En general las adiciones, a diferencia de lo que ocurre con los aditivos, se agregan al hormigón en cantidades importantes, por lo que es necesario tenerlas en cuenta al determinar la composición volumétrica del hormigón.
Podrán utilizarse adiciones, para modificar favorablemente alguna de las propiedades del hormigón o conseguir ciertas características especiales tales como aislamiento térmico o acústico, determinada coloración, etc.
Tienen el carácter de adiciones, las escorias, cenizas volantes, ciertos polvos minerales, materiales inertes, como los colorantes, materiales no minerales, de naturaleza orgánica, tales como ciertas resinas sintéticas. etc.
Al utilizar adiciones con el hormigón no deben sobrepasarse valores límites ya que, en caso contrario, pueden resultar perjudicadas la durabilidad del hormigón o la protección contra la corrosión, sin que esta influencia desfavorable pueda ser detectada mediante ensayos previos de corta duración.
Nota: Las adiciones de naturaleza orgánica sólo podrán utilizarse previa justificación mediante estudios detallados.
Aditivos minerales finamente divididos. Estos se adicionan al hormigón para aumentar el volumen de la pasta o para compensar la mala gradación de los agregados. Se pueden clasificar como químicamente inactivos (inertes), puzolánicos o cementosos. Las tres clases influyen sobre el hormigón plástico de la misma manera. Los materiales puzolánicos y cementosos pueden contribuir al desarrollo de la resistencia en el hormigón y, como consecuencia, suelen requerir menos cemento
para producir una resistencia dada.
Cuando minerales finamente divididos se adicionan a hormigones deficientes en finos, la trabajabilidad mejora, reduce la razón y cantidad de exudación, y aumenta la resistencia. Cuando se adicionan polvos minerales a hormigón con finos suficientes, en particular a hormigones ricos en cemento Pórtland, en general disminuye la trabajabilidad para un contenido dado de agua; por lo tanto, aumenta la necesidad de agua y la contracción por secado y disminuye la resistencia. Por lo
tanto, estos aditivos sólo tienen mérito en el hormigón pobre o en el hormigón fabricado con agregados deficientes en material que pase un tamiz Nº 200.
La adición de polvos minerales finos disminuirá la eficiencia de los agentes inclusores de aire y, en general, tiene que aumentarse la proporción de ese agente inclusor cuando se adicionan estos polvos a la mezcla.
Los siguientes son ejemplos de aditivos minerales finamente divididos:
Material inerte: Cuarzo y piedra caliza molidos, Polvos triturados Cal y talco hidratados.
Tipos cementosos: Cementos naturales, Cales hidráulicas, Escoria siderurgica granulada.
Tipos puzolánicos: Estos se cubrirán ampliamente ya que es la única adición en los cementos producidos en Bolivia.
PUZOLANAS. Una puzolana es un material silíceo o silíceo y aluminoso que, por sí mismo, posee poco o ningún valor cementoso pero, en la forma finamente dividida y en presencia de humedad reacciona con el hidróxido de calcio, a las temperaturas ordinarias, para formar compuestos que poseen propiedades cementosas.
Las puzolanas de uso más común son la ceniza muy fina, el humo silíceo y puzolanas naturales, estas últimas utilizadas en los cementos Tipo IP producidos en Bolivia.
En el hormigón plástico, las puzolanas producirán los mismos efectos físicos que los materiales finamente divididos; sin embargo, como las puzolanas son químicamente reactivas, se obtienen beneficios adicionales. Además de mejorar la trabajabilidad del hormigón, las puzolanas pueden reducir:
• La generación de calor.
• El cambio de volumen por cambios en la temperatura.
• La Exudación.
También se pueden usar para proteger el hormigón contra la expansión destructiva causada por los agregados que reaccionan con los álcalis.
