AGUA PARA CONCRETO Y MORTERO
EL AGUA
El papel del agua en la elaboración de un concreto
es de suma importancia, ya que la cantidad utilizada en relación con la
cantidad de cemento (Relación A/C) depende de la manejabilidad y las
resistencias finales.
También hay que hacer énfasis en la calidad del
agua para elaborar el concreto. Sé que si el agua es buena para beber, es buena
para hacer concreto, creencia no del todo cierta ya que aguas azucaradas o con
sustancia adicionadas en plantas de tratamiento, tales como cloro, flúor o
sulfatos de aluminio e incluso sabores artificiales, no son adecuadas para
hacer concretos.
El agua que se va a usar debe de estar limpia,
cuando se usan aguas turbias o con materiales orgánicos se obtienen concretos
de baja resistencia y poca durabilidad.
Se pueden usar aguas de ríos y quebradas si estas
no se encuentran turbias, las aguas de lagos y pantanos no son muy
recomendables. El cemento portland fija, para su endurecimiento, una cantidad
de agua correspondiente a una relación agua / cemento = 0,4.
Si se registra presencia de
carbonatos y que se piensa trabajar, se deja reposar bicarbonatos de sodio o de
potasio en el durante 24 horas, si al cabo de este agua de la mezcla, estos
pueden tiempo el agua se conserva turbia, es un agua no apta para concretos. Si
se reaccionar con el cemento produciendo presenta material en el fondo y este
no rápido fraguado; en altas es mucho, se debe de almacenar el concentraciones
también disminuyen la agua en canecas para que los sólidos se resistencia del
concreto. Depositen en el fondo, y podamos usar el agua superficial.
El alto contenido de cloruros en
el agua de mezclado puede producir corrosión
El agua de mar no es recomendable
en el acero de refuerzo o en los cables la elaboración de concretos. De tensiona
miento de un concreto pre esforzado.
Las aguas que contengan
menos de 2000 p.p.m. de sólidos disueltos generalmente son aptas para hacer
concretos.
El agua que contenga hasta
10000 concretos; si tienen más de esta p.p.m. de sulfato de sodio, puede ser
cantidad deben ser ensayados para usada sin problemas para el concreto. Determinar
sus efectos sobre la resistencia del concreto. Para estar más seguro del agua
que vas a usar lleva una muestra a un laboratorio y pide que la analicen.
Las aguas acidas con pH por
debajo de 3 pueden crear problemas en el manejo u deben ser evitadas en lo
posible.
Cuando el agua contiene
aceite mineral (petróleo) en concentraciones superiores a 2%, pueden reducir la
resistencia del concreto en un 20%.
Cuando la salinidad del agua
del mar es menor del 3.5%, se puede utilizar en concretos no reforzados y la
resistencias del mismo disminuye en un 12%, pero si la salinidad aumenta al 5%
la reducción dela resistencia es del 30%.
El agua del curado tiene por
objeto mantener el concreto saturado para que se logre la casi total
hidratación del cemento, permitiendo el incremento de la resistencia.
Las sustancias presentes en el
agua para el curado pueden producir manchas en el concreto y atacarlo causando
su deterioro, dependiendo del tipo de sustancias presentes. Las causas más
frecuentes de manchas son: El hierro o la materia orgánica disuelta en el agua.
USOS DEL AGUA (para concreto)
En relación con su empleo en el concreto, el agua
tiene dos diferentes aplicaciones: como ingrediente en la elaboración de las
mezclas y como medio fe curado de las estructuras recién construidas. En el
primer caso es de lS0 interno como agua de mezclado, y en el segundo se emplea
exteriormente =cuando el concreto se cura con agua. Aunque en estas
aplicaciones las características del agua tienen efectos de diferente
importancia sobre el concreto, es usual que se recomiende emplear igual de una
sola calidad en ambos casos. Así, normalmente, en las especificaciones para
concreto se hace referencia en primer término a los requisitos que debe cumplir
el agua para elaborar el concreto, porque sus efectos son más importantes, y
después se indica que el agua que se utilice para curarlo debe ser del mismo
origen, o similar, para evitar que se subestime esta segunda aplicación y se
emplee agua de curado con características inadecuadas.
En determinados casos se requiere, con objeto de
disminuir la temperatura del concreto al ser elaborado, que una parte del agua
de mezclado se administre en forma de hielo molido o en escamas. En tales
casos, el agua que se utilice para fabricar el hielo debe satisfacer las mismas
especificaciones de calidad del agua de mezclado.
