AGUA PARA CONCRETOS Y MORTEROS
I. DEFINICION:
El agua (del latín aqua) es el
compuesto formado por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). El
término agua se aplica en el lenguaje corriente únicamente al estado líquido de
este compuesto, mientras que se asigna el término hielo a su estado sólido y el
término vapor de agua a su estado gaseoso.
El agua cumple con
dos funciones vitales en el desarrollo del concreto, como agua de mezclado o
mortero y la segunda como agua de curado. Para la primera, casi cualquier agua
natural que puede beberse, sin tener un sabor u olor notable pueden servir para
el mezclado, ya que el agua funciona como un ingrediente en la fabricación de
la mezcla ocupa entre el 10 y 25 por ciento de cada metro cubico producido. En
general el agua que tenga como total de 2000 ppm (partes por millón) de sólidos
disueltos puede usarse satisfactoriamente para hacer concreto y tratar de
evitar a toda costa esté contaminada de sulfatos que son agresivos al cemento.
Si no tenemos cuidado en eliminar la impurezas excesivas contenidas en el agua
de mezcla, pueden afectar no solo el tiempo de fraguado, la resistencia del
concreto, la constancia de volumen, sino que a su vez pueden producir
eflorescencia o corrosión del refuerzo.
El agua es empleado:
- Para amasado
- Curado del concreto
- Para el Mortero
- Para el Concreto
Agua de amasado:
- Participa en las reacciones de hidratación del cemento
- Confiere al hormigón la trabajabilidad necesaria para su puesta en Obra
- La cantidad de agua de amasado debe limitarse al mínimo estrictamente necesario.
- El agua en exceso se evapora y crea una serie de huecos en el hormigón, disminuyendo su resistencia.
- Un déficit de agua de amasado origina masas pocos trabajables y de difícil colocación en obra.
- Cada litro de agua de amasado añadido de más a un hormigón equivale a una disminución de 2 kg de cemento.
Agua de curado:
Los requerimientos
son las mismas exigencias aplicadas al agua de mezclado. El agua no debe
contener sustancias agresivas para el hormigón endurecido o las armaduras, ya
que durante las primeras edades el hormigón es sumamente permeable Durante el
proceso de fraguado y primer endurecimiento del hormigón, tiene por objeto:
- Evitar la desecación
- Mejorar la hidratación del cemento
- Impedir una retracción prematura
Agua de Lavado:
El agua para lavado de los agregados, no debe contener
materiales, en cantidades tales que produzcan una película o revestimiento
dañino sobre las partículas de agregados.
Agua de mortero:
Se denomina técnicamente mortero o mezcla a la unión de un
aglomerante, un inerte y agua. Aglomerantes son el cemento, la
cal y el yeso. Los agregados la arena y el polvo
de ladrillo. El agua
que actúa como plastificante y provocador del fragüe. Al
hablar de mezclas y morteros, se habla de lo mismo.
El agua es el componente principal para que el mortero posea
su cualidad fundamental en estado plástico, es decir la trabajabilidad. La
cantidad de agua debe ser la máxima posible sin llegar a causar segregación de
los componentes del mortero.
Agua de concreto:
El agua es el elemento indispensable para la hidratación del cemento y el desarrollo de sus propiedades, por lo tanto este componente debe cumplir ciertos requisitos para llevar a cabo su función en la combinación química, sin ocasionar problemas colaterales si tiene ciertas sustancias que pueden dañar al concreto.
II. ENSAYOS DE DETERMINACIÓN DE CALIDAD:
La principal función del mortero
es proporcionar una mayor adherencia a las unidades de mampostería, lo cual se
logra realizando un buen control de calidad a los materiales y al mortero; para
poder tener una buena adherencia tenemos que contar con buenos materiales, un
buen diseño y buenas dosificaciones para que proporcione buena consistencia,
buena resistencia (compresión y flexión) y una buena capacidad de retener el
agua.
¿CÓMO SE DEFINE UN MORTERO?
