UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA RESIDENTES, SUPERVISORES Y PROYECTISTASTEMA : AGUA PARA EL CONCRETO EXPOSITOR : Ing. Ana Torre Carrillo Lima, Noviembre del 2002 FUNCIONES El agua de mezcla en el concreto tiene tres funciones principales : I. Reaccionar con el cemento para hidratarlo, II. Actuar como lubricante para contribuir a la trabajabilidad del conjunto III. Procurar la estructura de vacíos necesaria en la pasta para que los productos de hidratación tengan espacio para desarrollarse. LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI Límites permisibles para el agua de mezcla y curado según la norma NTP 339.088 Descripción Sólidos en suspensión Materia Orgánica Alcalinidad (NaCHCO3) Sulfatos ( ión SO4 ) Cloruros ( ión Cl- ) pH Límite Permisible 5,000 3 1,000 600 1,000 5a8 ppm ppm ppm ppm ppm ppm Máximo Máximo Máximo Máximo Máximo Máximo LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI UTILIZACION DE AGUAS NO POTABLES Cuando el agua utilizada no cumple uno o varios de los requisitos ya conocidos, deberá realizarse ensayos comparativos empleando el agua en estudio y agua destilada o potable, con similares materiales y procedimientos. Estos ensayos incluirán la determinación del tiempo de fraguado de las pastas y la resistencia a la compresión de morteros a edades de 7 y 28 días. LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI UTILIZACION DE AGUAS NO POTABLES La Norma NTP 339.084 considera que los tiempos de fraguado inicial y final de la pasta preparada con el agua en estudio podrán ser hasta 25% mayores o menores, respectivamente, que los correspondientes a las pastas que contienen el agua de referencia. Al exceder la concentración de sales los límites establecidos, se realizará ensayos de compresión a edades de 180 y 365 días. LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI UTILIZACION DE AGUAS NO POTABLES Las aguas no potables podrán utilizarse, si además de cumplir con los requisitos establecidos, cumple con: • Las impurezas no alteren las propiedades del concreto, ni del acero de refuerzo. • El agua debe de ser limpia y libre de cantidades nocivas de ácidos, aceites, etc. • Las proporciones de la mezcla se basará en resultados de ensayos de resistencia de concretos, que ha sido preparado con agua de la fuente elegida. LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI AGUAS PROHIBIDAS Aguas ácidas Aguas calcáreas; minerales; carbonatadas; o naturales. Aguas provenientes de minas o relaves. Aguas que contengan residuos industriales Aguas con contenido de NaCl > 3%; o SO4- > 1%. Aguas que contengan algas; materia orgánica; humus; partículas de carbón; turba; azufre; o descargas de desagües. Aguas que contengan ácido húmico u otros ácidos orgánicos. Aguas que contengan azúcares 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. LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI LIMITACIONES Las sustancias dañinas que puedan aportar el agua de mezclado, deben sumarse a las que puedan estar presentes en los agregados y/o aditivos; a fin de evaluar el total de sustancias inconvenientes que puedan dañar el concreto, el acero o elementos metálicos embebidos. Las cantidades de ión cloruro en el agua, para preparar concretos que tengan elementos de aluminio o fierro galvanizado embebidos; no serán mayores del 0.6% en peso del cemento. El total de ión cloruro presentes en el agua, agregados y aditivos, no deberán exceder nunca los porcentajes indicados a continuación: LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI Limitaciones para el ión cloruro Tipo de concreto Concreto preesforzado Concreto armado con elementos de aluminio o fierro galvanizado Concreto armado expuesto a la acción de cloruros Concreto armado sometido a un ambiente húmedo pero no expuesto a cloruros Concreto armado seco o protegido de la humedad durante su vida por medio de un recubrimiento impermeable Porcentaje 0.06% 0.06% 0.10% 0.15% 0.80% LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI AGUA DE MAR Al utilizar agua de mar en el concreto, deberá conocerse el contenido de sales solubles. El proyectista y el supervisor serán los que darán la autorización para usar agua de mar en el mezclado; esta deberá figurar en el Cuaderno de Obras. Su uso se prohíbe en los siguientes casos: LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI Prohibiciones del agua de mar Concreto preesforzado. Concretos cuya resistencia a la compresión a los 28 días sea mayor de 175 kg/cm². Concretos con elementos de aluminio o fierro galvanizado embebidos. Concretos preparados con cementos de alto contenido de óxidos de alúmina. Concretos con acabado superficial de importancia. Concretos expuestos. Concretos masivos. Concretos colocados en climas cálidos. Concretos expuestos a la brisa marina. Concretos con agregados reactivos. Concretos en los que se utiliza cementos aluminosos. LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI Al usar el agua de mar como agua de mezclado, se debe recordar que: a. b. c. d. e. f. g. h. i. No hay evidencia de fallas de estructuras de concreto simple preparadas con agua de mar. El concreto preparado con agua de mar no produce variación en el asentamiento. Puede presentarse una aceleración en el fraguado y endurecimiento inicial de la mezcla. La resistencia de los morteros es mayor en los primeros días, en relación con los morteros preparados con agua potable. Disminuye la resistencia a la compresión a los 28 días aproximadamente en un 12%. Luego de 7 días la resistencia de los concretos tiende a disminuir. El agua de mar puede provocar corrosión en los elementos metálicos embebidos, por lo que su recubrimiento debe ser no menor de 70 mm. El concreto debe ser bien compactado, buscando la máxima densidad y la menor porosidad. Puede provocar eflorescencias. LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI REQUISITOS DEL COMITÉ 318 DEL ACI El ACI en su Capítulo 3, acápite 3.4, fija los siguientes requisitos: - El agua deberá estar limpia y libre de cantidades de sustancias nocivas. - El agua que contengan elementos de aluminio embebidos, no deberá contener cantidades nocivas de ion cloruro. - No deberá emplearse en el concreto aguas no potables. LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI CONTROL DE AGUA EN OBRA 1. CALIFICACION INICIAL (Alternativa : ACI 318 y RNC f´c de Cubos de mortero mayor o igual que el 90% de mortero de comparación con agua calificada.) 2. CONDICIONES DE ALMACENAJE Y USO 3. ESTADISTICA DE COMPORTAMIENTO (Control mensual durante producción ) LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI Limitaciones en la composición del agua de lavado para su empleo en el agua de mezcla Elemento Cloruros ( ión Cl- ) a) b) En concreto pretensado o losas de puentes Cualquier otro concreto armado en ambientes húmedo o con elementos embutidos de aluminio o metales diferentes con insertos galvanizados 500 1000 ppm ppm Máximo Máximo Límitación Sulfatos ( ión SO4 ) Alcalinidad (NaCHCO3) Sólidos en suspensión 3,000 600 ppm ppm Máximo Máximo Máximo 50,000 ppm LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI NORMAS DE ENSAYO PARA EL AGUA NTP 339.070: Toma de muestras de agua para la preparación y curado de morteros y concretos de cemento portland. NTP 339.071: Ensayo para determinar el residuo sólido y el contenido de materia orgánica de las aguas. NTP 339.072: Método de ensayo para determinar por oxidabilidad el contenido de materia orgánica de las aguas. NTP 339.073: Método de ensayo para determinar el ph de las aguas. NTP 339.074: Método de ensayo para determinar el contenido de sulfatos de las aguas. NTP 339.075: Método de ensayo para determinar el contenido de hierro de las aguas. NTP 339.076: Método de ensayo para determinar el contenido de cloruros de las aguas. LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI