semana 2 :el agua de mezcla

 

EL AGUA DE MEZCLA

El agua de mezcla cumple dos funciones muy importantes, permitir la hidratación del cemento y hacer la mezcla manejable. De toda el agua que se emplea en la preparación de un mortero o un concreto, parte hidrata el cemento, el resto no presenta ninguna alteración y con el tiempo se evapora; como ocupaba un espacio dentro de la mezcla, al evaporarse deja vacíos los cuales disminuyen la resistencia y la durabilidad del mortero o del hormigón. La cantidad de agua que requiere el cemento para su hidratación se encuentra alrededor del 25% al 30% de la masa del cemento, pero con esta cantidad la mezcla no es manejable, para que la mezcla empiece a dejarse trabajar, se requiere como mínimo una cantidad de agua del orden del 40% de la masa del cemento, por lo tanto, de acuerdo con lo anterior como una regla práctica, se debe colocar la menor cantidad de agua en la mezcla, pero teniendo en cuenta que el mortero o el hormigón queden trabajables.

Se considera que el agua es adecuada para producir mortero u hormigón si su composición química indica que es apta para el consumo humano, sin importar si ha tenido un tratamiento preliminar o no; es decir, casi cualquier agua natural que pueda beberse y que no tenga sabor u olor notable sirve para mezclar el mortero o el concreto. Sin embargo, el agua que sirve para preparar estas mezclas, puede no servir para beberla. 

El agua puede extraerse de fuentes naturales cuando no se tienen redes de acueducto y puede contener elementos orgánicos indeseables o un alto contenido inaceptable de sales inorgánicas. Las aguas superficiales en particular, a menudo contienen materia en suspensión tales como: aceite, arcilla, sedimentos, hojas y otros desechos vegetales; lo cual puede hacerla inadecuada para emplearla sin tratamiento físico preliminar, como filtración o sedimentación para permitir que dicha materia en suspensión se elimine.

 

FUNCIONES:  

 .Reaccionar con el cemento para hidratarlo.

.Actuar como lubricante para contribuir a la trabajabilidad del conjunto.

.Procurar la estructura de vacíos necesaria en la pasta para que los productos de hidratación espacio para desarrollarse.

IMPUREZAS ORGÁNICAS:

Las sustancias orgánicas contenidas en aguas naturales, afectan considerablemente el tiempo de fraguado inicial del cemento y la resistencia última del hormigón. 

Las aguas que tengan un color oscuro, un olor pronunciado, o aquellas en las cuales sean visibles lamas de algas en formación de color verde o café, deben ensayarse. Se debe tener especial cuidado con los altos contenidos de azúcar en el agua por que pueden ocasionar retardo en el fraguado.

IMPUREZAS INORGÁNICAS:

Los límites permisibles para contenidos inorgánicos son algo amplios, pero en algunas partes, éstos pueden presentarse en cantidades suficientes para causar un deterioro gradual del hormigón. La información disponible respecto al efecto de los sólidos disueltos en la resistencia y durabilidad del hormigón es insuficiente para poder establecer unos límites numéricos con base en un sistema comprensible, pero se puede proporcionar una guía sobre niveles permisibles de ciertas impurezas. 

Los mayores iones que se presentan usualmente en aguas naturales son calcio, magnesio, sodio, potasio, bicarbonato, sulfato, cloruro, nitrato, y menos frecuente carbonato. Las aguas que contengan un total combinado de estos iones comunes que no sea mayor de 2 g/l (2000ppm), son generalmente adecuadas como agua de mezcla.

Se considera que el agua no tendrá efecto significativo en las características de fraguado y de resistencia del mortero u hormigón, si cuando se ensaya como se especifica en las normas NTC 118 y 220 respectivamente, presenta lo siguiente: 

Tiempo de fraguado: Los tiempos de fraguado inicial del cemento, determinados a partir del agua de ensayo y del agua testigo, no deben diferir en más de 30 min. 

Resistencia a la compresión: El promedio de la resistencia a la compresión de los cubos de mortero hechos con agua de ensayo, evaluada a 7 días y 28 días, deberá ser mayor o igual al 90% de la resistencia promedio de los cubos de mortero hechos con el agua testigo.

Límites permisibles para el agua de mezcla y curado según la norma NTP 339.088 

DESCRIPCION                             LÍMITE PERMISIBLE

Sólidos en suspensión             5000   ppm máximo

Materia orgánica                      3         ppm máximo

Alcalinidad (NaCHCO3)            1000   ppm máximo

Sulfatos (ion SO4)                     600     ppm máximo

2. Propiedades Físicas Del Agua:

3. Propiedades Químicas del Agua

NTP 339.088:

El agua presente en la mezcla de concreto reacciona químicamente con el material cementante para lograr la formación de gel.

Se podrá emplear como aguas de mezclado aquellas que se consideren potables o las que por experiencia se conozca que pueden ser utilizadas en la preparación de concreto, debe recordarse no todas las aguas inadecuadas para beber son inconvenientes para preparar concreto. En general dentro de las limitaciones el agua de mezclado deberá estar libre de sustancias colorantes, aceites y azucares. 

El agua empleada no deberá contener sustancias que puedan producir efectos sobre el fraguado, la resistencia, durabilidad, apariencia del concreto o sobre los elementos metálicos embebidos en este.

El agua que va ser empleada en la preparación del concreto deberá cumplir los requisitos de la norma NTP 339.088 y ser de preferencia potable. No existen criterios uniformes en cuanto a los límites permisibles para las sales y sustancias presentes en el agua que va a emplearse.

Muestreo y ensayos de calidad de agua:

Se debe tomar una muestra de agua no inferior a 5 l por un representante competente de las partes interesadas. La muestra debe ser representativa del agua que se esté empleando en la elaboración del mortero u hormigón. La muestra no debe recibir ningún tratamiento, adicional al contemplado por el suministro en volumen, antes de ser usada en el hormigón. La muestra debe almacenarse en un recipiente limpio previamente lavado con agua similar. 

La norma NTC 229 puede servir de guía sobre los métodos de muestreo. Puede reemplazarse el uso de colectores de muestras sofisticados por cualquier recipiente adecuado, ya que los primeros no son esenciales.

ALTERNATIVAS DE EMPLEO DE AGUA DE MAR:_

El agua de mar no es adecuada para producir concreto reforzado con acero y no deberá usarse en concreto pre forzados 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 ÁCIDAS: 

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. 

AGUA 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.

AGUAS INDUSTRIALES:

La mayor parte de las aguas que llevan desperdicios industriales tienen menos de 4,000 ppm de sólidos totales. Cuando se hace uso de esta agua como aguas de mezclado para el concreto, la reducción en la resistencia a la compresión generalmente no es mayor que del 10% al 15%.