El Agua en El Concreto

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EL AGUA EN

EL AGUA EN EL CONCRETO

EL CONCRETO

1.

1. QuéQué % aproximado oc% aproximado ocuupa el agpa el aguua ena en uun metro cúbico de concreto?n metro cúbico de concreto? Ocupa aproximadamente entre el 15-20% por metro

Ocupa aproximadamente entre el 15-20% por metro cúbico de concreto.cúbico de concreto.

2

2_.. _Qué_{Qué req}_requ_{uisitos debe c}_{isitos debe cu}_{umplir el ag}_{mplir el agu}_{ua para}_{a para u}_{un concreto de calidad?}_{n concreto de calidad?}

E

E_{l agua debe estar limpia y fresca, libre de impurezas, restos orgánicos, algas; su contenido de}_{l agua debe estar limpia y fresca, libre de impurezas, restos orgánicos, algas; su contenido de}

sales debe ser menor a 300ppm, su pH debe ser neutro (entre 6 y 8), su contenido de cloruros sales debe ser menor a 300ppm, su pH debe ser neutro (entre 6 y 8), su contenido de cloruros debe ser menor a 300ppm y el

debe ser menor a 300ppm y el contenido de sulfatos menor a 200ppm.contenido de sulfatos menor a 200ppm.

3.

3. SS_{erá verdad qu}_{erá verdad q}_{ue el ag}_{e el agu}_{ua q}_{a qu}_{ue el hombre p}_{e el hombre pu}_{uede beber no hará}_{ede beber no hará mal al concreto? Explicar.}_{mal al concreto? Explicar.}

E

E_{sto no es totalmente cierto, debido}_{sto no es totalmente cierto, debido a que un tipo de}_{a que un tipo de agua con concentración alta}_{agua con concentración alta de sodio o}_{de sodio o}

potasio puede ser adecuada para beber, más no lo es para la mezcla del concreto. Si se usara potasio puede ser adecuada para beber, más no lo es para la mezcla del concreto. Si se usara esta agua con alta concentración de sodio o potasio se produciría una reacción esta agua con alta concentración de sodio o potasio se produciría una reacción álcali-agregado en donde los hidróxidos alcalinos (NaOH, KOH) presentes en el fluido de poro del agregado en donde los hidróxidos alcalinos (NaOH, KOH) presentes en el fluido de poro del concreto atacan la superficie de los minerales silicios en el agregado, formando un gel y concreto atacan la superficie de los minerales silicios en el agregado, formando un gel y ocasionando una alteración de la superficie del agregado, conocida como borde de reacción. ocasionando una alteración de la superficie del agregado, conocida como borde de reacción.

E

E_{l gel resultante tiene una gran afinidad con el agua y, consecuentemente, una tendencia a}_{l gel resultante tiene una gran afinidad con el agua y, consecuentemente, una tendencia a}

incrementar su volumen.

incrementar su volumen. EE_{l gel expandido ejerce una presión interna que es suficiente para}_{l gel expandido ejerce una presión interna que es suficiente para}

fracturar el concreto. fracturar el concreto.

4.

4. QuéQué uusos le dasos le da uusted al agsted al aguua en las diferentes etapas del concreto? Explicara en las diferentes etapas del concreto? Explicar

E

E_{l agua se usa en dos etapas:}_{l agua se usa en dos etapas:}

y

y AAgua para Mezcla.-gua para Mezcla.- EEs el agua que se utiliza en la preparación de la mezcla dels el agua que se utiliza en la preparación de la mezcla del

concreto, cuya función consiste en ligar el

concreto, cuya función consiste en ligar el cemento junto con los demás agregados.cemento junto con los demás agregados.

y

y AAgua para Curado.-gua para Curado.-EEs el agua que se usa para mantener el contenido de humedad ys el agua que se usa para mantener el contenido de humedad y

de temperatura óptimos para el concreto durante un periodo definido luego de su de temperatura óptimos para el concreto durante un periodo definido luego de su colocación

colocación y acabado, y acabado, todo esto todo esto con el con el propósito de alcapropósito de alcanzar las nzar las propiedadespropiedades deseadas.

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5_. _{Por qué se recomienda que el agua apta tenga un pH>}5_?

