Los aditivos superplastificantes (superfluidificantes, superfluidizantes) son aditivos reductores de agua de alto rango que obedecen las normas en la Tabla 6-1. En algunos países, tales como EE.UU., México y Ecuador, se puede usar el término plastificante como sinónimo del término superplastificante. Pero, en países tales como Argentina y Chile, el término superplastificante se refiere a los reductores de agua de alto rango, mientras que el término plastificante (fluidificante) se refiere a los reductores de agua convencionales y por lo tanto, en estos casos, los términos super- plastificante y plastificante no se pueden usar como sinónimos. En este texto, se empleará el término superplastificante sólo para designar los reductotes de agua de alto rango.
Estos aditivos se adicionan al concreto de revenimiento y relación agua-cemento de bajo a normal para producir un concreto fluido, con alto asentamiento (Fig. 6-9). El concreto fluido o plástico es un concreto con consistencia bien fluida, pero trabajable, y que se puede colocar con poca o ninguna vibración o compactación mientras que se lo mantiene prácticamente libre de sangrado (exudación) o segregación excesivas. Algunas aplicaciones para el concreto fluido son: (1) colado de concreto en secciones muy delgadas (Fig. 6-10), (2) áreas con poco espaciamiento del acero de refuerzo, (3) colado bajo el agua, (4) concreto bombeado, para reducir la presión de bombeamiento, (5) áreas donde no se pueden usar los métodos convencionales de consolidación y (6) para la reducción de los costos de manejo. La adición de los superplastificantes en concretos con revenimiento de 75 mm (3pulg.) permite que se produzca un concreto con asentamiento de 230 mm (9 pulg.). El concreto fluido se define por la ASTM C 1017 como un concreto que tiene un revenimiento mayor que 190 mm (71⁄2 pulg.), pero todavía mantiene sus propiedades cohesivas.
Las normas ASTM C 1017, IRAM 1663, Nch2182of1995, NMX C 255 y NTP334.088, entre otras, fornecen dos tipos de aditivos superplastificantes, (1) superplastificante y (2) superplastificantes y retardadores. Los aditivos superplastificantes normalmente son más eficientes para producir concretos fluidos que los aditivos reductores de agua regulares y de medio rango. El efecto de ciertos superplastificantes en el aumento de la trabajabilidad o en la producción de concretos fluidos es corto, de 30 a 60 minutos, siendo que a este periodo se sigue una pérdida rápida
Fig. 6-9. El concreto fluido con alto revenimiento (superior) se coloca fácilmente (medio), incluso en áreas con alta congestión de armadura (inferior). (47343, 69900, 47344)
Fig. 6-10. El concreto fluido con plastificantes se coloca fácilmente en secciones delgadas, tales como este revestimiento unido que no es más espeso que 11⁄2 diámetro de una moneda de cuarto de dólar (aproximadamente 4 cm).
de trabajabilidad o pérdida de revenimiento (Fig. 6-11). Las altas temperaturas también pueden agravar la pérdida de asentamiento. Debido a su propensión de pérdida de revenimiento, estos aditivos algunas veces se los añade al concreto en la mezcladora (hormigonera) en la obra. Estos aditivos están disponibles en la forma de líquido y de polvo. Los aditivos para la extensión de la vida de los superplastificantes, adicionados en las plantas mezcladoras, ayudan a reducir los problemas de pérdida de asentamiento.
El tiempo de fraguado se puede acelerar o retardar dependiendo de la composición química de los aditivos, su dosaje y su interacción con otros aditivos y materiales cementantes presentes en la mezcla de concreto. Algunos superplastificantes pueden retardar el fraguado de una a casi cuatro horas (Fig. 6-12). El desarrollo de la resistencia de los concretos fluidos se compara con aquél de los concretos normales (Fig. 6-13).
A pesar de que los concretos con superplastificantes son esencialmente libres de sangrado (exudación) excesivo, pruebas demostraron que algunos concretos con superplastificantes exudan más que los de control con la misma relación agua-cemento (Fig. 6-14). Sin embargo, los concretos con superplastificantes exudan mucho menos que los de control con el mismo revenimiento (revenimiento alto) y mayor contenido de agua. Los concretos con asentamiento alto, baja relación agua-cemento y superplastificante presentan mucho menos retracción (contracción) por secado que concretos convencionales con revenimiento alto y alto contenido de agua, pero este concreto con superplastificante tiene mayor retracción por secado que los convencionales con bajo asentamiento y bajo contenido de agua (Whiting 1979, Gebler 1982 y Whiting y Dziedzic 1992).
La eficiencia de los superplastificantes aumenta con el aumento de la cantidad de cemento y de finos en el concreto y también se influencia por su revenimiento inicial.
Fig. 6-11. Pérdida del revenimiento a 32°C (90°F) en concretos fluidos (TN, TM, TB y TX) comparados con mezclas de control (TC) (Whiting y Dziezic 1992).
Fig. 6-12. Fraguado retardado en concretos fluidos con plastificantes (N, M, B y X) con relación a mezclas de control (Whiting y Dziedzic 1992).
Fig. 6-13. Desarrollo de la resistencia a compresión en concretos fluidos. C es la mezcla de control. Las mezclas FN, FM y FX contienen plastificantes (Whiting y Dziezic 1992).
Fig. 6-14. Sangrado de concretos fluidos con plastificantes (N, M, B y X) comparados con mezclas de control (C) (Whiting y Dziezic 1992).
Los concretos fluidos con superplastificante pueden tener mayor cantidad de vacíos de aire atrapado y mayor factor de espaciamiento de vacíos que un concreto convencional. La pérdida de aire también puede ser significativa.
Estudios en algunos concretos fluidos, expuestos a un ambiente de humedad permanente sin ningún período de secado, indicaron una resistencia a la congelación-deshielo y al descararamiento baja (Whiting y Dziedzic 1992). Sin embargo, el desempeño de los concretos fluidos con baja relación agua-cemento se ha mostrado bueno en la mayoría de los ambientes sujetos a congelación.
