Influencia-de-los-aditivos-superfluidificantes-en-la-industria-de-la-construccion-en-Mexico-y-su-impacto-ambiental

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
 
 
FACULTAD DE QUÍMICA 
 
INFLUENCIA DE LOS ADITIVOS SUPERPLASTIFICANTES EN LA 
INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN EN MÉXICO Y SU IMPACTO 
AMBIENTAL 
 
TESIS 
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE 
INGENIERO QUÍMICO 
 
 
 
 
PRESENTA 
JAIR ARMANDO JUÁREZ RODRÍGUEZ 
 
 
 
MÉXICO, D.F. 2015 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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JURADO ASIGNADO: 
 
PRESIDENTE: D. en C. Francisco Javier Garfias Vásquez 
VOCAL: D. en C. María Rafaela Gutiérrez Lara 
SECRETARIO: D. en C. Rocío García Martínez 
1er. SUPLENTE: D. en C. Alfonso Duran Moreno 
2° SUPLENTE: D. en C. José Norberto Farfán García 
 
 
 
SITIO DONDE SE DESARROLLÓ EL TEMA: 
CENTRO DE CIENCIAS DE LA ATMÓSFERA / LABORATORIO DE QUÍMICA ATMOSFÉRICA 
 
 
 
ASESOR DEL TEMA: 
D. en C. Rocío García Martínez 
 
 
SUSTENTANTE: 
Jair Armando Juárez Rodríguez 
 
 
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3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“CONSTRUIR SUSTENTABLEMENTE NO ES UNA OPCIÓN; 
ES UNA NECESIDAD” 
 
ARQ. MARIO LAZO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4 
Índice 
Introducción 6 
Objetivo 8 
Objetivos Particulares .......................................................................................................................... 8 
Capítulo 1.- Cemento y Concreto. Ciencia y Tecnología 9 
1.1 Cemento ....................................................................................................................................... 10 
1.1.1 Proceso de Fabricación ................................................................................................. 15 
1.1.2 Composición del Cemento .................................................................................................. 16 
1.1.3 Hidratación del Cemento ..................................................................................................... 19 
1.1.4 Normativa ............................................................................................................................... 25 
1.2 Concreto ........................................................................................................................................ 28 
1.2.1 Composición .......................................................................................................................... 28 
1.2.2 Propiedades .......................................................................................................................... 29 
1.3 Aditivos Químicos para Concreto .............................................................................................. 32 
1.3.1 Tipos de Aditivos ................................................................................................................... 33 
1.3.2 Aditivos Fluidificantes ........................................................................................................... 36 
1.3.3 Superfluidificantes ................................................................................................................ 38 
Capítulo 2.- Aditivos Superfluidificantes 40 
2.1 Caracterización ............................................................................................................................ 40 
2.2 Toxicología .................................................................................................................................... 47 
Capítulo 3.- Interacción de los Aditivos Superfluidificantes en Sistemas Cementantes ......49 
3.1 Modo de Acción............................................................................................................................ 49 
3.2 Efectos ........................................................................................................................................... 51 
3.2.1 Efectos Físicos de los Superplastificantes ........................................................................ 51 
3.2.2 Efectos Químicos de los Superplastificantes .................................................................... 52 
3.3 Compatibilidad .............................................................................................................................. 53 
Capítulo 4.- Propiedades Reológicas en los Sistemas Cementantes 56 
4.1 Comportamiento en pastas de cemento. .................................................................................. 58 
4.2 Propiedades Reológicas y Efectos de los Superplastificantes en Concreto Fresco .......... 61 
 
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5 
4.2.1 Sangrado.......................................................................................................................... 70 
4.2.2 Segregación..................................................................................................................... 71 
4.2.3 Contenido de Aire ........................................................................................................... 72 
4.2.4 Tiempo de Fraguado ............................................................................................................ 75 
4.2.5 Fluidez .............................................................................................................................. 78 
4.2.6 Revenimiento ................................................................................................................... 78 
Capítulo 5.- Alcance y Aplicación de los Aditivos Superplastificantes en la industria de la 
Construcción en México. 86 
Capítulo 6.- Impacto Ambiental de los Superplastificantes en México 92 
Conclusiones 101 
Referencias Bibliografías 103 
 
 
 
 
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6 
Introducción 
 
La historia del cemento es la historia misma del hombre en la búsqueda de un 
espacio para vivir con la mayor comodidad, seguridad y protección posible. Desde que 
el ser humano supero la época de las cavernas, ha aplicado sus mayores esfuerzos a 
delimitar su espacio vital, satisfaciendo primero sus necesidades de vivienda y después 
levantando construcciones con requerimientos específicos. 
 
