Research design

Algunos aditivos químicos son vendidos como sólidos solubles en agua que

requieren ser mezclados en obra, estos aditivos deben dosificarse en peso y

disolverse de tal manera que las partículas no solubles queden suspendidas

uniformemente en la mezcla de concreto. Los aditivos en presentación líquida se

adicionan al concreto fresco durante su amasado a través del agua cuando esta es

colocada en el equipo o camión mezclador.

Con la adición del aditivo liquido se puede ver afectado la cantidad de agua en

la mezcla, por lo que se deberá realizar un ajuste de proporciones de agua de

acuerdo a la cantidad de aditivo líquido que se adicione, asimismo el tiempo de

mezclado por cada tanda con el fin de velar por la adecuada distribución del aditivo

2.2.3 INCORPORACIÓN DE AIRE AL CONCRETO.

Cuando se determina que se debe incorporar aire intencionalmente al concreto,

esto se debe hacer mediante el uso de un aditivo incorporador de aire que será

adicionado a la mezcla en su elaboración, esto es algo muy diferente al aire que

generalmente se queda atrapado en la mezcla. El incorporar aire a la mezcla se da

en concretos donde se utilice agentes químicos descongelantes, más aún cuando

se tendrá presencia de cloruros de calcio o de sodio; esto se da en pisos y

pavimentos que estarán expuestos a bajas temperaturas.

“Los aditivos incorporadores de aire son utilizados con el objetivo de introducir aire estabilizado mediante burbujas microscópicas en el concreto. El aire incorporado

mejora en gran magnitud la durabilidad del concreto cuando está expuesto a

congelamiento y descongelamiento. Estas burbujas de aire aumentan la resistencia

del concreto al descascaramiento en las superficies de este, de igual manera

aumenta su plasticidad y disminuye la segregación cuando se encuentra en estado

fresco” (Kosmatka, Kerkhof, Panarese, & Tanesi, 2004, p. 137).

2.2.3.1 HISTORIA DE LA INCORPORACION DE AIRE AL CONCRETO.

“El primer trabajo que relaciona los ensayos de congelación y deshielo con el contenido de aire del concreto se publicó por la Portland Cement Association en

1936, pero el término “Cemento con aire incorporado” no se usó hasta 1941, después de que la misma entidad creo un comité encargado de estudiar los

cementos tratados. Dicho comité señala que tanto la resina vinsol como las grasas

reducen el peso unitario del concreto al incorporar aire, distribuido a través de toda

la masa en forma de burbujas microscópicas. A partir de esa fecha, los estudios

han continuado de forma creciente, considerándose a fines del Siglo XX que las

teorías sobre la incorporación de aire y sus efectos en propiedades del Concreto

son uno de los más importantes avances en la Tecnología del Concreto desde que

Abrams, en 1918, formuló la teoría de la relación Agua-Cemento y su efecto sobre

la resistencia” (Rivva Lopez, 2000, p. 288).

2.2.3.2 AIRE ATRAPADO.

Las burbujas de aire atrapado se caracterizan porque su diámetro es mayor de

un milímetro y su perfil es irregular, esto último debido a que la periferia de las

burbujas sigue el contorno de las partículas de agregado que la rodea.

“Las burbujas de aire atrapado son más abundantes en mezclas pobres de concretos sin aire incorporado, especialmente si la arena es pobre en las partículas

más finas. En este tipo de burbujas, el aire presente en las mismas está bajo la

acción de una doble presión impuesta por la acción de las fuerzas capilares y la

hidrostática que corresponde al agua de la mezcla. Son inefectivas para mejorar la

trabajabilidad del concreto debido a que no disminuye, y más bien tienden a

aumentar, la capacidad de dilatación de la masa que es necesario manipular” (Rivva Lopez, 2000, p. 290).

El aire atrapado corresponde a las burbujas de aire que quedan naturalmente

atrapadas y se les conoce como poros de compactación. Cuando están

interconectados y abiertos al exterior, son susceptibles de ser saturados y por ello

ocurre la permeabilidad del concreto a los fluidos. En general, cuando aumenta la

cantidad de poros capilares de aire atrapado, se reduce significativamente la

2.2.3.3 AIRE INCORPORADO.

“Las burbujas de aire incorporado son retenidas en el mismo como resultado de la adherencia, por fuerzas químicas superficiales, a las partículas de cemento y

agregado, así como por la viscosidad inherente a la pasta. Las burbujas de aire

incorporado se caracterizan por tener un diámetro que varía entre 10 y 1000

micrones, así como un perfil esférico o que se aproxima a dicha forma, el cual viene

dado por la presión hidrostática a que están sujetas las burbujas por la acción de la

pasta, agua y agregado fino que las rodea” (Riva Lopez, 2000, pp. 290-291). “El concreto con aire incluido contiene diminutas burbujas de aire distribuidos uniformemente por toda la pasta de cemento. El aire incluido puede provenir de la

adición de demento inclusor de aire a la mezcla o de la inclusión de un aditivo

incorporados de aire que se incorpora a la mezcla de manera directa” (Kosmatka, Kerkhof, Panarese, & Tanesi, 2004, pp. 161).

Desde el descubrimiento de la importancia de la presencia del aire incorporado

y su influencia sobre el comportamiento del concreto expuesto al congelamiento y

descongelamiento, las investigaciones posteriores han permitido introducir nuevas

consideraciones en la influencia de aire incorporado en las propiedades del

concreto en estado fresco y endurecido.

2.2.3.4 CARÁCTERÍSITCAS DE LAS BURBUJAS.

1. Condiciones de presión. El aire encerrado en las burbujas presentes en la

pasta no endurecida de un concreto está sometido a una presión mayor que la

encima de las burbujas, o una parte de ella, así como cualquier otra carga

impuesta sobre el concreto.

2. Solubilidad en agua. Mientras el concreto está en un estado no endurecido,

el aire que se encuentra en forma de burbujas muy pequeñas está siendo

disuelto mucho más rápidamente que aquel que está presente en forma de

grandes burbujas, siendo improbable que cualquier burbuja que originalmente

tenía un diámetro menor de 10 micrones se conserve.

2.2.3.5 ÓPTIMO CONTENIDO DE AIRE.

Para cada mezcla de concreto existe un volumen mínimo de burbujas que

requiere para obtener protección contra las heladas. El tamaño de las burbujas

depende en forma importante del proceso de formación de espuma. Siempre debe

tenerse presente que en cualquier concreto existe aire atrapado, tenga o no aire

incorporado, y no siendo fácil la distinción entre las dos clases de burbujas.