Como componente del concreto convencional, el agua
suele representar aproximadamente entre lO y 25 por ciento del volumen del
concreto recién mezclado, dependiendo del tamaño máximo de agregado que se
utilice y del revenimiento que se requiera (38). Esto le concede una influencia
importante a la calidad del agua de mezclado en el comportamiento y las
propiedades del concreto, pues cualquier substancia dañina que contenga, aún en
proporciones reducidas, puede tener efectos adversos significativos en el
concreto.
Una práctica bastante común consiste en utilizar el
agua potable para fabricar concreto sin ninguna verificación previa, suponiendo
que toda agua que es potable también es apropiada para elaborar concreto; sin
embargo, hay ocasiones en que esta presunción no se cumple, porque hay aguas
potables aderezadas con citratos o con pequeñas cantidades de azúcares, que no
afectan su potabilidad pero pueden hacerlas inadecuadas para la fabricación de concreto
(73). En todo caso, la consideración contraria pudiera ser más conveniente, es
decir, que el agua para la elaboración del concreto no necesariamente requiere
ser potable, aunque sí debe satisfacer determinados requisitos mínimos de
calidad.
REQUISITOS
DE CALIDAD
Los requisitos de calidad del agua de mezclado para concreto no tienen
ninguna relación obligada con el
aspecto bacteriológico (como es el caso de las
aguas potables), sino que básicamente se refieren a sus características físico-químicas
ya sus efectos sobre el comportamiento y las propiedades del concreto
Características
físico-químicas:
Refiriéndose a las
características físico-químicas del agua para concreto, no parece haber
consenso general en cuanto a las limitaciones que deben imponerse a las
substancias e impurezas cuya presencia es relativamente frecuente, como puede
ser el caso de algunas sales inorgánicas (cloruros, sulfatos), sólidos en
suspensión, materia orgánica, di óxido de carbono disuelto, etc. Sin embargo,
en lo que sí parece haber acuerdo es que no debe tolerarse la presencia de
substancias que son francamente dañinas, como grasas, aceites, azúcares y
ácidos, por ejemplo. La presencia de alguna de estas substancias, que por lo
demás no es común, debe tomarse como un síntoma de contaminación que
requiere eliminarse antes de considerar la posibilidad de emplear el agua.
Cuando el agua de
uso previsto es potable, cabe suponer en principio que sus características físico-químicas
son adecuadas para hacer concreto, excepto por la posibilidad de que contenga
alguna substancia saborizante, lo cual puede detectarse fácilmente al probarla.
Así, por ejemplo, el USBR (15) considera que si el agua es clara, y no tiene
sabor dulce, amargo o salobre, puede ser usada como agua de mezclado o de
curado para concreto, sin necesidad de mayores pruebas.
Si el agua no
procede de una fuente de suministro de agua potable, se puede juzgar su aptitud
como agua para concreto mediante los requisitos físico-químicos contenidos en
la Norma Oficial Mexicana NOM C-122(46), recomendados especialmente para aguas
que no son potables. Para el caso específico de la fabricación de elementos de
concreto pre esforzado, hay algunos requisitos que son más estrictos en cuanto
al límite tolerable de ciertas sales que pueden afectar al concreto y al acero
de pre esfuerzo, lo cual también se contempla en las NOM C-252(47) y NOM
C-253(48).
En la Tabla 1.24 se reproducen los límites especificados en dichas
normas, para las sales e impurezas que con mayor frecuencia se hallan presentes
en las aguas que no son potables, a fin de que no se excedan en el aguque se
utilice para la elaboración de concreto.
Efectos
en el concreto
En diversas
especificaciones y prácticas recomendadas, al establecer la calidad necesaria
en el agua de mezclado, se pone más énfasis en la valuación de los efectos que
produce en el concreto, que en la cuantificación de las substancias indeseables
e impurezas que contiene. Esto aparentemente se justifica porque tales reglamentaciones
están dirigidas principalmente a construcciones urbanas, industriales o
similares, cuyo concreto se produce en localidades donde normalmente se dispone
de suministro de agua para uso industrial o doméstico.
No siempre ocurre
así durante la construcción de las centrales eléctricas, particularmente de las
hidroeléctricas, en donde es necesario acudir a fuentes de suministro de agua
cuya calidad es desconocida y con frecuencia muestra señales de contaminación.
En tal caso, es prudente determinar en primer término las características físico-químicas
del agua y, si estas son adecuadas, proceder a verificar sus efectos en el
concreto.
