalmente cuando en su composición interviene el cloruro de calcio. Por este motivo su empleo en el hormigón armado y pretensado está sujeto a las condiciones restrictivas establecidas en NCh 163 respecto del contenido total de cloruros, y debe ser necesariamente analizado cuando se contemple su uso.
Adicionalmente, por su efecto sobre el tiempo de fraguado, es conveniente verificar que no se producirán interferencias sobre los plazos de colocación del hormigón en las capas que constituyen cada etapa de ejecución de la obra.
Finalmente, debe señalarse que el efecto acelerante puede ejercer influencia significativa sobre las resistencias a largo plazo del hormigón, esto es en edades superiores a 28 días, pudiendo incluso reducirlas para altas dosis de aditivo.
6.2.4. Retardadores
Los retardadores ejercen su efecto postergando los tiempos de comienzo y término del fraguado de la pasta de cemento.
Esta condición puede resultar adecuada en los siguientes casos:
- En el hormigonado de elementos de gran dimensión en planta cuando la capacidad de transporte o de colocación de hormigón son limitadas.
- Para atenuar el acortamiento de los tiempos inicial y final de fraguado en los períodos de alta temperatura ambiente.
El empleo de los retardadores disminuye la resistencia inicial de los hormigones, efecto que generalmente es apreciable hasta edades de alrededor de 7 días, pero que no se manifiesta sobre las resistencias a edades posteriores.
6.2.5. Impermeabilizantes
Producen un efecto impermeabilizante sobre el hormigón, al disminuir su permeabilidad a los líquidos, principalmente el agua.
Este efecto es de origen físico y es producido generalmente por intermedio de un aporte de granos muy finos, de tamaño coloidal, disueltos en una fase líquida y puede resultar conveniente en algunos casos como los siguientes:
- En los elementos destinados al almacenamiento de líquidos, con el objeto de lograr mayor impermeabilidad, si no existe la posibilidad de aumentar la dosis de cemento.
- En los elementos de hormigón en contacto con napas de agua o expuestos a la humedad ambiente, para evitar el proceso de absorción capilar.
La proporción de uso de este tipo de aditivo depende de su naturaleza y, por lo tanto, debe ajustarse a las recomendaciones de su fabricante. Sin embargo, debe señalarse que su aplicación requiere normalmente de un contenido mínimo de granos finos o, en otros términos, de una dosis mínima de cemento.
Esta dosis mínima no puede definirse en forma general, pues depende, además del tipo de aditivo empleado, del tamaño máximo del árido grueso y de la docilidad prevista para el hormigón. Se estima, a título de orientación, que su efectividad debe ser analizada si la dosis de cemento desciende de unos 200 kg/m³.
6.2.6. Microsílice
La microsílice está constituida por un polvo de gran finura y con un alto contenido de sílice, obtenido como subproducto en algunos procesos industriales.
Su finura alcanza valores del orden de 20 a 25 veces más alta que la del cemento y su contenido de sílice se sitúa en valores comprendidos entre 90 y 100%.
Debido a estas características tienen una elevada actividad puzolánica, propiedad que resulta importante para la obtención de hormigones de alta resistencia, especialmente a edades inferiores a 28 días.
Sin embargo, a causa de su elevada finura, al ser introducida en el hormigón aumenta significativamente su consistencia, motivo por el cual, si se emplea en dosis elevadas, superiores al 10% del peso del cemento, pueden producirse dificultades para la manejabilidad del hormigón en obra.
Tiene, además, el inconveniente de su elevado costo, motivo por el cual su uso debe ser considerado cuidadosamente, realizando experiencias previas a la decisión de su empleo.
