SEMANA 2
AGUA DE MEZCLA
El agua es un componente esencial en las mezclas de concreto y morteros, pues permite que el cemento desarrolle su capacidad ligante.
Para cada cuantía de cemento existe una cantidad de agua del total de la agregada que se requiere para la hidratación del cemento; el resto del agua solo sirve para aumentar la fluidez de la pasta para que cumpla la función de lubricante de los agregados y se pueda obtener la manejabilidad adecuada de las mezclas frescas. El agua adicional es una masa que queda dentro de la mezcla y cuando se fragua el concreto va a crear porosidad, lo que reduce la resistencia, razón por la que cuando se requiera una mezcla bastante fluida no debe lograrse su fluidez con agua, sino agregando aditivos plastificantes.
El agua utilizada en la elaboración del concreto y mortero debe ser apta para el consumo humano, libre de sustancias como aceites, ácidos, sustancias alcalinas y materias orgánicas.En caso de tener que usar en la dosificación del concreto, agua no potable o de calidad no comprobada, debe hacerse con ella cubos de mortero, que deben tener a los 7 y 28 días un 90% de la resistencia de los morteros que se preparen con agua potable.
Algunas de las sustancias que con mayor frecuencia se encuentran en las aguas y que inciden en la calidad del concreto se presentan a continuación:
· Las aguas que contengan menos de 2000 p.p.m. de sólidos disueltos generalmente son aptas para hacer concretos; si tienen más de esta cantidad deben ser ensayados para determinar sus efectos sobre la resistencia del concreto.
· Si se registra presencia de carbonatos y bicarbonatos de sodio o de potasio en el agua de la mezcla, estos pueden reaccionar con el cemento produciendo rápido fraguado; en altas concentraciones también disminuyen la resistencia del concreto.
· El alto contenido de cloruros en el agua de mezclado puede producir corrosión en el acero de refuerzo o en los cables de tensionamiento de un concreto pre esforzado.
· El agua que contenga hasta 10000 p.p.m. de sulfato de sodio, puede ser usada sin problemas para el concreto.
· Las aguas ácidas con pH por debajo de 3 pueden crear problemas en el manejo u deben ser evitadas en lo posible.
· Cuando el agua contiene aceite mineral (petróleo) en concentraciones superiores a 2%, pueden reducir la resistencia del concreto en un 20%.
· Cuando la salinidad del agua del mar es menor del 3.5%, se puede utilizar en concretos no reforzados y la resistencias del mismo disminuye en un 12%, pero si la salinidad aumenta al 5% la reduccion dela resistencia es del 30%.
El agua del curado tiene por objeto mantener el concreto saturado para que se logre la casi total hidratación del cemento, permitiendo el incremento de la resistencia.
Las sustancias presentes en el agua para el curado pueden producir manchas en el concreto y atacarlo causando su deterioro, dependiendo del tipo de sustancias presentes. Las causas más frecuentes de manchas son: El hierro o la materia orgánica disuelta en el agua.
El agua, considerada como materia prima para la confección y el curado del concreto u hormigón debe cumplir con determinadas normas de calidad. Las normas para la calidad del agua son variables de país a país, y también pueden tener alguna variación según el tipo de cemento que se quiera mezclar. Las normas que se detallan a continuación son por lo tanto generales. Esta deberá ser limpia y fresca hasta donde sea posible y no deberá contener residuos de aceites, ácidos, sulfatos de magnesio, sodio y calcio (llamados álcalis blandos) sales, limo, materias orgánicas u otras sustancias dañinas y estará asimismo exenta de arcilla, lodo y algas.
Los límites máximos permisibles de concentración de sustancias en el agua1 son los siguientes:
| Sustancias y Ph | Límite máximo |
| Cloruros | 300 ppm |
| Sulfatos | 200 ppm |
| Sales de magnesio | 125 ppm |
| Sales solubles | 300 ppm |
| Sólidos en suspensión | 10 ppm |
| Materia orgánica expresada en oxígeno consumido | 0.001 ppm |
| Ph | 6 < pH < 8 |
PROPIEDADES QUIMICAS Y FISICAS DEL AGUA
El agua es un componente esencial en las mezclas de concreto y morteros, pues permite que el cemento desarrolle su capacidad ligante.
Para cada cuantía de cemento existe una cantidad de agua del total de la agregada que se requiere para la hidratación del cemento; el resto del agua solo sirve para aumentar la fluidez de la pasta para que cumpla la función de lubricante de los agregados y se pueda obtener la manejabilidad adecuada de las mezclas frescas. El agua adicional es una masa que queda dentro de la mezcla y cuando se fragua el concreto va a crear porosidad, lo que reduce la resistencia, razón por la que cuando se requiera una mezcla bastante fluida no debe lograrse su fluidez con agua, sino agregando aditivos plastificantes.
El agua utilizada en la elaboración del concreto y mortero debe ser apta para el consumo humano, libre de sustancias como aceites, ácidos, sustancias alcalinas y materias orgánicas.En caso de tener que usar en la dosificación del concreto, agua no potable o de calidad no comprobada, debe hacerse con ella cubos de mortero, que deben tener a los 7 y 28 días un 90% de la resistencia de los morteros que se preparen con agua potable.
Algunas de las sustancias que con mayor frecuencia se encuentran en las aguas y que inciden en la calidad del concreto se presentan a continuación:
· Las aguas que contengan menos de 2000 p.p.m. de sólidos disueltos generalmente son aptas para hacer concretos; si tienen más de esta cantidad deben ser ensayados para determinar sus efectos sobre la resistencia del concreto.
