Los superplastificantes ( SP ), también conocidos como reductores de agua de alto rango , son aditivos que se utilizan para elaborar hormigones de alta resistencia o para colocar hormigones autocompactantes . Los plastificantes son compuestos químicos que permiten producir hormigón con aproximadamente un 15% menos de contenido de agua . Los superplastificantes permiten reducir el contenido de agua en un 30% o más. Estos aditivos se emplean a un nivel de unos pocos porcentajes en peso. Los plastificantes y superplastificantes también retardan el fraguado y endurecimiento del hormigón. [1]
Según su funcionalidad dispersante y modo de acción, se distinguen dos clases de superplastificantes:
Los superplastificantes se utilizan cuando se requieren suspensiones de partículas de cemento bien dispersas para mejorar las características de flujo ( reología ) del hormigón. Su adición permite disminuir la relación agua-cemento del hormigón o mortero sin afectar negativamente la trabajabilidad de la mezcla. Permite la producción de hormigón autocompactante y hormigón de altas prestaciones. La relación agua-cemento es el principal factor que determina la resistencia del hormigón y su durabilidad. Los superplastificantes mejoran enormemente la fluidez y la reología del hormigón fresco. La resistencia del hormigón aumenta cuando la relación agua-cemento disminuye porque evitar agregar agua en exceso sólo para mantener una mejor trabajabilidad del hormigón fresco da como resultado una menor porosidad del hormigón endurecido y, por tanto, una mejor resistencia a la compresión. [3]
La adición de SP al camión durante el tránsito es un desarrollo bastante moderno dentro de la industria. Los aditivos agregados en tránsito a través del sistema automatizado de manejo del asentamiento [4] permiten mantener el asentamiento del concreto fresco hasta su descarga sin reducir la calidad del concreto.
Los plastificantes tradicionales son los lignosulfonatos como sus sales de sodio . [5] Los superplastificantes son polímeros sintéticos . Los compuestos utilizados como superplastificantes incluyen (1) condensado de naftaleno formaldehído sulfonado, condensado de melamina formaldehído sulfonado, condensado de acetona formaldehído y (2) éteres de policarboxilatos . A modo de ejemplo, se citan los sulfonatos de melamina o naftaleno reticulados , denominados PMS (sulfonato de polimelamina) y PNS (sulfonato de polinaftaleno). Se preparan mediante reticulación de los monómeros sulfonados con formaldehído o mediante sulfonación del correspondiente polímero reticulado. [ dieciséis]
Los polímeros utilizados como plastificantes presentan propiedades tensioactivas . Se trata a menudo de ionómeros que llevan grupos cargados negativamente ( sulfonatos , carboxilatos o fosfonatos ...). Funcionan como dispersantes para minimizar la segregación de partículas en el hormigón fresco (separación de la lechada de cemento y el agua de los agregados gruesos y finos, como gravas y arena, respectivamente). La columna vertebral del polímero cargada negativamente se adsorbe sobre las partículas coloidales cargadas positivamente de cemento sin reaccionar, especialmente sobre la fase mineral de aluminato tricálcico ( C 3 A ) del cemento.
El melaminasulfonato (PMS) y el naftalenosulfonato (PNS) actúan principalmente mediante interacciones electrostáticas con las partículas de cemento favoreciendo su repulsión electrostática mientras que los superplastificantes policarboxilato-éter (PCE) absorben y recubren grandes aglomerados de partículas de cemento, y gracias a sus cadenas laterales, favorecen estéricamente la dispersión de El cemento grande se aglomera en otros más pequeños. [7]
Sin embargo, como sus mecanismos de funcionamiento no se conocen completamente, en ciertos casos se pueden observar incompatibilidades cemento-superplastificante. [8]
{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: DOI inactivo a partir de enero de 2024 ( enlace ) Mantenimiento de CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )