EL 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.
El agua es
el componente del concreto que entra en contacto con el cemento para
proporcionar propiedades de fraguado y endurecimiento a fin de formar un sólido
compacto con los agregados. Presentamos su clasificación.
Agua de
mezclado
Cantidad de
agua que requiere el concreto por unidad de volumen para que se hidraten las
partículas del cemento y para proporcionar las condiciones de manejabilidad adecuada
que permitan la aplicación y el acabado del mismo en el lugar de la colocación
en el estado fresco.
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.
Si se
requiere utilizar el agua de mar esta debe ser empleada en concretos que no
requieran refuerzo metálico, si no, es conveniente tomar acciones encaminadas a
evitar que sus sales afecten el buen desempeño de las varillas. De acuerdo con
todo lo anterior, en la medida en que se establezcan controles para el uso y
manejo del agua apropiados, obtendremos concretos con los desempeños deseados y
evitaremos inconvenientes posteriores en las obras que generalmente se traducen
en sobrecostos de las mismas.
| 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 |
REQUISITOS
DE CALIDAD DEL AGUA PARA EL CONCRETO
Componente
que se utiliza para generar las reacciones químicas en los cementantes del
concreto hidráulico o del mortero de cemento Portland.
AGUA
aguas
potables o sobre las que se posea experiencia por haber sido empleadas para tal
fin, con resultados satisfactorios.
EN EL
CONCRETO
Se admiten
todas las aguas potables y las tradicionalmente empleadas, aunque no
necesariamente el agua que es buena para beber es buena para el Concreto.
AMASADO
El curado es
el proceso por el cual se busca mantener saturado el concreto hasta que los
espacios de cemento fresco, originalmente llenos de agua sean reemplazados por
los productos de la hidratación del cemento
CURADO
Puede ser
agua potable, es decir, aquella que por sus características químicas y físicas
es útil para el consumo humano o que cumpla con los requisitos de calidad establecidos
en la NTP 339.088.
CARACTERISTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS
El agua
empleada para amasar y curar el concreto será de propiedades:
No deberá
contener substancias que puedan producir efectos desfavorables sobre:
Colorantes
nulas.
Clara,
Libre de
glúcidos (azúcares),
Ácidos.
Álcalis.
Materias
orgánicas.
Aceites.
ADEMAS
El fraguado,
La
resistencia,
La
durabilidad
Apariencia
del concreto
El agua
empleada en la preparación y curado del concreto deberá cumplir con los
requisitos de la Norma NTP 334.088 y ser de preferencia potable.
Impide o
retarda el Fraguado
Disminuye la
resistencia
Reduce la
durabilidad
Corrosión
del acero de refuerzo
Causa
eflorescencias, manchado, etc.
Problemas
Causados por Sales en el Agua
NTP 339.088
El Agua debe
estar dentro de los límites siguientes:
El contenido
máximo de materia orgánica, expresada en oxígeno consumido, será de 3ppm
El contenido
de residuo sólido no será mayor de 5000ppm.
El pH estará
comprendido entre 5,5 y 8.
El contenido
de sulfatos, expresado en ion SO4 será menor de 600ppm
El contenido
de cloruros, expresado en ion C1, será menor de 1000ppm
El contenido
de Carbonatos y Bicarbonatos alcalinos (alcalinidad total) será mayor de
1000ppm.
Partes por
millón
PPM
(ppm) es una
unidad de medida de concentración.
Se refiere a
la cantidad de unidades de la sustancia que hay por cada millón de unidades del
conjunto.
Por ejemplo
en un millón de granos de arroz, si se pintara uno de negro, este grano
representaría una parte por millón (1 ppm)
Como
requisito opcional considera que si la variación de color es una característica
que se desea controlar, el contenido de fierro, expresado en ion férrico, será
de una parte por millón (1ppm).
Estudios
Comparativos
Se podrán
realizar ensayos comparativos empleando en un caso el agua en estudio y en otro
agua potable, manteniendo además similitud en materiales y procedimientos a
utilizar, con el fin de obtener ensayos reproducibles
Dichos
ensayos se realizarán con el mismo cemento que será usado y consistirán en la
determinación del tiempo de fraguado del cemento y resistencia a compresión a
los 7 y 28 días.