Los efectos
indeseables que el agua de mezclado de calidad inadecuada puede producir en el
concreto, son a corto, mediano y largo plazo. Los efectos a corto plazo
normalmente se relacionan con el tiempo de fraguado y las resistencias
iniciales, los de mediano plazo con las resistencias posteriores (a 28 días o
más) y los de largo plazo pueden consistir en el ataque de sulfatos, la
reacción álcali-agregado y la corrosión del acero de refuerzo. La prevención de
los efectos a largo plazo se consigue por medio del análisis químico del agua
antes de emplearla, verificando que no contenga cantidades excedidas de
sulfatos, álcalis, cloruros y di óxido de carbono disuelto, principalmente.
Para prevenir los efectos a corto y mediano plazo, se acostumbra precalificar
el agua mediante pruebas comparativas de tiempo de fraguado y de
resistencia a compresión a 7 y 28 días. En estas pruebas se comparan
especímenes elaborados con mezclas idénticas, en las que sólo cambia la
procedencia del agua de mezclado: agua destilada en la mezcla-testigo y el agua
en estudio en la mezcla de prueba.
Las pruebas de
tiempo de fraguado pueden efectuarse en pasta de cemento, según los métodos NOM
C-58 o C-59 (ASTM C 266 o C 191), o bien en mezclas de concreto conforme al
método NOM C-177 (ASTM C 403). Para llevar a cabo las pruebas de resistencia a
compresión, se emplean normalmente especímenes de mortero, elaborados y
ensayados de acuerdo con el método NOM C-61 (ASTM C 109), aunque también es
posible utilizar especímenes de concreto, elaborados y ensayados conforme a los
métodos NOM C-159 y C-83 (ASTM C 192 y C 39).
VERIFICACIÓN DE CALIDAD
La verificación de
la calidad del agua de uso previsto para elaborar el concreto, debe ser una
práctica obligatoria antes de iniciar la construcción de obras importantes,
como es el caso de las centrales para generar energía eléctrica. Sin embargo,
puede permitirse que esta verificación se omita en las siguientes condiciones:
1) El agua procede
de la red local de suministro para uso doméstico y no se le aprecia olor, color
ni sabor; no obstante que no posea antecedentes de uso en la fabricación de
concreto.
2) El agua procede
de cualquier otra fuente de suministro que cuenta con antecedentes de uso en la
fabricación de concreto con buenos resultados, y no se le aprecia olor, color
ni sabor.
Por el contrario,
la verificación de calidad del agua, previa a su empleo en la fabricación de
concreto, debe ser un requisito ineludible en los siguientes casos:
3) El agua procede
de la red local de suministro para uso doméstico y, aunque posee antecedentes
de U80 en la fabricación de concreto, se le aprecia cierto olor, color o sabor.
4) El agua procede
de cualquier fuente de suministro sin antecedentes de uso en la fabricación de
concreto, aunque no manifieste olor, color ni sabor.
Cuando la obra se
localiza en las inmediaciones de un centro de población, es muy probable que
exista abastecimiento de agua en la localidad, del cual pueda disponerse para
fabricar el concreto. Al referirse a esta red de suministro público, es
pertinente distinguir entre el agua para uso doméstico y para uso industrial.
La primera por lo general reúne condiciones físico-químicas de potabilidad,
salvo eventuales fallas en el aspecto bacteriológico que pueden hacerla
impropia para el consumo humano, pero no afectan al concreto. El agua para uso
industrial por lo común no es potable, no sólo en el aspecto bacteriológico
sino también en el aspecto físico-químico, pues frecuentemente proviene del
tratamiento de aguas negras o es agua reciclada de procesos industriales, por
lo cual puede contener sustancias dañinas al concreto. Por tal motivo, siempre
es necesario verificar la calidad del agua de uso industrial, a menos que tenga
antecedentes de uso con buen éxito en la fabricación de concreto.
Hay otras fuentes
de suministro de agua para elaborar el concreto en sitios alejados de los
centros de población, como son los pozos, manantiales corrientes superficiales
(arroyos y ríos), almacenamientos naturales (lagos lagunas) y almacenamientos
creados artificialmente (vasos de presas). Salvo que existan antecedentes de
uso del agua en la fabricación de concreto con buenos resultados, debe
verificarse invariablemente su calidad antes d emplearla.
En cuanto al agua
de mar, su principal inconveniente al ser juzgada como agua de mezclado para
concreto, consiste en su elevado contenido de cloruros (más de 20000 ppm) que
la convierten en un medio altamente corrosivo para e acero de refuerzo, y esto
la hace inaceptable para su empleo en el concreto reforzado. No obstante, en
determinados casos se ha llegado a emplear agua de mar para la elaboración de
concreto destinado a elementos no reforzados Un ejemplo local de ello lo
constituyen las escolleras de algunas centra le termoeléctricas situadas a la
orilla del mar, construidas mediante el apilamiento de grandes bolsas de
plástico rellenas in situ con un mortero fluido bombeable, hecho a base de
arena, cemento portland tipo 110 tipo V y eventualmente, agua de mar en vez de
agua dulce. En casos así, es necesario verificar si el tiempo de fraguado
del mortero o del concreto, con el cemento de uso previsto, es adecuado para
las condiciones de obra ya que el exceso d cloruros en el agua de mar tiende a
acelerar el fraguado.
