Aditivos para el concreto: tipos, usos y norma ASTM
Los aditivos para el concreto son sustancias que se incorporan a la mezcla, antes o durante el amasado, en pequeñas proporciones (por lo general no más del 5 % del peso del cemento), para modificar de forma controlada alguna propiedad del concreto fresco o endurecido: la trabajabilidad, el tiempo de fraguado, la resistencia o la durabilidad. Usados con criterio, son una de las herramientas más eficaces de la tecnología del concreto.
¿Qué es un aditivo?
Un aditivo es un producto químico que, en dosis pequeñas, cambia el comportamiento del concreto sin alterar de forma sustancial su composición. No debe confundirse con una adición: las adiciones (cenizas volantes, escorias, puzolanas) se emplean en cantidades importantes y se contabilizan en el volumen de la mezcla, mientras que los aditivos actúan en proporciones reducidas. Conviene comprobar siempre, mediante ensayos previos, que el aditivo produce el efecto buscado sin perjudicar otras propiedades ni la protección del acero de refuerzo.
Clasificación de los aditivos (ASTM C494)
La norma ASTM C494 clasifica los aditivos químicos en siete tipos según su función principal sobre la reducción de agua y el tiempo de fraguado:
| Tipo | Función |
|---|---|
| A | Reductor de agua |
| B | Retardador |
| C | Acelerante |
| D | Reductor de agua y retardador |
| E | Reductor de agua y acelerante |
| F | Reductor de agua de alto rango (superplastificante) |
| G | Reductor de agua de alto rango y retardador |
La versión vigente añade el Tipo S (aditivos de desempeño específico, como inhibidores de corrosión o reductores de retracción). Por separado, los incorporadores de aire se rigen por la ASTM C260 y los plastificantes/fluidificantes para concreto fluido por la ASTM C1017.
Reductores de agua y superplastificantes
Son los aditivos más usados. Un reductor de agua común (Tipo A) reduce el agua de la mezcla al menos un 5 %; los de alto rango o superplastificantes (Tipos F y G) la reducen un 12 % o más, llegando en algunos casos a superar el 30 %. Frente a una mezcla base, un reductor de agua ofrece tres formas de aprovecharlo:
- Bajar el agua manteniendo el cemento y la trabajabilidad: se reduce la relación agua-cemento y aumenta la resistencia y la durabilidad.
- Bajar el cemento manteniendo la relación a/c y la trabajabilidad: mezcla más económica, con menos calor de hidratación.
- Aumentar la trabajabilidad manteniendo agua y cemento: concreto más fluido sin perder resistencia.
Los superplastificantes permiten producir concretos muy fluidos o autocompactantes y concretos de alta resistencia con relaciones a/c bajas. Su efecto sobre el asentamiento es temporal: suele durar entre 30 y 60 minutos, según el producto y la dosis. Son, además, la respuesta correcta cuando el concreto llega "seco" a obra: dan trabajabilidad sin agregar agua, que es justo lo que no se debe hacer.
Acelerantes
Los acelerantes (Tipo C) adelantan el fraguado y el desarrollo de resistencia temprana. Son útiles en clima frío o cuando se necesita desencofrar antes. Una advertencia clave: los acelerantes basados en cloruro de calcio favorecen la corrosión del acero, por lo que en concreto armado o pretensado deben usarse acelerantes libres de cloruro.
Retardadores
Los retardadores (Tipo B) retrasan el fraguado. Se emplean en clima caluroso, en transportes largos de concreto premezclado y en vaciados masivos o por etapas, donde ayudan a evitar las juntas frías al mantener la mezcla trabajable más tiempo.
Incorporadores de aire
Los incorporadores de aire (ASTM C260) generan una red de burbujas microscópicas en la pasta, con un contenido de aire típico del orden del 4 % al 7 %. Esas burbujas dan al concreto una resistencia notable frente a los ciclos de congelación y deshielo, a cambio de una ligera reducción de la resistencia a compresión. Son indispensables en climas con heladas.
