SEMANA 9: AGUA PARA CONCRETOS Y MORTEROS

AGUA PARA CONCRETO Y MORTEROS

DEFINICION:

El agua es un componente esencial en las mezclas de concreto y morteros, pues permite que el cemento desarrolle su capacidad ligante.

· Las aguas acidas 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%.

 Agua utilizable:

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.

EL MORTERO:

El mortero también es un material de construcción que en estado endurecido presenta propiedades físicas y mecánicas similares a las del concreto.

 Componentes del Mortero;  Cemento (Blanco) y/o otros cementantes como material aglutinante o pegante.  Arena fina o gruesa cómo agregado. Agua, Aditivos en algunas ocasiones para brindar al mortero de características especiales.

El agua para Morteros:

El agua no debe contener sustancias en suspensión o disueltas que alteren el fraguado del cemento.

Las aguas muy puras (lluvia) son ácidas si el pH<7

Agua potable es incolora, inodora, insípida, fresca y no contiene materia orgánica.

 

Tipos de aguas y su utilización

Aguas Ácidas

La cantidad máxima permisible de ácido es diez mil ppm., con un pH=3.

Aguas Alcalinas

La cantidad máxima permisible es de diez mil ppm.

Limites máximos de sustancias en Agua potable

Sustancia	Miligramos por litro
Cloro	60
Ácido sulfúrico	50
Cal	150
Magnesia	50
Materia orgánica	3
Amoníaco libre por destilación	0.02
Ácido nítrico	20

Límites máximos de sustancias en aguas no potables

Sustancia	gramos/litro
Anhídrido sulfúrico	0.3
Materia orgánica	0.03
Sulfuros expresados en azufres	0.05
Cloruros	10
pH	6<pH<8

DETERMINACION DE CALIDAD:

Deberá ser limpia y estar libre de cantidades perjudiciales de aceites, ácidos, álcalis, sales, material orgánico y otras sustancias que pueden ser nocivas al concreto o al acero.

Si hubiese dudas sobre la calidad del agua a emplearse en la preparación de una mezcla de concreto, será necesario hacer un análisis químico.

Se deben desechar aguas provenientes de relaves mineros o que contengan residuos minerales o de instalaciones industriales.

Deberá cumplir con los requisitos de la Norma Técnica Peruana NTP 339.088 e ITINTEC 334.088 y debe ser, de preferencia, potable.

Está prohibido el empleo de aguas ácidas (ácidos clorhídrico, sulfúrico y otros ácidos inorgánicos comunes); calcáreas (con cal); minerales; carbonatadas (dióxido de carbono); aguas con un contenido de sulfatos mayor del 1%; aguas que contengan algas; humus, o descargas de desagües; aguas que contengan azucares o sus derivados.

Está prohibido el empleo de aquellas aguas que contemplan porcentajes significativos de sales de sodio o de potasio disueltas, en todos aquellos casos en que la reacción álcali-agregado es posible.

 

REQUISITOS PARA AGUA NO POTABLE

Están limpias y libres de cantidades perjudiciales de aceites, ácidos, álcalis, sales, materia orgánica y otras sustancias que puedan ser dañinas al concreto, acero de refuerzo o elementos embebidos.

La selección de las proporciones de la mezcla de concreto se basa en ensayos en los que se ha utilizado agua de la fuente elegida.

Los cubos de mortero para ensayos, hechos con agua no potable, deben tener resistencias a los 7 y 28 días, de por lo menos 90 % de la resistencia de muestras similares hechas con agua potable. La comparación de los ensayos de resistencia debe hacerse con morteros idénticos, excepto por el agua de mezclado, preparados y ensayados de acuerdo con la NTP 334.051

AGUAS NO RECOMENDABLES

 Aguas acidas

Aguas calcáreas; minerales; carbonatadas; o naturales.

Aguas provenientes de minas o relaves

Aguas que contengan residuos industriales

Aguas con un contenido de cloruro de sodio mayor del 3%; o un contenido de sulfato mayor de 1%.

Aguas que contengan algas, materias, orgánica, humus, partículas de carbón, turba, azufre, o descargas de desagües.

Aguas que contengan ácido húmico u otros ácidos orgánicos.  

Aguas que contengan azucares o sus derivados.

Aguas con porcentajes significativos de sales de sodio o potasio disueltos en especial en todos aquellos casos en que es posible la reacción álcali-agregado

IMPUREZAS ENCONTRADAS EN EL AGUA

 Impurezas Inorgánicas

Carbonatos alcalinos y Bicarbonatos

Cloruros

Sulfatos

Sales de Hierro

Diversas sales inorgánicas (manganeso, zinc, estaño, cobre, plomo)

Impurezas Orgánicas

Azúcar

Aceites.