Templos, palacios, museos son el resultado del esfuerzo que constituye las 
bases para el progreso de la humanidad. 
 
Investigaciones y descubrimientos a lo largo de miles de años, nos conducen a 
principios del siglo pasado, cuando en Inglaterra fue patentada una mezcla de caliza 
dura con arcilla que al ser molida y calcinada, producía un polvo fino, polvo que le 
conocemos como cemento portland. El nombre de Portland le fue dado por la similitud 
que este tenía con la piedra de la isla de Portland, Oregón. 
 
La aparición de este cemento y de su producto resultante el concreto, ha sido un 
factor determinante para que el mundo adquiera una fisionomía diferente. 
 
La moderna tecnología del concreto exige que la estructura de este resulte tan 
resistente y maleable como se desee y que a la vez soporte las condiciones de 
exposición y servicios a la que se verá sometido durante su vida útil. 
 
Para lograr lo anterior serequiere de los conocimientos del comportamiento del 
concreto y de sus componentes; agua, arena, grava y aditivos químicos. 
 
 
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7 
En la actualidad existen tantas características diferentes que puede adquirir el 
concreto para lograr grandes construcciones gracias a la influencia de los aditivos 
químicos que se le es dosificado durante su elaboración. 
 
Entiéndase por aditivos químicos, los productos que se adicionan durante el 
mezclado en la elaboración del concreto, con el propósito de producir una modificación 
en su comportamiento ya sea en su estado fresco o en su periodo de endurecimiento 
del concreto. 
 
Los aditivos permiten la producción de concretos con características diferentes a 
los tradicionales, han dado un creciente impulso a la construcción y se consideran 
como un nuevo ingrediente para la elaboración del mismo. 
 
Edificios, calles, avenidas, carreteras, presas, canales, fábricas, talleres y casas, 
dentro del más alto rango de tamaño y variedades nos dan un mundo nuevo de 
comodidad, de protección y belleza. Un lugar para realizar nuestros más ansiados 
anhelos, un mundo nuevo para trabajar, para crecer, para progresar y para vivir. 
 
 
 
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8 
Objetivo 
 
 El objetivo principal de este trabajo es indagar en el conocimiento sobre el 
comportamiento de los aditivos químicos para concreto base policarboxilatos 
(superfluidificantes) que pueden incorporarse a la elaboración del concreto 
afectando directamente sus propiedades del concreto; usos, ventajas y 
desventajas. Siendo los aditivos para concreto un tema de importancia en las 
últimas décadas para la industria de la construcción en México. 
 
Objetivos Particulares 
 
 Influencia de los aditivos químicos para concreto base policarboxilato en la 
industria de la construcción en México. 
 
 Aplicaciones y propiedades que infieren los aditivos químicos base 
policarboxilato en el concreto. 
 
 Aportación de los aditivos químicos base policarboxilatos desde el punto de vista 
sustentable. 
 
 
 
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9 
Capítulo 1.- Cemento y Concreto. Ciencia y Tecnología 
 
La combinación de cemento, áridos, aditivos químicos y agua. Han dado origen 
a uno de los más grandes materiales para la construcción creados por el hombre; el 
concreto. 
 
El desempeño del concreto depende de la calidad de los ingredientes del cual se 
compone y de sus proporciones, la naturaleza de los agregados finos, agregados 
gruesos, el tipo de agua, el tipo de aditivo, de la materia prima para la elaboración del 
cemento así como sus condiciones de calcinación y finura del mismo [1-3]. 
 
En este capítulo se explica de manera general lo que es el concreto, cemento y 
aditivos. A fin de adquirir un conocimiento base, facilitando así la compresión de lo que 
se describe en los siguientes capítulos. 
 
 
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10 
1.1 Cemento 
 
Con base a la norma NMX-C-414-ONNCCE-2014, el cemento se puede 
clasifican de la siguiente manera: 
 
 De acuerdo a su composición: 
 
Tabla 1. 1 Clasificación del cemento de acuerdo a su composición en su elaboración. 
TIPO DENOMINACIÓN 
CPO Cemento Portland Ordinario 
CPP Cemento Portland Puzolánico 
TPEG Cemento Portland con Escoria Granulada de Alto Horno 
CPC Cemento Portland Compuesto 
CPS Cemento Portland con Humo de Sílice 
CEG Cemento con Escoria Granulada de Alto Horno 
 
 De acuerdo a su resistencia mecánica. 
 
Tabla 1. 2 Resistencia a la compresión 
adquirida a los 28 días. 
Tabla 1. 3 Resistencia a la compresión 
adquirida a los 28 días. 
 
 
 
 
 
20 
Resistencia 28 días 
Min. Max. 
Más de Más de 
 
 
 
⁄ 
 
 
⁄ 
30 
Resistencia 28 días 
Min. Max. 
Más de Más de 
 
 
 
⁄ 
 
 
⁄ 
 
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14 
Tabla 1. 4 Resistencia a la compresión adquirida a los 28 días. 
 
 
 
 
 
 
 
 De acuerdo a sus características especiales. 
 
Tabla 1. 5 Clasificación del cemento de acuerdo a sus características especiales 
adquiridas durante su elaboración. 
NOMENCLATURA CARACTERÍSTICAS ESPECIALES DEL CEMENTO 
RS Resistente a los Sulfatos 
BRA Baja Reactividad Alcalina Agregado 
BCH Bajo Calor de Hidratación 
B Blanco 
 
De los tipos de cemento mencionados con anterioridad, el más usado dentro de 
la industria del cemento es el CPO “Cemento Portland Ordinario”. (Dato suministrado 
por Cementos Mexicanos Cemex S.A, 2011) [4]. Por lo que el estudio de este trabajo 
se basa en este tipo de cemento 
 
 
40 
28 días 
Más de 
 
 
 
⁄ 
 
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15 
1.1.1 Proceso de Fabricación 
 
El proceso de fabricación del cemento inicia en la extracción de las materias 
primas que se encuentran en yacimientos, normalmente canteras. Las canteras se 
explotan mediante voladuras controladas, en el caso de materiales duros como calizas 
y pizarras, mientras que en el caso de materiales blandos (arcillas y margas) se utilizan 
excavadoras para su extracción. Una vez extraído y clasificado el material, se procede 
a su trituración hasta obtener una granulometría adecuada para el producto de 
molienda y se traslada a la fábrica mediante cintas transportadoras o camiones para su 
almacenamiento en el parque de pre homogenización [1-4]. 
 
Posteriormente, estos materiales se muelen en molinos verticales o de bolas 
para reducir su tamaño y favorecer así la cocción en el horno. A partir de ahí, la materia 
prima (harina o crudo) se almacena en un silo para incrementar la uniformidad de la 
mezcla [3-5]. 
 
La alimentación al horno se realiza a través del precalentamiento de ciclones, 
que calientan la materia prima para facilitar su cocción. La harina o crudo (materia 
prima molida) se introduce por la parte superior de la torre y va descendiendo por ella, 
mientras tanto, los gases provenientes del horno, que están a altas temperaturas, 
ascienden a contracorriente, precalentando así el crudo para alcanzar los 1000 °C 
antes de entrar al horno. A medida que la harina va avanzando en el interior del horno, 
la temperatura va aumentando hasta alcanzar los 1500°C. Es aquí y a esta temperatura 
donde se llevan a cabo complejas reacciones químicas que dan lugar a lo que se 
conoce como Clinker de Cemento [1-5]. 
 
Para alcanzar las temperaturas necesarias para la cocción de la materia prima y 
la producción del Clinker, el horno cuenta con una llama principal que arde a 2000°C el 
 
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16 
cual se alcanza utilizando como combustible; carbón, coque de petróleo o alternativos 
como los lodos de depuradora entre otros [1, 4]. 
 