Otros aditivos
Existen muchas otras familias para necesidades específicas: hidrófugos o reductores de permeabilidad, inhibidores de corrosión de armaduras, modificadores de la reacción álcali-árido, generadores de expansión, retenedores de agua, aditivos para bombeo, para concreto proyectado (shotcrete) y para inyecciones, además de colorantes. También hay productos multifuncionales que combinan efectos (por ejemplo, plastificante e incorporador de aire).
Clasificación según la norma boliviana NB 1000
Como referencia regional, la NB 1000 organiza los aditivos así:
- Aditivos que modifican la reología en estado fresco: reductores de agua (plastificantes) y reductores de agua de alto rango (superplastificantes).
- Aditivos que modifican el fraguado o el endurecimiento: aceleradores de fraguado, retardadores de fraguado y aceleradores de endurecimiento.
- Aditivos que modifican el contenido de aire o de gases: incorporadores de aire, generadores de gas, generadores de espuma y desaireantes o antiespumantes.
- Aditivos generadores de expansión.
- Aditivos que mejoran la resistencia a las acciones físicas: protectores contra las heladas (en estado endurecido, incorporadores de aire; en estado fresco, aceleradores) y anticongelantes.
- Aditivos que reducen la penetrabilidad del agua: hidrófugos o repulsores de agua.
- Aditivos que mejoran la resistencia a las acciones fisicoquímicas: inhibidores de corrosión de armaduras y modificadores de la reacción álcali-árido.
- Otros: aditivos para bombeo, para concretos y morteros proyectados, para inyecciones, retenedores de agua, multifuncionales y colorantes.
Buenas prácticas de dosificación
La dosis se expresa como porcentaje del peso del cemento y suele ser pequeña (en general no más del 5 %, según la NB 1001), pero el valor exacto lo fija la ficha técnica de cada producto. Antes de usar un aditivo en obra conviene verificar su compatibilidad con el cemento mediante mezclas de prueba, respetar la dosis del fabricante (la sobredosis puede provocar segregación, retrasos excesivos de fraguado o pérdida de resistencia) y recordar que ningún aditivo sustituye a un buen curado del concreto. En el mercado existen numerosas marcas comerciales; lo importante es seguir siempre su ficha técnica.
Preguntas frecuentes
¿Qué es un aditivo para el concreto?
Es una sustancia que se añade a la mezcla en pequeñas proporciones, antes o durante el amasado, para modificar alguna propiedad del concreto fresco o endurecido, como la trabajabilidad, el fraguado o la resistencia.
¿Cuáles son los tipos de aditivos según la ASTM C494?
Siete tipos: A (reductor de agua), B (retardador), C (acelerante), D (reductor y retardador), E (reductor y acelerante), F (reductor de alto rango) y G (alto rango y retardador), más el Tipo S de desempeño específico.
¿Para qué sirve un superplastificante?
Reduce fuertemente el agua de la mezcla (12 % o más), lo que permite obtener concretos muy fluidos o autocompactantes, o concretos de alta resistencia con baja relación agua-cemento.
¿Cuál es la diferencia entre un aditivo y una adición?
El aditivo actúa en dosis pequeñas; la adición (cenizas, escorias, puzolanas) se usa en cantidades importantes y se contabiliza en el volumen de la mezcla.
¿Por qué no se debe usar acelerante con cloruro en concreto armado?
Porque el cloruro favorece la corrosión del acero de refuerzo. En concreto armado o pretensado se usan acelerantes libres de cloruro.
¿Qué dosis de aditivo se usa?
Una proporción pequeña del peso del cemento, en general no mayor al 5 %, según la ficha técnica del producto y verificada con ensayos previos.
Temas relacionados del concreto: relación agua-cemento, curado del concreto y adiciones para el hormigón.