En la construcción
de centrales eléctricas, y en especial hidroeléctricas, es bastante común
disponer del agua procedente de corrientes fluviales que pueden contener
substancias contaminantes de diversa índole. La manera recomendable de proceder
en estos casos, consiste en obtener muestras del agua con suficiente
anticipación al inicio de las obras, con objeto de verificar sus
características fisicoquímicas y sus efectos en el concreto. Estas muestras
deben colectarse en diversas épocas del año, para abarcar todas las posibles
condiciones de suministro, y del resultado de su verificación debe poder concluirse
si el agua es aceptable en su estado original, o si requiere ser sometida a
algún tratamiento previo de sedimentación, filtración, etc.
Posteriormente, en
el curso del suministro, debe implantarse un plan de verificación rutinaria,
mediante muestreo y ensaye periódico, de acuerdo con los programas de
construcción. El muestreo del agua para esta finalidad, debe conducirse según
el método de la NOM C-277, y el análisis correspondiente debe realizarse
conforme a la NOM C-283.
Procedimiento
prueba de vicat
Debido a que no se
contaba con una mezcladora de dos velocidades que operara adecuadamente, se
mezclaron 500 gr. de cemento blanco con agua a mano, esto. con ayuda de una
pala de hule para batido y dentro del tambo que la norma específica.
Se vació el
agua dentro del tambo y subsecuentemente el cemento blanco marca Apasco, se
esperó 30 segundos para su absorción y finalmente se mezcló a mano hasta lograr
una perfecta integración de la pasta.
Una vez
elaborada la pasta, se tomó con las manos (utilizando guantes) una / porción de
esta cuyo volumen fuera aproximado al del molde de prueba. Esta muestra se
arrojó seis veces de una a otra mano (estando estas aproximadamente a 15 cm una
de la otra) para así lograr una forma redondeada del espécimen.
Se introdujo la
muestra dentro del molde cónico rígido (sin comprimir) y se afinó la
superficie, se colocó la base de acrílico sobre el cono y se volteó en
conjunto. Finalmente se colocó el espécimen de prueba en el aparato Vicat.
Una vez colocado el espécimen de prueba de manera centrada en el
aparato Vicat, se llevó el borde de la varilla móvil del aparato hasta el
ligero contacto con la parte superior de la muestra, se fijó en ese punto, se
calibró la marca de graduación y se soltó la varilla.
Agua en Morteros y Hormigones:
Al agua se la
utiliza como plastificante y como agente reactivo para el proceso del fragüe y
luego del endurecimiento.
Calidad
del agua: Debe ser limpia, potable e improvista de impurezas.
El agua dulce
impide el fragüe del cemento.
El agua de lluvia
ataca al cemento Portland.
El agua destilada
disuelve la cal.
Temperatura del agua: La temperatura va a influir en el
proceso de endurecimiento, cuando la temperatura es mayor más rápido endurece.
Cantidad
de agua: Solo como reactivo del proceso de fragüe el 25 %.
A medida que tenga
más agua el preparado menos resistente resultara, por eso hay que limitarse con
la cantidad de agua.
Si hay exceso de
agua en el preparado, en el secado el excedente de agua se evaporara, lo que nos
dejara un material poroso y con poca resistencia.
En los
hormigones el agua se calcula a partir de la suma de todos los
componentes haciendo relación, lo que casi siempre da un 15 %.
En la relación
agua-cemento la cantidad de agua es para hidratar el cemento, para que cumpla
su poder aglutinante y obtener una mezcla con la debida consistencia. Por lo
tanto la relación agua-cemento es el cociente entre la cantidad de litros de
agua utilizados en el amasado y la cantidad de kg utilizados de cemento.
Dosificación: es la
cantidad de materiales, aglomerante, agregados, etc., que se utilizará
para obtener mortero u hormigón.
Dosificación por
volumen: se toma un patrón, como un balde, y en él se basa la composición, la
cual será irregular. Por ejemplo, MC 1:3 van a ser 1 balde de cemento y 3
baldes de arena.
Dosificación
por peso: se pesan todos los ingredientes, tiene regularidad en su composición.
Dosificación mixta: los ingredientes pulvurentos se pesan y los demás se los calcula por su
volumen.