A la salida del horno, el Clinker se introduce en el enfriador, el cual inyecta aire 
frio del exterior para reducir su temperatura hasta los 100 °C. El aire caliente generado 
en este dispositivo se introduce nuevamente en el horno para favorecer la combustión, 
mejorando así la eficiencia energética del proceso. [3-5] 
 
Una vez obtenido el Clinker se mezcla con sulfato de calcio dihidratado (yeso) en 
proporciones adecuadas (la proporción de yeso depende del contenido de aluminato 
tricálcico que tenga el Clinker. Suele estar comprendido entre el 3% y el 5% en peso) 
dentro de un molino de cemento. En su interior los materiales se muelen, se mezclan y 
homogeneizan. Los molinos pueden ser de rodillos (horizontales o verticales) y de 
bolas. Este último consiste en un gran tubo que rota sobre sí mismo y que contienebolas de acero en su interior. Gracias a la rotación del molino, las bolas colisionan entre 
sí, triturando el Clinker y las adiciones, hasta lograr un polvo fino y homogéneo; 
cemento [1, 3-6]. 
 
Los distintos tipos de cemento se obtienen con la adición de materiales como 
escorias de alto horno, humo de sílice, puzolanas naturales, cenizas volantes y caliza, 
que permiten alcanzar determinadas características para su uso [1, 4, 6]. 
 
1.1.2 Composición del Cemento 
 
La materia prima del cemento reacciona a altas temperaturas para obtener un 
producto combinado; Clinker, el cual se caracteriza por las proporciones de los cuatro 
principales compuestos: [1, 2, 4]. 
 
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17 
Tabla 1. 6 Principales compuestos del Cemento Portland para su elaboración. 
Nombre del compuesto Composición de óxido Abreviación 
Silicato tricalsico 3CaO*SiO2 C3S 
Silicato dicalsico 2CaO*SiO2 C2S 
Aluminato tricalsico 2CaO*Al2O3 C3A 
Ferro aluminato tetracalsico 4CaO*Al2O3*Fe2O3 C4AF 
 
Además de los compuestos mencionados en la Tabla 1.6, en el cemento existe 
la presencia de compuestos en menor cantidad, tal como; Óxido de Magnesio (MgO), 
Dióxido de Titanio (TiO2), Dióxido de Manganeso (Mn2O3), Óxido de Potasio (K2O) y 
Óxido de Sodio (Na2O). En la Tabla 1.7 se observa la cantidad por ciento de todos los 
compuestos en el cemento [2, 4, 6, 7]. 
 
El Óxido de Potasio (K2O) y Óxido de Sodio (Na2O) son compuestos de 
importancia, pues se les conoce como álcalis, los cuales reaccionan con los agregados 
provocando pérdida de resistencia y en caso extremo, la desintegración del cemento. 
Por lo que el hecho de que sea su presencia en poca cantidad, no implica que no sean 
de importancia [4, 6, 7]. 
 
 
 
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18 
 
Tabla 1. 7 Contenido por ciento de los diferentes compuestos presentes en el cemento. 
Tipo de compuesto Por ciento 
CaO 63 
SiO2 20 
Al2O3 6 
Fe2O3 3 
MgO 2 
SO3 2 
K2O 1 
Na2O 1 
Otros 1 
Perdida por ignición 2 
 
Óxido de Calcio (CaO), Bióxido de Silicio (SiO2), Óxido de Aluminio (Al2O3) y 
Óxido de Hierro (Fe2O3) son los principales compuestos que deben tener los minerales 
para la elaboración del cemento. Estos compuestos los encontramos en la Hematita o 
Pirita, Arcilla y Caliza [4, 6-8]. 
 
Como ya se mencionó, la materia prima pasa por el horno para combinarse el 
CaO, SiO2, Al2O3 y el Fe2O3 produciendo el Clinker. Si el Clinker fuera molido finamente 
para ser utilizado como cemento, en el momento de su mezcla con el agua fraguaría 
casi de inmediato, impidiendo su manipulación así como su instalación. Por esta razón, 
en el momento de la molienda del Clinker, se le adiciona sulfato de calcio dihidratado 
(yeso), con el objetivo de retardar el tiempo de fraguado del cemento. [1, 4, 7, 8]. 
 
 
 
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19 
1.1.3 Hidratación del Cemento 
 
Los cementos fraguan y endurecen al ser mezclados con agua debido a las 
reacciones químicas que se producen a partir de la interacción de los componentes 
básicos del cemento con el agua [1, 2, 4, 6]. 
 
