Controlando los tiempos de fraguado del concreto

La química del concreto es complicada y la composición de la mezcla puede afectar su comportamiento, desde su trabajabilidad hasta los tiempos de fraguado. A menudo, los contratistas necesitan concreto que tenga un tiempo de fraguado prolongado cuando el concreto se transporta a largas distancias o cuando se colocará durante altas temperaturas.

La temperatura juega un papel en casi todos los aspectos de la producción de concreto. A medida que aumentan las temperaturas del concreto, el concreto fragua más rápido. Los productores de concreto premezclado a menudo agregan automáticamente aditivos para concreto llamados retardantes de fraguado ("retardadores" para abreviar) a la mezcla para ayudar a compensar esta aceleración de fraguado relacionada con la temperatura. Sin embargo, el truco está en saber qué tipo de aditivo para concreto usar y qué dosis.

Comprendiendo los limites de los retardantes de fraguado

Un error común es que los retardantes pueden controlar los aumentos de temperatura. El concreto gana temperatura por una de dos razones: el calor de hidratación o incrementos en la temperatura ambiental. Los retardantes de fraguado convencionales suelen ralentizar el proceso de hidratación. Esta acción proporciona un medio para manipular cuando se producen aumentos de temperatura debido al calor de hidratación. Por el contrario, si la temperatura ambiente es alta, el concreto estará caliente. Las opciones de enfriamiento comunes son agua helada, hielo o nitrógeno líquido. Aunque los aditivos retardantes no enfrían las temperaturas del concreto, en dosis más altas pueden usarse para compensar la aceleración térmica. Esto permite colocar adecuadamente el concreto más caliente.

Además, los retardantes de fraguado no pueden mantener indefinidamente un nivel de revenimiento del concreto; en algún momento, el efecto retardante desaparecerá. Los retardantes son útiles para prevenir la pérdida de revenimiento normal que ocurre durante el proceso de hidratación, pero no pueden ayudar con la pérdida de revenimiento debido a la pérdida de humedad en la mezcla de concreto. Una solución para este tipo de situación es utilizar retardantes de fraguado junto con extensores de revenimiento. Esto proporciona beneficios adicionales, como:

• Permite tiempos de fraguado extendidos predecibles para la colocación continua en proyectos de concreto masivo y tremie
• Apoya los trayectos largos a sitios remotos mientras se preserva el revenimiento
• Permite tiempos prolongados de descarga de los camiones revolvedores
• Reduce la necesidad de plantas portátiles en el lugar de trabajo

Mas alla de los retardantes de fraguado tradicionales

Los retardantes de fraguado convencionales forman una barrera alrededor de los productos hidratados que impiden temporalmente que se produzca una mayor hidratación. Por lo general, tienen un rango de dosificación estrecho debido a la imprevisibilidad en el control de los tiempos de fraguado del concreto. Los retardantes convencionales funcionan relativamente bien en dosis bajas, pero cuando se usan en dosis altas, la extensión establecida puede ser impredecible y puede ocurrir un retardo excesivo. A menudo, los retardantes convencionales retienen la hidratación y luego se desgastan con cierta rapidez, lo que proporciona una ventana corta para las operaciones de acabado. Aquí es donde los estabilizadores de hidratación avanzados son útiles.

Soluciones como el aditivo para concreto RECOVER® brindan una estabilización de hidratación avanzada. Los agentes quelantes orgánicos del aditivo RECOVER® recubren los granos de cemento hidratante. El agua y los iones necesarios para una mayor hidratación se bloquean para suprimir la actividad de la superficie del cemento. Con la reacción de hidratación suspendida, el tiempo de fraguado se pospone y la mezcla conserva su revenimiento, plasticidad, contenido de aire, así como una temperatura estable durante la duración de la extensión de fraguado. Al suprimir todos los eventos importantes de hidratación, la mezcla proporciona un control más predecible sobre el proceso de fraguado.

Los estabilizadores de hidratación también son menos exclusivos para cierto tipo de cemento que los retardantes de fraguado tradicionales, lo que hace que el efecto de fraguado sea más consistente en una gama más amplia de cementos.
 
El aditivo para concreto RECOVER® funciona bien en una variedad de aplicaciones, que incluyen:

Concreto para pozos de perforación: por lo general, el concreto para pozos de perforación debe poder mantener un revenimiento mínimo de 4 ”durante la colocación (generalmente de 2 a 12 horas). Para un proyecto de puente en Carolina del Sur, los pozos de perforación en tierra tenían una tasa de dosificación que variaba de 4 a 10 onzas por 100 libras de cemento, con una vida útil de asentamiento de 4 a 8 horas. Para los pozos de perforación ubicados en el río, el productor de concreto premezclado utilizó 13 oz / cwt del aditivo RECOVER® para lograr una vida de revenimiento de más de 12 horas.

Concreto de encofrado deslizante: Para un proyecto en Alabama, se usó una combinación de 3 oz / cwt de aditivo reductor de agua WRDA® 64 y 3 oz / cwt de aditivo RECOVER® para mezclas de encofrado deslizante y para pavimentación de encofrado deslizante. La adición del aditivo RECOVER® permitió al proveedor de concreto premezclado mantener el bajo revenimiento requerido y aumentar la facilidad de colocación. El diseño de la mezcla fue fácil de descargar del camión de premezclado, requiriendo menos trabajo manual que las mezclas de concreto tradicionales.

Conceto compactadocon rodillo: en Mississippi, el aditivo RECOVER® se utilizó para producir concreto sin asentamiento que se descargaba del camión de premezclado con una dificultad mínima.

Losas sobre el terreno: en el territorio de Florida, se usaron dosis bajas (1.5 oz / cwt) del aditivo RECOVER® junto con el aditivo WRDA®64 en colocaciones de losas grandes, proporcionando un tiempo de fraguado de cuatro a cinco horas en condiciones de alta temperatura.

Concreto permeable: Las guias de la Asociación de Productos de Concreto de Florida para concreto permeable requieren el uso de un aditivo de control de hidratación. En la mayoría de las aplicaciones para concreto permeable, el aditivo RECOVER® se usa a 6 oz / cwt de cemento. Esto permite una fácil descarga de la mezcla, reduce la acumulación en el mezclador y aumenta la eficiencia de hidratación de la mezcla durante el período de curado de siete días.

Concreto autocompactable: el aditivo RECOVER® prolonga la vida útil del revenimiento y reduce la "plasticidad" del concreto autocompactable.

Determinación de la dosis de aditivo para el concreto

Los estabilizadores de hidratación proporcionan una respuesta de dosificación lineal para un conjunto de materiales. Como regla general, con temperaturas del concreto alrededor de 70-75 ° F, los estabilizadores de hidratación avanzados como el aditivo RECOVER® generalmente brindan un retraso de aproximadamente 30 minutos para una dosis de 1 oz / cwt. Sin embargo, si el concreto fragua naturalmente más rápido o más lento, entonces la dosis de estabilizador deberá ajustarse. Además, la dosis depende además del diseño de la mezcla, los materiales y otros factores. 

 Uso de materiales cementicios suplementarios

En el pasado, ha resultado problemático extender los tiempos de fraguado cuando hay materiales cementantes suplementarios como escoria y cenizas volantes en la mezcla. En muchos de estos casos, la adición del aditivo RECOVER® prolongó los tiempos de fraguado de una manera más consistente.
 
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