AGUA DE MEZCLA
El agua es el componente del concreto que entra en
contacto con el cemento generando el proceso de hidratación, que desencadena
una serie de reacciones que terminan entregando al material sus propiedades
físicas y mecánicas, su buen uso se convierte en el parámetro principal de
evaluación para establecer el eficiente desempeño del concreto en la
aplicación.
Agua
de curado
Es la cantidad de agua adicional que requiere el
concreto una vez endurecido a fin de que alcance los niveles de resistencia
para los cuales fue diseñado. Este proceso adicional es muy importante en vista
de que, una vez colocado, el concreto pierde agua por diversas situaciones
como: altas temperaturas por estar expuesto al sol o por el calor reinante
en los alrededores, alta absorción donde se encuentra colocado el concreto,
fuertes vientos que incrementan la velocidad de evaporación. Aunque en la
actualidad existen productos que minimizan la pérdida superficial del agua, en
el caso de que no sean utilizados se requiere adicionársela periódicamente a
los elementos construidos para que alcancen el desempeño deseado.
Diseño
de mezcla
El agua en el concreto es fundamental porque al
relacionarla con la cantidad de cemento contenido en la mezcla (relación
agua/cemento), es la que determina la resistencia del mismo y en condiciones
normales su durabilidad. Concretos con altos contenidos de agua
(relaciones agua/cemento por encima de 0,5) pueden proporcionar resistencias
bajas y ser susceptibles de ser atacados fácilmente por los agentes
externos. Por el contrario, relaciones agua/cemento bajas (menores de
0,45) contribuyen de forma significativa a la resistencia de los elementos,
tanto a la compresión y mejor desempeño de la estructura, como al ataque de
agentes que se encuentran en el medio ambiente, y en consecuencia a la
durabilidad.
Por ello, es fundamental el control de adición
de agua a la mezcla durante su preparación o colocación ya que al alterar
la condición inicial de esta (aumentar la relación agua/cemento para conseguir
mayor facilidad en la acomodación y el acabado, puede afectar de forma
apreciable el desempeño del mismo consiguiéndose menores resistencias a la
compresión o desgastes prematuros de los elementos construidos.
AGUA DE MAR PARA EL CONCRETO
El agua de mar no se puede utilizar para amasar
cemento porque tiene cloruros. Solo se utiliza cuando hay que hormigonera en
zonas marinas. De todas maneras, se amasa con agua dulce.
El agua tratada no debería tener ningún problema
para utilizarse, siempre que reúna los parámetros físico-químicos
adecuados.
El problema de los cloruros (y también los sulfatos
y los yesos) es que afectan a la reacción química de hidratación del cemento,
generando moléculas diferentes y que no dan la resistencia necesaria, o incluso
hacen que se disgregue.
AGUA DE
MEZCLADO PARA EL CONCRETO
Casi
cualquier agua natural que sea potable y que no tenga sabor u olor pronunciado,
se puede utilizar para producir concreto. Sin embargo, algunas aguas no
potables pueden ser adecuadas para el concreto.
Se puede
utilizar para fabricar concreto si los cubos de mortero (Norma ASTM
C109 ),producidos con ella alcanzan resistencia a los siete días iguales a
al menos el 90% de especímenes testigo fabricados con agua potable o destilada.
Las impurezas
excesivas en el agua no solo pueden afectar el tiempo de fraguado y la
resistencia del concreto, si no también pueden ser causa de eflorescencia,
manchado, corrosión del esfuerzo, inestabilidad volumétrica y una menor
durabilidad.
El agua que contiene menos de 2,000 partes de millón (ppm) de sólidos
disueltos totales generalmente pueden ser utilizada de manera satisfactoria
para elaborar concreto. El agua que contenga más de 2,000 ppm de sólidos
disueltos deberá ser ensayada para investigar su efecto sobre la resistencia y
el tiempo de fraguado.
CARBONATOS Y BICARBONATOS ALCALINOS
El carbonato de sodio puede causar fraguados muy rápidos, en tanto que lo
bicarbonatos pueden acelerar o retardar el fraguado. En concentraciones fuertes
estas sales pueden reducir de manera significativa la resistencia del concreto.
Cuando la suma de las sales disueltas exceda 1,000 ppm, se
deberán realizar pruebas para analizar su efecto sobre el tiempo de fraguado y
sobre la resistencia a los 28 días. También se deberá
considerar la posibilidad que se presenten reacciones alcali – agregado graves.
CLORUROS
La inquietud respecto a un elevado contenido de cloruros en el agua de
mezclado, se debe principalmente al posible efecto adverso que lo iones de
cloruro pudieran tener en la corrosión del acero de refuerzo, o de los torones
del presfuerzo. Los iones cloruro atacan la capa de oxido protectora formada en
el acero por el medio químico altamente alcalino (pH 12.5)presente
en el concreto.