P_{orque las aguas fuertemente ácidas (pH<3) ocasionan problemas en el manejo de concreto,}

además modifican el medio necesario (alcalino) para el desarrollo normal de las reacciones propias al preparado del concreto. Las aguas fuertemente alcalinas también ocasionan problemas en lo que respecta a la resistencia del concreto, dado que favorecen las reactividad álcali-agregado.

6_. _{Considera usted que el agua de lluvia sirva para el curado natural del concreto? Explique}

E_{n algunos casos si podría servir para el curado natural del concreto, dado que el agua de}

lluvia es ligeramente ácida pH=5.65 (debido a la presencia de CO2 atmosférico) por lo cual su pH estaría dentro del rango aceptable. E_{n otros casos no, por ejemplo en lugares con alto}

contenido de SO2 o NO provenientes de las industrias, en donde se producen lluvias acidas con 3<pH<5, las cuales afectarían seriamente la resistencia del concreto.

7. En una oportunidad José tenia duda del uso del agua ubicada en una f uente.

7.1. Que recomendaciones debería tener en cuenta para usarla con seguridad sin tener consecuencias posteriores?

Lo primero que debe tener en cuenta es que el agua este limpia y fresca, exenta de residuos orgánicos, además, podría probarla para ver si es salobre o no. Si quiere tener la plena seguridad de que es un agua óptima, debería tomar una muestra y hacerle un análisis químico para determinar su pH y contenido preciso de sales.

7.2_{. Quién autoriza el uso del agua en el concreto?}

E_{l supervisor de obra.}

8_{. Qué f unciones principales tiene el agua en la mezcla? Explicar}

E_{l agua cumple dos funciones importantes en la mezcla de concreto: primeramente, reacciona}

con el cemento para producir la pasta de cemento que es lo que le da resistencia al concreto.

E_{n segundo lugar, provee la manejabilidad de la mezcla, propiedad muy importante para}

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9_{. Qué condiciones debe cumplir al agua para el curado del concreto?}

E_{n general el agua que es adecuada para la mezcla lo es también para el curado, sin embargo,}

esta no debe contener hierro o materia orgánica ya que podrían ocasionar manchas. Además, debe estar exenta de CO2 libre ya que este provoca la disolución del hidróxido de calcio, produciéndose erosión en la superficie. El exceso de sales (agua de mar) puede atacar el refuerzo.

10. Explicar la expresión: _{͞C uando el concreto está permanentemente bajo el agua dulce o} salada, no existe riesgo de corrosión

͟

E_{sto es prácticamente cierto, dado que la movilidad del oxigeno en el concreto totalmente}

saturado es muy baja, por lo cual el contenido de oxigeno en la interface concreto ʹ acero será ínfimo con lo cual el grado de corrosión resulta ser casi nulo.

11. S_{i existiera la única posibilidad de usar agua con sedimentos, qué precauciones debe tener}

para su real uso?

Se debería dejar decantar el agua, esto es, permitir que el agua descanse sobre un depósito o palangana para que los sólidos se asienten. También, se debe tener cuidado en desechar alguna planta o alga que pudiese estar contenida, dado que estas ocasionan la penetración de aire en la mezcla y la consiguiente pérdida de resistencia.

12_{. Qué limitaciones tiene el uso de agua de mar en el concreto?}

y Produce una resistencia temprana ligeramente mayor, pero una menor resistencia a

largo plazo.P_{or lo general, la pérdida de resistencia no sobrepasa el 15%.}

y Tiende a ocasionar humedad persistente y eflorescencia (aparición de cristales blancos

de sales transportados por capilaridad hacia la superficie del concreto).

y Favorece la corrosión del acero de refuerzo en estructuras expuestas al aire húmedo.

13. Qué manifestaciones habría cuando se uso agua con exceso de sal en una mezcla?

y Eflorescencia (aparición de cristales blancos de sales transportados por capilaridad hacia la

superficie del concreto).

y Aparición de fisuras o grietas en el concreto. y Corrosión del acero de refuerzo.