· Si se registra presencia de carbonatos y bicarbonatos de sodio o de potasio en el agua de la mezcla, estos pueden reaccionar con el cemento produciendo rápido fraguado; en altas concentraciones también disminuyen la resistencia del concreto.
· El alto contenido de cloruros en el agua de mezclado puede producir corrosión en el acero de refuerzo o en los cables de tensionamiento de un concreto pre esforzado.
· El agua que contenga hasta 10000 p.p.m. de sulfato de sodio, puede ser usada sin problemas para el concreto.
· Las aguas ácidas con pH por debajo de 3 pueden crear problemas en el manejo u deben ser evitadas en lo posible.
· Cuando el agua contiene aceite mineral (petróleo) en concentraciones superiores a 2%, pueden reducir la resistencia del concreto en un 20%.
· Cuando la salinidad del agua del mar es menor del 3.5%, se puede utilizar en concretos no reforzados y la resistencias del mismo disminuye en un 12%, pero si la salinidad aumenta al 5% la reduccion dela resistencia es del 30%.
El agua del curado tiene por objeto mantener el concreto saturado para que se logre la casi total hidratación del cemento, permitiendo el incremento de la resistencia.
Las sustancias presentes en el agua para el curado pueden producir manchas en el concreto y atacarlo causando su deterioro, dependiendo del tipo de sustancias presentes. Las causas más frecuentes de manchas son: El hierro o la materia orgánica disuelta en el agua.
TOLERANCIAS DE CONCENTRACIONES DE IMPUREZAS EN EL USO DE AGUA PARA CONCRETO
| IMPUREZAS | MÁXIMA CONCENTRACIÓN TOLERADA.ASTM C-94 | CEMENTOS RICOS EN CALCIO NOM C – 122-1982 | CEMENTOS SULFATORRESISTENTES NOM C – 122 - 1982 |
| Carbonato de sodio y potasio | 1,000 ppm | ---------- | ------------ |
| Cloruro de sodio | 20,000 ppm | -------- | ------------ |
| Cloruro como Cl (concreto preesforzado) | 500 ppm | 400(c) | 600(c) |
| Cloruro como Cl (concreto húmedo o con elementos de aluminio, metales similares galvanizados.) | 1,000 ppm | 700(c) | 1,000(c) |
| Sulfato de sodio | 10,000 ppm | ------------- | ----------- |
| Sulfato como SO4 < | 3,000 ppm | 3,000 | 3,500 |
| Carbonato de calcio y magnesio, como ion bicarbonato | 400 ppm | 600 | 600 |
| Cloruro de magnesio | 40,000 ppm | ---------- | ----------- |
| Sulfato de magnesio | 25,000 ppm | ---------- | ----------- |
| Cloruro de calcio (por peso de cemento de concreto) | 2% | ---------- | ----------- |
| Sales de hierro | 40,000 ppm | ---------- | ----------- |
| Yodato, arrestando, fosfato y borato de sodio | 100 ppm | ---------- | ----------- |
| PH | 6.0 a 8.0 | No menor de 6.0 | No menor de 6.5 |
| Hidróxido de sodio (por peso de cemento de concreto) | 0.50% | ---------- | ----------- |
| Hidróxido de potasio (por peso de cemento de concreto) | 1.20% | ---------- | ----------- |
| Azúcar | 500 ppm | ---------- | ----------- |
| Aceite mineral (por peso de cemento de concreto) | 2% | ----------< | ----------- |
| Agua con algas | 0 | --------- | ----------- |
| Materia orgánica | 20 ppm | 150(b) | 150(b) |
| Agua de mar (contenido total de sales para concreto no reforzado) | 35,000 ppm | -------- | ----------- |
| Agua de mar para concreto reforzado o preesforzado | No recomendable | --------- | ----------- |
| Álcalis totales como Na+ | --------------------------------- | 300 | 450 |
| Dióxido de carbono disuelto CO 2 | --------------------------------- | 5< | 3 |
| Sólidos en suspensión en agua natural | 2,000 ppm | 2,000 | 2,000 |
| Sólidos en suspensión en agua reciclada | ---------------------------------- | 50,000 | 50,000 |
| Magnesio como Mg++ | ---------------------------------- | 100 | 150 |
| Total de impurezas en solución | ---------------------------------- | 3,500 | 4,000 |
Cerca de 2,000 ppm de partículas de arcilla o limos suspendidos en el agua de mezclado se pueden tolerar. Cantidades más altas pueden no afectar la resistencia, pero sí influir en otras propiedades del concreto.
Varias clases de aceite están ocasionalmente presentes en el agua de mezclado. El aceite mineral (petróleo) por sí solo, tiene menos efectos sobre el desarrollo de resistencia del concreto que los aceites minerales o vegetales. Sin embargo, el aceite mineral en concentraciones superiores a 2 por ciento de peso del cemento puede reducir la resistencia del concreto en 20 por ciento o más.
En el agua tratada deben cuidarse principalmente los contenidos de sulfatos, cloruros y álcalis, ya que en concentraciones superiores a las establecidas, su reacción con los componentes del cemento y los agregados puede ser muy agresiva.
Varias clases de aceite están ocasionalmente presentes en el agua de mezclado. El aceite mineral (petróleo) por sí solo, tiene menos efectos sobre el desarrollo de resistencia del concreto que los aceites minerales o vegetales. Sin embargo, el aceite mineral en concentraciones superiores a 2 por ciento de peso del cemento puede reducir la resistencia del concreto en 20 por ciento o más.
En el agua tratada deben cuidarse principalmente los contenidos de sulfatos, cloruros y álcalis, ya que en concentraciones superiores a las establecidas, su reacción con los componentes del cemento y los agregados puede ser muy agresiva.
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