La REDUCCIÓN
de resistencia del mortero que contiene el agua en estudio a cualquier edad de
ensayo, podrá ser como máximo del 10%
REQUISITOS
DE DURABILIDAD
Limites
permisibles para el Agua de mezcla y de curado según la NTP 339.088
El PH del
agua debe estar en promedio en 7 (estado neutro), cuando el PH<6 (agua
ácida) daña severamente al concreto (especialmente al acero) de preferencia
debe emplearse agua potable
Agua ácida
en una mina
La cantidad
de sustancias nocivas contenidas en el agua, se deben sumar a los contenidos en
los agregados para evaluar los límites máximos permisibles
El agua
ácida en mezcla con el agua natural de un río
Los cloruros
actúan sobre el acero produciendo corrosión, obras cercanas a ambientes marinos
sufren corrosión: El R.N.E. establece para el concreto armando expuesto a la
acción de cloruros, como máximo el 0.1% de cloruros contenidos en agua en
relación al peso del cemento.
CONTENIDO
TOTAL DE IONES CLORUROS SOLUBLES EN AGUA EN EL CONCRETO (ACI318-05)
Verificar si
dicho valor se encuentra por debajo del límite estipulado en la siguiente
tabla.
CONTENIDO MÁXIMO DE IONES CLORUROS PARA LA PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DE LA ARMADURA
AGUAS
PROHIBIDAS
Aguas ácidas
Aguas
calcáreas, minerales, carbonatadas o naturales.
Aguas
provenientes de minas o relaves
Aguas que
contengas residuos industriales.
Aguas con un
contenido de cloruro de sodio mayor del 3%; o un contenido de sulfato mayor del
1%.
Aguas que
contengan algas, materia orgánica, humus, partículas de carbón, turba azufre o
descargas de desagües.
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.
MUESTRAS DE
AGUA
...una sola
nuestra de agua, puede no ser representativa si existen variaciones de
composición en función del tiempo, cambios climáticos (lluvia, viento, etc.),
cambios estaciónales o influencia de las mareas.
En caso de
que el lugar de extracción se encuentre próximo a la costa...
En el caso
de no ser representativas las muestras, podrá tomarse muestras periódicas en
distintos días y lugares, pero a la misma hora. También cuando se sospeche que
puede haber variado la composición del agua.
Cada muestra
tendrá un volumen mínimo de 5 litros.
En el caso
de aguas superficiales (ríos, arroyos, lagunas, etc.), la muestra se tomará
introduciendo el recipiente a la profundidad en que se colocará la boca de toma
de extracción, dejando que el agua se introduzca en él.
En el caso
de aguas subterráneas se empleará una bomba de extracción, la que se hará
funcionar por lo menos 10min. y durante todo el tiempo que resulte necesario
para lavar las tuberías. Luego se llenará el recipiente.
Las muestras
se envasarán en recipientes o botellas de polietileno o de vidrio incoloro o de
color claro,perfectamente limpios.
El cuello
será de diámetro pequeño para facilitar el cierre y sellado del recipiente. Las
tapas serán de los materiales indicados o de corcho nuevo, sin defectos y
cierre hermético
Los envases
se llenarán sin dejar algún vacío, salvo que se prevea cambios de volumen por
temperatura; en cuyo caso se dejará un volumen libre de aproximadamente1% del
volumen del recipiente.
Inmediatamente
después de realizada la extracción, los envases serán convenientemente tapados
y sellados.
Los
recipientes serán acondicionados, para evitar su rotura. Las tapas serán
aseguradas con hilo o alambre para evitar que se aflojen.
En tiempo de
frío los envases serán protegidos contra los efectos de las bajas temperaturas
NORMAS
Toma de
muestras de agua para la preparación y curado de morteros y concretos de
cemento Portland.
NTP 339.070
Ensayo para
determinar el residuo sólido y el contenido de materia orgánica de las aguas
usadas para elaborar morteros y concretos.
NTP 339.071
Método de
ensayo para determinar por oxidabilidad el contenido de materia orgánica en las
aguas usadas para elaborar morteros y concretos.
NTP 339.072
Método de
ensayo para determinar el pH de las aguas para elaborar morteros y concretos.
NTP 339.073
Método de
ensayo para determinar el contenido de hierro en las aguas usadas en la
elaboración de hormigones y morteros.
NTP 339.074
Método de
ensayo para determinar el contenido de hierro en las aguas usadas en la
elaboración de concretos y morteros.
NTP 339.075
Método de
ensayo para determinar el contenido de cloruro en las aguas usadas en la
elaboración de concretos y morteros.
NTP 339.076
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