Otros

Sedimentos o partículas en suspensión (coloides, arcilla, limo)

Aceites

Gases Solubles

CO2

H2S 

AGUA DE MAR:

El contenido medio de cloruro sódico del agua de mar es del orden de 25 gramos por litro (aproximadamente 15 g/l de ión Cl-), inadmisible para hormigón armado.

El contenido medio del ión sulfato es próximo a los 3 g/l. Según este índice, se podría calificar al agua marina como perjudicial, pero por una serie de razones de índole química, su agresividad real es mucho menor que la que tendría un agua no marina con sulfatos o cloruros en análogas proporciones.

No se admite presencia de algas, ya que impiden la adherencia áridopasta, provocando multitud de poros en el hormigón.

AGUAS ACIDAS:

En general, el agua de mezclado que contiene acidos clorhídrico, sulfúrico y otros acidos inorgánicos comunes en concentraciones inferiores a 10,000 ppm no tiene un efecto adverso en la resistencia. Las aguas acidas con valores pH menores que 3.0 pueden ocasionar problemas de manejo y se deben evitar en la medida de lo posible.

Los minerales metálicos están principalmente constituidos de sulfuros. Durante la explotación, los sulfuros se oxidan a medida que la pulverización se afina, y permiten que el agua circule fácilmente. Este fenómeno produce drenajes ácidos mineros que llevan los metales en disolución hacia los cursos de agua, en los cuales las concentraciones pueden, por lo tanto, alcanzar niveles superiores a los establecidos en las normas de potabilidad.

Por otra parte, para mantener la actividad de ciertos yacimientos, se necesitan operaciones de bombeo de las galerías, aumentando los desechos ácidos en el ambiente. El pH de estos desechos varía entre 1,2 y 2,5 con fuertes concentraciones metálicas.

AGUAS ALCALINAS:

Cuando existe mayor cantidad de H+ que de OH- el agua es ácida. Si ocurre lo contrario será alcalina.

DOSIFICACION DE MORTEROS:

 Los morteros para albañilería se definen como mezclas de uno o más conglomerantes inorgánicos, áridos, agua y a veces adiciones . Dichas mezclas deben ser homogéneas y sus componentes se deben utilizar en unas proporciones determinadas de acuerdo con la utilización prevista del mortero. Los morteros para albañilería comprenden los morteros para uso corriente -que se utilizan en la construcción de obras de fábrica, ya sea vista, común o estructural- los morteros para juntas finas y los morteros ligeros.

Porosidad del concreto y mortero:

En este trabajo se estudia la relación que puede existir entre la composición del concreto y su porosidad. La composición del concreto, a estos efectos, la enfocamos como la de un material heterogéneo, compuesto de una matriz de pasta pura (cemento más agua), una matriz secundaria de mortero (arena más pasta pura) y el material integrado por todos sus componentes. A la pasta, al mortero y al concreto se les determina experimentalmente la porosidad, en condiciones lo más semejantes posibles. La medida de la porosidad se hace por un solo método, el de absorción de agua hasta saturación, primero en frío y después en caliente.

 

 

Permeabilidad:

Con permeabilidad se hace referencia a la cantidad de migración de agua a través del concreto o mortero cuando el agua se encuentra a presión; de igual forma, se puede definir como la capacidad del concreto de resistir la penetración de agua u otras sustancias (liquido, gas, iones, etc.). 

Clasificación

Aditivo reductor de agua/plastificante:

 

Aditivo que, sin modificar la consistencia, permite reducir el contenido de agua de un determinado hormigón, o que, sin modificar el contenido de agua, aumenta el asiento, escurrimiento, o que produce ambos efectos a la vez.

Aditivo reductor de agua: 

 Aditivo que reduce la pérdida de agua, disminuyendo la exudación.

Aditivo inclusor de aire:

 

Aditivo que permite incorporar durante el amasado una cantidad determinada de burbujas de aire, uniformemente repartidas, que permanecen después del endurecimiento.

Aditivo acelerador de fraguado:

 

Aditivo que reduce el tiempo de transición de la mezcla para pasar del estado plástico al rígido.

Aditivo acelerador del endurecimiento:

 Aditivo que aumenta la velocidad de desarrollo de resistencia iniciales del hormigón, con o sin modificación del tiempo de fraguado.

Aditivo retardador de fraguado:

 

Aditivo que aumenta el tiempo del principio de transición de la mezcla para pasar del estado plástico al estado rígido.

Aditivo hidrófugo de masa:

 

Aditivo que reduce la absorción capilar del hormigón endurecido.

Aditivo multifuncional:

 

Aditivo que afecta a diversas propiedades del hormigón fresco y/o endurecido actuando sobre más de una de las funciones principales definidas en los aditivos mencionados anteriormente.

Existen otra variedad de productos que, sin ser propiamente aditivos y por tanto sin clasificarse como ellos, pueden considerarse como tales ya que modifican propiedades del hormigón, como ocurre con los colorantes o pigmentos que actúan sobre el color hormigón, los generadores de gas que lo hacen sobre la densidad, etc.