Los cloruros se pueden introducir en el concreto, ya sea con los
ingredientes separados – aditivos, agregados, cemento, y agua – o a través de
la exposición a las sales anticongelantes, al agua de mar, o al aire cargado de
sales cerca de las costas.
El agua que se utilice en concreto preforzado o en un concreto que vaya a
tener embebido aluminio no deberá contener cantidades nocivas de ion cloruro.
Las aportaciones de cloruros de los ingredientes distintos al agua también se
deberán tomar en consideración. Los aditivos de cloruro de calcio se deberán
emplear con mucha precaución.
SULFATOS
El interés respecto a un elevado contenido de sulfatos en el agua, se debe
a las posibles reacciones expansivas y al deterioro por ataque de sulfatos,
especialmente en aquellos lugares donde el concreto vaya a quedar expuesto a
suelos o agua con contenidos elevados de sulfatos. Aunque se a empleado
satisfactoriamente aguas que contenían 10,000 ppm de sulfatos de sodio.
OTRAS SALES COMUNES
Los carbonatos de calcio y de magnesio no son muy solubles en el agua y
rara vez se les encuentra en concentraciones suficientes para afectar la
resistencia del concreto. En algunas aguas municipales se pueden encontrar
bicarbonatos de calcio y de magnesio. No se consideran dañinas las
concentraciones inferiores o iguales a 400 ppm de bicarbonato en estas formas.
Se han obtenido buenas resistencias con concentraciones hasta de 40,000 ppm
de cloruro de magnesio. Las concentraciones e sulfato de magnesio deberán ser
inferiores a 25,000 ppm.
SALES DE HIERRO
Las aguas freáticas naturales rara vez contienen mas de 20 a30 ppm de
hierro; sin embargo, las aguas de mina acidas pueden contener cantidades muy
grandes. Las sales de hierro en concentraciones hasta 40,000 ppm normalmente no
afectan de manera adversa al desarrollo de la resistencia.
DIVERSAS SALES INORGÁNICAS
Las sales de magnesio, estaño, zinc, cobre y plomopresentes en
el agua pueden provocar una reducción considerable en la resistencia y también
grandes variaciones en el tiempo de fraguado. De estas, las mas activas son las
sales de zinc, de cobre y de plomo. Las sales que son especialmente activas
como retardantes, incluyen el yodato de sodio, fosfato de sodio, arsenato de
sodio y borato de sodio.
Generalmente se pueden tolerar en el agua de mezclado concentraciones de
estas sales hasta de 500 ppm.
Otra sal que puede ser dañina al concreto es el sulfuro de sodio; aun la
presencia de 100 ppm requiere de ensayes.
AGUA DE MAR
Aun cuando un concreto hecho con agua de mar puede tener una resistencia
temprana mayor que un concreto normal, sus resistencias a edades mayores (después
de 28 días) pueden ser inferiores. Esta reducción de resistencia puede
ser compensada reduciendo la relación agua – cemento.
El agua de mar no es adecuada para producir concreto reforzado con acero y no deberá usarse en concreto preforzados debido al riesgo de corrosión del esfuerzo, particularmente en ambientes cálidos y húmedos.
El agua de mar que se utiliza para producir concreto, también tiende a causar eflorescencia y humedad en superficies de concreto expuestas al aire y al agua.
El agua de mar no es adecuada para producir concreto reforzado con acero y no deberá usarse en concreto preforzados debido al riesgo de corrosión del esfuerzo, particularmente en ambientes cálidos y húmedos.
El agua de mar que se utiliza para producir concreto, también tiende a causar eflorescencia y humedad en superficies de concreto expuestas al aire y al agua.
AGUAS ACIDAS
En general, el agua de mezclado que contiene ácidos clorhídrico,sulfúrico y
otros ácidos 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.
AGUAS ALCALINAS
Las aguas con concentraciones de hidróxido de sodio de 0.5%el
peso del cemento, no afecta en gran medida a la resistencia del concreto toda
vez que no ocasionen un fraguado rápido. Sin embargo, mayores concentraciones
pueden reducir la resistencia del concreto.
El hidróxido de potasio en concentraciones menores a 1.2% por
peso de cemento tiene poco efecto en la resistencia del concreto desarrollada
por ciertos cementos, pero la misma concentración al ser usada con otros
cementos puede reducir sustancialmente la resistencia a los 28 días.
AGUAS DE ENJUAGUE
La Agencia de Protección Ambiental y las agencias estatales de los EEUU
prohíben descargar en las vías fluviales, aguas de enjuague no tratadas que han
sido utilizadas para aprovechar la arena y la grava de concretos regresados o
para lavar las mezcladoras.
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