El mortero puede definirse como
una mezcla de un material aglutinante como cemento Pórtland un material que nos
ayude a proporcionar una mayor adherencia como la arena, agua y eventualmente
aditivos. Al unirse estos materiales presenta propiedades físicas, químicas y
mecánicas.
¿CÓMO SE EVALÚA LA CALIDAD DEL
MORTERO?
Lo acostumbrado en el uso de
mortero es la dosificación por partes de cemento y de arena (1: n)
desconociendo la resistencia que dichos morteros. Es claro plantear la
necesidad de diseñar y dosificar el mortero de acuerdo a las condiciones de
adherencia y resistencia y algunas otras propiedades y características
importantes para el buen uso del mortero.
De lo anterior es importante
conocer las propiedades del mortero en estado plástico, determinar la facilidad
de construcción de la mampostería y el acabado de los elementos estructurales,
las propiedades en estado plástico influenciarán en el comportamiento del
mortero endurecido. Las propiedades en estado endurecido que ayudan a
determinar el comportamiento final de la mampostería son la adherencia,
durabilidad, elasticidad y resistencia a la compresión.
Muchas de las propiedades del
mortero no son cuantitativamente definibles en términos de proceso debido a la
carencia de especificaciones.
II.I. PROPIEDADES DEL MORTERO EN ESTADO
FRESCO:
Se define como la calidad del
material a utilizar. Por esta razón es importante conocerlas para utilizarlas
como criterio de aceptación o rechazo.
Trabajabilidad o manejabilidad
Esta propiedad se refiere a la
habilidad para ser extendido a una unidad de mampostería mediante un palustre o
adherirse a superficies verticales, y a su resistencia a fluir cuando esta en
estado de colocación. En los laboratorios, es reconocida como una propiedad
compleja que incluye una capacidad de adhesión, cohesión, fluidez, plasticidad
y viscosidad. Al igual que el concreto no existe ningún método que por sí solo
mida el grado de trabajabilidad.
La trabajabilidad o
manejabilidad, es el resultado de la lubricación de las partículas de agregados
con la pasta del agua/cemento. El ajuste final de la trabajabilidad, depende de
la cantidad de agua aunque se ve afectado por la gradación, dosificación y
contenido de aire.
II.II. PROPIEDADES DEL MORTERO EN ESTADO
ENDURECIDO:
Adherencia
Es la propiedad física individual
más importante en el mortero endurecido, como también la más variable e
impredecible. La adherencia tiene tres fases: resistencia, grado de adherencia
y durabilidad. Debido a que existen muchas variables que la afectan es difícil
establecer un solo ensayo de laboratorio que produzca resultados consistentes,
que se aproximen a los resultados de la obra. Estas variables incluyen
contenido de aire, cohesividad, tiempo de fraguado, colocación de la unidad de
mampostería, absorción de la unidad de mampostería, retención de agua del
mortero y curado.
La resistencia a la adherencia es
desarrollada entre la unidad de mampostería y el mortero, y en estado fresco el
mortero tiene que ser capaz de fluir sobre la unidad de mampostería y llenar
todas las cavidades de la superficie.
Esta propiedad se logra cuando el
mortero entra en contacto con la unidad de mampostería y continua aumentado con
la hidratación del cemento, su calidad es importante, no solamente para que
resista las cargas aplicadas, sino también para absorber esfuerzos originados
por cambios volumétricos por efecto de la temperatura.
Resistencia a la compresión
Es la medida para observar la
capacidad que tiene el mortero de soportar esfuerzos.
Como la resistencia a la
compresión está influenciada por la hidratación del cemento y esta a su vez
determina las propiedades físicas del mortero endurecido, es posible que
mediante los resultados de resistencia inferir otras propiedades.
Durabilidad
Es la habilidad para resistir las
condiciones de exposición a las cuales es sometido el mortero. Los ciclos de
congelamiento y deshielo son considerados el principal efecto de deterioro en
los países de estaciones, mientras que las sustancias agresivas tales como
sulfato y ácidos son los factores que afectan la durabilidad en países
tropicales como Colombia.
La durabilidad es una
característica de combinación particular de materiales que incluye, además de
los constituyentes del mortero, la calidad de las unidades de mampostería
empleada.
La elaboración del mortero ha
pasado de hacerse en obra a convertirse en un mortero industrializado que va
incremento por su forma diferentes bondades una de ellas es la manejabilidad y
la mayor duración en estado fresco.
Dentro de los morteros
premezclados se destacan los morteros larga vida, en los cuales se retarda el
tiempo de fraguado generalmente por periodos mucho mas largos. Estos morteros,
tienen la ventaja de que pueden ser recibidos durante el día y almacenados
durante varios días (morteros larga vida de 72 horas).
III. LIMITES PERMESIBLES:
El agua es un elemento fundamental para la elaboración del concreto y del mortero, pero debemos saber que dosis optimas debe cumplir para garantizar de la mezcla.
Nos basaremos para ellos en la Norma Técnica Peruana (NTP 339.088) REQUISITO DE CALIDAD DEL AGUA PARA EL CONCRETO.
Limites permisibles para el agua de mezcla y curado según la norma NTP 339.008.
Descripción Limites Permisibles:
- Sólidos en suspensión 5,000 ppm Máximo.
- Material Orgánico 3 ppm Máximo.
- Alcalinidad (( NaCHCO)_3) 1,000 ppm Máximo.
- Sulfatos ((Ion SO)_4) 600 ppm Máximo.
- Cloruros ((Ion Cl) 1,000 ppm Máximo.
PH 5 a 8
IV. AGUAS NO RECOMENDABLES:
- Aguas acidas.
- Aguas calcáreas; minerales; carbonatadas; o naturales.
- Aguas provenientes de minas o relaves.
- Aguas que contengan residuos industriales.
- Aguas con un contenido de cloruro de sodio mayor del 3%; o un contenido de sulfato mayor de 1%.
- Aguas que contengan algas, materias, orgánica, humus, partículas de carbón, turba, azufre, o descargas de desagües.
- Aguas que contengan acido humico u otros ácidos orgánicos.
- Aguas que contengan azucares o sus derivados.
- Aguas con porcentajes significativos de sales de sodio o potasio disueltos en especial en todos aquellos casos en que es posible la reacción álcali-agregado.
IV.I. IMPUREZAS ENCONTRADAS EN EL AGUA:
Impurezas Inorgánicas:
Carbonatos alcalinos y Bicarbonatos.
Cloruros.
Sulfatos.
Sales de Hierro.
Diversas sales inorgánicas (manganeso, zinc, estaño, cobre,
plomo).
Impurezas Orgánicas:
Azúcar
Aceites
Otros:
Sedimentos o partículas en suspensión (coloides, arcilla,
limo)
Aceites
Gases Solubles:
CO2
H2S
V. AGUAS UTILIZABLES:
V.I. AGUA POTABLE:
El agua empleada para concretos y
morteros (amasar y curar) será de propiedades colorantes nulas, clara, libre de
glúcidos (azucares), ácidos, álcalis, materias orgánicas y de aceites, de
preferencia debe ser agua potable.
Además, no deberá contener
substancias que puedan producir efectos desfavorables sobre le fraguado, la
resistencia, la durabilidad o apariencia del concreto o sobre los elementos
metálicos embebidos en este. La norma peruana limita los contenidos perjudiciales
en el agua de acuerdo a la Norma Técnica Peruana 339.088 (NTP 339.088). El agua
es el elemento indispensable para la hidratación del cemento y el desarrollo de
sus propiedades, por lo tanto este componente debe cumplir ciertos requisitos
para llevar a cabo su función en la combinación química, sin ocasionar
problemas colaterales si tiene ciertas sustancias que pueden dañar al concreto.
El agua de mezcla en el concreto
tiene tres funciones principales:
- 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 tengan espacio para desarrollarse.
Contiene 35,000 ppm de sales y
puede ser usadas en concretos simples. En concreto armado produce corrosión a
las armaduras, en este caso puede protegerse con impermeabilizantes. En
concretos post-tensados no debe utilizarse agua de mar.
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