Centrarse nos éteres de celulosa

Aditivos de formigón

Aditivos de formigón: tipos, funcións e aplicacións

Introdución

O formigón é a columna vertebral da infraestrutura moderna, formando a base estrutural de edificios, estradas, pontes, túneles, encoros e moito máis. O seu uso xeneralizado atribúese á súa alta resistencia a compresión, versatilidade e rendibilidade. os ingredientes básicos do formigón —cemento, auga e áridos— requiren a miúdo modificacións para cumprir requisitos específicos de rendemento e medio ambiente. Aquí é ondeaditivos de formigóndesempeñar un papel crucial.

Aditivos de formigónSon produtos químicos naturais ou manufacturados ou aditivos engadidos á mestura de formigón antes ou durante a mestura para modificar as súas propiedades en estado fresco ou endurecido. Utilízanse para mellorar a traballabilidade, o tempo de fraguado, a resistencia, a durabilidade, a resistencia á exposición ambiental e mesmo a estética. Este ensaio afonda na clasificación, mecanismos, beneficios e aplicacións dos aditivos, ofrecendo unha visión detallada do seu papel indispensable na construción contemporánea.


Clasificación deAditivos de formigón

Os aditivos clasifícanse xeralmente en dúas grandes categorías:

1. Aditivos Químicos

Son produtos químicos solubles en auga que alteran o comportamento do formigón. Os tipos comúns inclúen:

  • Aditivos redutores de auga

  • Aditivos retardadores

  • Aditivos aceleradores

  • Superplastificantes (redutores de auga de gama alta)

  • Incorporación de aireaxentes

  • Inhibidores da corrosión

  • Aditivos que reducen a contracción

  • Inhibidores da reacción álcali-sílice

2. Aditivos minerais (ou cementosos complementarios).

Estes son materiais finos, moitas veces subprodutos industriais, que substitúen unha parte do cemento Portland:

  • Cinzas volantes

  • Escoura granulada moída de altos fornos (GGBFS)

  • Fume de sílice

  • Metacaolín

  • Cinza de casca de arroz


Aditivos químicos e as súas funcións

1. Aditivos redutores de auga

Finalidade: Para reducir o contido de auga na mestura de formigón sen afectar á traballabilidade.

Tipos:

  • Normal: Reducir a auga nun 5-10%

  • Gama media: Reducir a auga nun 6-12%

  • gama alta (Superplastificantes): Reducir a auga ata un 30%

Compostos comúns:

  • Lignosulfonatos

  • Naftalenosulfonatos

  • Éteres policarboxilatos (PCE)

Aplicacións:

  • Concreto premezclado

  • Elementos prefabricados

  • Formigón de altas prestacións

Beneficios:

  • Aumento da forza

  • Menor permeabilidade

  • Durabilidade mellorada


2. Aditivos retardadores

Finalidade: Para ralentizar o tempo de fraguado do formigón.

Usado en:

  • Hormigonado de clima quente

  • Grandes verteduras

  • Encofrados complexos

Exemplos:

  • Azucres

  • Fosfonatos

  • Ácidos hidroxicarboxílicos

Vantaxes:

  • Evita as articulacións frías

  • Mellora a terminabilidade

  • Permite o transporte prolongado


3. Aditivos aceleradores

Función: Acelera o desenvolvemento temperán da forza.

Exemplos:

  • Cloruro de calcio (aínda que uso limitado debido ao risco de corrosión)

  • nitrato de calcio

  • Tiocianato de sodio

Usos:

  • Hormigonado en clima frío

  • Traballos de reparación rápida

  • Fabricación de prefabricados de formigón

Nota: Os aceleradores sen cloruro son preferidos no formigón armado para evitar a corrosión do aceiro.


4. Superplastificantes

Definición: Redutores de auga de gama alta que proporcionan unha importante redución de auga sen perda de traballabilidade.

Compostos:

  • Éteres policarboxilados

  • Aditivos a base de melamina

Aplicacións:

  • Formigón de alta resistencia

  • Concreto autoconsolidante (SCC)

  • Formigón bombeado

Vantaxes:

  • Aumento da fluidez sen segregación

  • Acabado superficial mellorado

  • Concreto denso e duradeiro

Superplastificantes


5. Aditivos de entrada de aire

Finalidade: Introducir burbullas de aire microscópicas no formigón.

Función:

  • Mellorar a resistencia á conxelación-desconxelación

  • Mellorar a traballabilidade

  • Reducir o sangrado e a segregación

Aplicacións:

  • Pavimentos

  • Cubertas de pontes

  • Formigón visto en zonas frías

Axentes Usados:

  • Resina Vinsol

  • Ácidos graxos

  • Hidrocarburos sulfonados


6. Inhibidores da corrosión

Función: Protexa o reforzo de aceiro incorporado da corrosión.

Tipos comúns:

  • Nitrito de calcio

  • Inhibidores a base de zinc

  • Inhibidores orgánicos da corrosión

Aplicacións:

  • Estruturas mariñas

  • Pontes de estradas

  • Aparcadoiros


7. Aditivos para reducir a contracción (SRA)

Función: Reduce a contracción por secado e as fisuras asociadas.

Mecanismo: Menor tensión superficial da auga nos capilares.

Aplicacións:

  • Lousas en rasante

  • Cubertas

  • Membros estruturais expostos a condicións de secado


8. Inhibidores da reacción álcali-sílice (ASR).

Finalidade: Mitigar a expansión provocada pola reacción entre os álcalis do cemento e a sílice reactiva dos áridos.