Ciertas puzolanas como la arcilla y la arcilla esquistosa calcinadas aumentan las necesidades de agua, lo que conduce a una mayor contracción por secado y el agrietamiento resultante; como consecuencia, debe tenerse cuidado en su selección y uso.
Las puzolanas influirán en las características siguientes del hormigón:
Reducción de Cemento.- Se puede reemplazar o sustituir parte del cemento Pórtland, por puzolana para obtener una resistencia igual (cementos Tipo IP). La resistencia producida por los aditivos puzolánicos se desarrolla con relativa lentitud, en particular a bajas temperaturas. Por consiguiente, debe continuarse el curado en húmedo durante periodos más largos, para desarrollar la resistencia potencial de ese hormigón. En condiciones favorables de curado, las resistencias últimas del hormigón que contiene puzolanas como reemplazo para parte del cemento serán más altas que las obtenidas sólo con cemento Pórtland.
Control de la reacción álcali-agregado.- Los componentes silíceos de ciertos agregados reaccionarán con los álcalis del cemento Pórtland. El término álcali se refiere al sodio y potasio presentes en pequeñas cantidades y se expresa en los informes y análisis del molino como óxido de sodio equivalente (%Na2O + 0.658*% K2O=%Na2Oe). Esta reacción provoca una expansión excesiva, agrietamiento y deterioro general del hormigón. Las pruebas de laboratorio y la experiencia en el campo han indicado que el uso de cementos de bajo álcali (menos del 0.6% de Na2Oe) o el uso de puzolanas, o ambas cosas, minimizan la reacción álcali-agregado, lo que entonces permite el uso de esos agregados. Las puzolanas varían en su capacidad para controlar la reacción álcali-agregado; por lo tanto, antes de seleccionar una puzolana para este fin, se deben llevar a cabo pruebas para determinar su eficiencia. Las puzolanas que han probado su eficacia en la reducción de la reacción álcali-agregado son algunos ópalos y rocas fuertemente opalinas, las arcillas del tipo de la caolinita, algunas cenizas muy finas, la tierra de diatomeas y las arcillas calcinadas del tipo montmorillonita.
Desarrollo del calor de hidratación.- Al reducir la cantidad de cemento Pórtland, por metro cúbico de hormigón, por puzolanas, se reducirá el calor total de hidratación. Esto resulta muy conveniente cuando se vacían grandes masas de hormigón, ya que se reduce la temperatura máxima, con la subsiguiente reducción en los esfuerzos térmicos y el agrietamiento al enfriarse.
Esta reducción en la generación de calor puede no ser conveniente cuando se vacían secciones relativamente delgadas en tiempo frío.
La adición de puzolana esta restringida en la NB-011 a un rango entre el 6 y 30% del peso del cemento, en los cementos Tipo I. Por ejemplo en COBOCE se reemplaza 8% del cemento por una puzolana en el cemento IP 40 y el 25% en el IP 30.
Aditivos Colorantes.- A menudo se adicionan pigmentos inertes al hormigón para darle color. Los aditivos colorantes deben ser estables en presencia de los álcalis y no tener efectos adversos sobre las características del hormigón. Estos se encuentran como colores naturales o inertes, o como materiales sintéticos, y se usan en cantidades de entre 2 y 10% en peso del cemento. Deben mezclarse por completo con el cemento seco o la mezcla de cemento seco, antes de la adición del agua. El uso de cemento Pórtland blanco, en lugar del cemento Pórtland gris, siempre dará por resultado colores más limpios.
TABLA ADITIVOS COLORANTES ACEPTABLES
Un Colorante muy empleado como pigmento en el hormigón es el Ocre, que es una mezcla natural de oxido férrico, sílice y oxido de aluminio hidratado, cuyo color varia del amarillo al rojo.
Aparentemente, la adición de aditivos colorantes al hormigón no influye sobre la durabilidad, pero es posible que se requiera un aumento considerable sobre la cantidad normal de agente inclusor de aire para producir el contenido deseado de aire en el hormigón.
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