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14. Qué opina de la expresión _͞ S_{i el agua corroe el acero por qué se le incluye agua al concreto}

armado͛͛. Expliq ue

E_{l agua se incluye en el concreto armado debido a que cumple dos funciones importantes en}

la mezcla de concreto: primeramente, reacciona con el cemento para producir la pasta de cemento que es lo que le da resistencia al concreto.En segundo lugar, provee la manejabilidad de la mezcla, propiedad muy importante para formar un concreto homogéneo y compacto.

A_{demás, el agua en si no es quien causa la corrosión, los agentes que promueven la corrosión}

son los cloruros, sulfatos, carbonatos, sales en suspensión, oxígeno del ambiente y/o contenido en las materias orgánicas, ácidos, etc; por tanto, mientras estos agentes estén controlados no existe ningún problema en usar agua en el concreto armado.

15_{. Explicar}

Cada país posee sus propias normas para la calidad del agua para concreto, esto debido a la distinta geografía y recursos que estos poseen.E_{stas deben estar libres de:}

y Aceites.- Porque dificultan la compacidad de los componentes del concreto, además de

modificar la plasticidad del mismo.

y Ácidos.- Porque modifican el medio adecuado (pH) para el normal desarrollo de las

reacciones propias del concreto, además de variar la resistencia final del mismo.

y Sulfatos.- En exceso, ocasionan la formación de compuestos expansivos (etringitas

secundarias) causantes de la fisuración del concreto.

y Sales.- En exceso ocasionan eflorescencia, aparición de grietas o fisuras en el concreto,

además favorecen la corrosión del acero de refuerzo.

y Materias Orgánicas.- Debido a su contenido de oxig eno, penetran en la mezcla y ocasionan

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Los límites indicados nos permiten saber cuáles son los límites máximos dentro de los cuales pueden estar presentes estos componentes; si estos límites son sobrepasados, la calidad del concreto obtenido así como sus características finales no serán óptimas.

16_{. Entre a Google y ubique el tema:}_{͞El ag ua en el concreto}

͟ y haga un resumen de la lectura que escoja en5_{00 palabras.}

E_{l agua es un componente esencial en las mezclas de concreto y morteros, pues permite que}

el cemento desarrolle su capacidad ligante.

P_{ara 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. E_{l 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.

E_{l 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.

E_{n 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.

A_{lgunas de las sustancias que con mayor frecuencia se encuentran en las aguas y que inciden}

en la calidad del concreto se presentan a continuación:

y 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.

y 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.

y 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.

y El agua que contenga hasta 10000 p.p.m. de sulfato de sodio, puede ser usada sin

problemas para el concreto.

y Las aguas acidas con pH por debajo de 3 pueden crear problemas en el manejo u deben

ser evitadas en lo posible.

y Cuando el agua contiene aceite mineral (petróleo) en concentraciones superiores a 2%,

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y 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 reducción de la resistencia es del 30%.

E_{l 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:E_{l hierro o la materia orgánica disuelta.}

17. Cuál es el equivalente en % por ejemplo de 300 ppm en cloruros?

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P_{or tanto: 300ppm de cloruros equivale al 0.03%}

18_{. Qué se entiende por concentración de ión sulfato en agua?}

E_{s la cantidad en gramos que existe de la sal por mL de agua; esta sales pueden ser sulfatos de}

sodio, calcio, magnesio ó bario.

19_{. Puede emplearse el agua usada para lavar mezcladoras de concreto como agua para mezcla?}

Sí puede utilizarse, debido a que los sólidos que contiene son ingredientes adecuados para el concreto. Sin embargo, hay que tener presente que esta agua de lavado contenga los mismos aditivos y tipos de cemento con los que se quiere preparar la nueva mezcla; caso contrario, esta agua de lavado no podría emplearse.

2_{0. Comente las consecuencias del empleo de agua salobre en diversos tipos de construcciones.,}

y Las sales carbonatadas, reducen la alcalinidad del medio y modifican la velocidad de

fraguado haciéndolo mas rápido o lento según el tipo de sal; en concentraciones muy altas, pueden reducir significativamente la resistencia del concreto.

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y Los cloruros en contenido alto, reducen la alcalinidad del medio; además, corroen el

acero de refuerzo de las estructuras.

y Los sulfatos en exceso, forman compuestos expansivos (etringitas secundarias)

responsables de la fisuración de las estructuras.