Aditivos:

  • Nitrato de litio

  • Materiais puzolánicos que unen álcalis


Aditivos Minerais (SCM)

1. Cinza Volante

Orixe: Subproduto da combustión do carbón nas centrais eléctricas.

Clases:

  • Clase F: baixo en calcio

  • Clase C: alto calcio

Beneficios:

  • Mellora a traballabilidade

  • Mellora a durabilidade

  • Reduce a calor de hidratación


2. Fume de sílice

Fonte: Subproduto da produción de silicio metálico ou aliaxe de ferrosilicio.

Propiedades:

  • Extremadamente fino (100 veces máis fino que o cemento)

  • Alta actividade puzolánica

Usos:

  • Formigón de alta resistencia

  • Cubertas de pontes

  • Estruturas mariñas


3. Escoria de alto forno granulada moída (GGBFS)

Orixe: Subproduto da fabricación de ferro.

Vantaxes:

  • Alta resistencia aos sulfatos

  • Mellora a forza a longo prazo

  • Aclara a cor do formigón (útil en aplicacións arquitectónicas)


4. Metacaolín

Producido por: Arxila calcinadora de caolín.

Beneficios:

  • Alta reactividade

  • Mellora a forza e o acabado

  • Reduce a eflorescencia


5. Cinza de casca de arroz

Fonte: Residuos agrícolas

Use:

  • Concreto ecolóxico

  • Mellora a impermeabilidade

  • Reduce o sangrado


Mecanismos de Acción

  1. Reacción puzolánica: A sílice en mesturas minerais reacciona co hidróxido de calcio para formar CSH adicional (hidrato de silicato de calcio), o principal composto que dá forza.

  2. Dispersión de partículas de cemento: Os superplastificantes reducen a floculación, aumentando a superficie e a hidratación.

  3. Bolsas de aire arrastradas: Crea microcámaras que absorben a presión de expansión da auga conxelada.

  4. Interferencia química: Algunhas mesturas interrompen ou aceleran as reaccións de hidratación para alterar o comportamento de fraguado.


Vantaxes do uso de aditivos

  • Melloradotraballabilidade

  • Mellordurabilidadeeresistenciaa ambientes duros

  • Reducidorelación auga-cemento(mellora a forza)

  • Control do tempo(privado e endurecemento)

  • Eficiencia de custos a travésredución de cemento

  • Alternativas ecolóxicas (construción sostible)


Retos e limitacións

  • Problemas de compatibilidadeentre aditivos e cemento

  • Riscos de sobredose(pode reducir a forza ou causar atrasos na configuración)

  • Implicacións dos custos, especialmente con aditivos avanzados

  • Preocupacións ambientaiscon algúns compostos sintéticos

  • Control de calidadee necesidade dun deseño axeitado da mestura


Aplicacións na práctica

1. Proxectos de Infraestruturas

  • As presas, túneles, estradas e pistas dos aeroportos usan aditivos para a durabilidade, o control de fisuras e unha longa vida útil.

2. Edificios de gran altura

  • Os superplastificantes e retardadores facilitan a colocación de formigón a grandes alturas e reducen as xuntas frías.

3. Estruturas mariñas e costeiras

  • Os inhibidores da corrosión e os axentes incorporadores de aire axudan a combater ambientes agresivos cargados de cloruros.

4. Prefabricados de formigón

  • Os aceleradores e redutores de auga aceleran o ciclo de produción e melloran a calidade da superficie.

5. Vertidos masivos de formigón

  • Os retardadores e os aditivos minerais reducen os gradientes térmicos e as fisuras inducidas pola contracción.


Sostibilidade e Construción Verde

Os aditivos de formigón contribúen significativamenteconstrución sostible:

  • Reduciruso de cemento, reducindo as emisións de carbono.

  • Mellorarvida útil, diminuíndo a necesidade de reparacións.

  • Permitir o uso desubprodutos industriais(por exemplo, cinzas volantes, escouras).

  • Apoiar o desenvolvemento deformigón baixo en carbono.

Os aditivos aliñan coas certificacións de construción ecolóxica comoLEEDeBREEAM.


Tendencias e innovacións futuras

1. Aditivos de autocuración

  • Incorporar microcápsulas ou bacterias que reaccionen ás gretas e selalas de forma autónoma.

2. Nano-Aditivos

  • Use nanopartículas como nanosílice para mellorar a microestrutura e as propiedades mecánicas.

3. Aditivos intelixentes

  • Sensores integrados en mesturas que poden informar datos en tempo real sobre estrés, tensión e temperatura.

4. Impresión 3D de formigón

  • Require aditivos altamente fluídos e de fraguado rápido para unha estratificación de precisión.

5. Aditivos Captadores de Carbono

  • Están en marcha desenvolvementos para atrapar CO₂ no formigón durante o curado, reducindo as emisións.


Aditivos de formigón

Aditivos de formigónrevolucionaron a construción moderna ao permitir a produción de formigón máis resistente, duradeiro e sostible. Desde melloras básicas de traballabilidade ata capacidades avanzadas de autocuración, os aditivos adaptan o formigón para satisfacer demandas estruturais e ambientais específicas. A medida que a urbanización se intensifica e a demanda de infraestruturas sostibles crece, o papel dos aditivos na creación de formigón de alto rendemento e ecolóxico só se fará máis crítico.

Os enxeñeiros, arquitectos e profesionais da construción deben estar ao tanto da tecnoloxía de aditivos, seleccionando e aplicando estes materiais con prudencia para desbloquear todo o potencial do formigón no século XXI.


Hora de publicación: 19-Abr-2025
Chat en liña de WhatsApp!