2_{1. El agua potable es siempre adecuada para la mezcla?}

No, el agua potable no siempre es adecuada para la mezcla; esto debido a que un tipo de agua con concentración alta de sodio o potasio puede ser adecuada para beber, más no lo es para la mezcla del concreto. Si se usara este tipo de agua se produciría una reacción álcali-agregado en donde los hidróxidos alcalinos (NaOH, KOH) presentes en el fluido de poro del concreto atacan la superficie de los minerales silicios en el agregado, formando un gel y ocasionando una alteración de la superficie del agreg ado, conocida como borde de reacción.El gel resultante tiene una gran afinidad con el agua y, consecuentemente, una tendencia a incrementar su volumen. El gel expandido ejerce una presión interna que es suficiente para fracturar el concreto.

22_{. Por qué nos concierne el contenido de sólidos en el agua para la mezcla?}

P_{orque el exceso de sólidos contenidos en el agua para la mezcla influye en el tiempo de}

fraguado y la resistencia del concreto. E_{sto se puede dar debido a que estos sólidos, al}

evaporarse el agua de la mezcla, pasan a formar parte de la misma y su presencia dificulta la interacción entre los demás componentes de la mezcla. También, la presencia de estos sólidos modifica la compacidad de la mezcla con lo cual la resistencia disminuye.

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2_{3. Describa una prueba para determinar la conveniencia de un agua para mezclado.}

U_{na prueba consiste en comparar tanto el tiempo de fraguado del cemento como la}

resistencia de ͞testigos͛͛ hechos empleando esa agua, con los resultados correspondientes empleando un tipo de agua conocida, adecuada o destilada. Si las variaciones fortuitas en la resistencia no superan el 10%, este tipo de agua puede ser utilizada.

2_{4. Explique:}_{͞Las ag uas naturales ligeramente ácidas son inofensivas, pero las aguas que}

contienen ácidos orgánicos pueden afectar de manera adversa el end urecimiento del concreto

͟

E_{n general, los ácidos atacan las bases y las sales básicas, formadas por la hidratación del}

cemento, deteriorándolo por la formación de sales solubles y procesos de disolución que eliminan el hidróxido de sodio. Si tenemos aguas ligeramente ácidas, el efecto no será considerable. E_{n cambio, el efecto de los ácidos orgánicos (pH menor que los inorgánicos) si}

será considerable.P_{or ejemplo, el ácido acético, el cual forma una sal de calcio soluble, es muy}

perjudicial. E_l Á_{cido láctico, que se encuentra en las leches agrias, ataca al concreto y ha}

causado deterioro de pisos y secadores en las lecherías y plantas de fabricación de mantequilla y queso.E_{l ácido butírico que también es producto de la rancidez puede asociarse con el ácido}

láctico y se piensa que tiene un efecto perjudicial similar.

25_{. Explicar la expresión:}_{͞La presencia de algas en ag ua para mezcla provoca penetración de}

aire y la consecuente pérdida de resistencia ͟.

La presencia de algas provoca la penetración de aire debido a dos factores:

y El oxígeno inherente a todo ser vivo, que está contenido dentro de las algas provoca la

penetración del mismo dentro de la mezcla originando que la resistencia final sea menor.

y La presencia de algas dentro de la mezcla ocupa espacios que evitan la compacidad

global de la mezcla, con la consecuente disminución de la resistencia.A_{demás, por estos}

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BIB

_L

I

_OGRAF

I

_A

y Ing. Manuel Gonzales de la Cotera, Ataque Químico al Concreto, ACI Capítulo Peruano

sobre Corrosión enE_{structuras de Concreto, 1991.}

y Ing. Manuel Gonzales de la Cotera, La Corrosión del Concreto en el Ambiente Marino,

Congreso Nacional deI_ngenieríaE_{structural y Construcción, 1998.}

y National Ready Mixed ConcreteAssociation (NRMCA), Corrosión delAcero en el Concreto,

CIP_{es 25, 1998.}

y PhD. Adolfo La Rosa Toro Gómez, Electroquímica Aplicada, Curso de Teoría, Facultad de

Ciencias,U_{niversidad Nacional de}I_{ngeniería, 2008.}