Los minerales mencionados en la Tabla 1.6, al estar en contacto con el agua 
reaccionan dando los siguientes productos hidratados: Los silicatos cálcicos se 
transforman básicamente en silicatos cálcicos hidratados e hidróxido de calcio, el 
aluminato tricálcico y el ferroaluminato tetracálcico forman Aft (etringita) y Afm 
(monosulfato) [1, 9-11]. 
 
La hidratación de los cuatro componentes principales del cemento se diferencia 
no solamente por el calor liberado en el proceso de hidratación, sino también por la 
velocidad a la cual se produce la reacción de hidratación, siendo diferente en cada uno 
de ellos [6, 8-10]. 
 
Se han realizado intentos para modelar el proceso de hidratación teniendo en 
cuenta las interacciones que ocurren entre los diferentes compuestos, pero aún no se 
han logrado resultados cualitativamente razonables [1, 2, 3, 9-11]. 
 
En el proceso de hidratación, el agua agregada para la elaboración del concreto 
puede encontrarse en diferentes categorías: [6-10]. 
 
 Agua químicamente ligada: forma parte del sólido generado, es aquella que se 
combina con el cemento para producir una nueva fase diferente del agua y del 
cemento. 
 
 
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20 
 Agua físicamente ligada: es aquella que se encuentra adsorbida a la superficie 
de la partícula de gel y ocupa los poros del gel. 
 
 Agua libre: resto de agua que se encuentra en la pasta saturada y ocupa los 
poros capilares. 
 
A fines prácticos se pueden considerar dos categorías más: 
 
 Agua evaporable: Es el agua que puede ser extraída de la mezcla a una cierta 
presión de vapor. Está constituida por el agua físicamente ligada y el agua libre. 
 
 Agua no evaporable: Es el agua que no puede ser extraída de la mezcla a una 
cierta presión de vapor. Se trata en general del agua químicamente ligada y su 
cantidad aumenta a medida que avanza la reacción de hidratación. 
 
A continuación se presenta una breve descripción del proceso de formación de 
la estructura de una pasta cementante: [9-11] 
 
 Fase inicial: A los 10 minutos de ser mezclados el cemento con el agua ya 
puede observarse (con ayuda de un microscopio electrónico) la aparición de geles 
alrededor de los granos de cemento no hidratado, junto con pequeñas láminas 
delgadas de silicato de calcio hidratado (SCH). 
 
Aproximadamente trascurrida una hora, el gel adquiere un espesor de 1 mm y 
bastoncillos cortos de Aft. En este momento de la reacción todavía no existen fuerzas 
que liguen las partículas unas con otras. 
 
 Fase intermedia: Esta fase se caracteriza por la hidratación del 30-40% del 
silicato tricálcico y por el comienzo de la fase de endurecimiento de la pasta. Entre las 
 
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21 
3-5 horas. Se puede verificar la aparición de una cierta cohesión en la pasta. Los 
productos que se forman fuera de la frontera original del grano se denominan productos 
externos, mientras que los que se forman dentro de la misma son los denominados 
productos internos. Durante las 5-10 horas iniciales, la reacción del silicato tricálcico 
genera productos externos de silicato de calcio hidratado (SCH) las cuales forman una 
cubierta sobre la red de bastoncillos de Aft. 
 
 Fase final: A las 24 horas de haber comenzado la reacción, el C3S sigue 
reaccionando y generando productos internos. A medida que los granos del cemento 
son completamente hidratados se van superponiendo entre sí, haciendo que la 
resistencia de la pasta aumentan. En esta fase la mayoría de los granos pequeños del 
cemento ya se han hidratado completamente. Después de 2 días el espacio ocupado 
originalmente por el agua es ocupado por los productos de la hidratación. Los 
productos externos se vuelven fibrosos y más densos. 
 
En esta etapa se encuentran fibras de SCH de 1 mm de longitud con un 
diámetro de 0.01 mm. También se encuentran partículas de SCH en forma de láminas 
con tamaños del mismo orden de magnitud, (ver figura 1.1). El esqueleto básico se 
forma entre los 7 y los 28 días. 
 
 
Figura 1. 1 Hidratación de la partícula de cemento. 
 
 
 
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22 
Cuando se agrega agua al cemento Portland, los compuestos básicos presentes 
se transforman en nuevos compuestos por reacciones químicas: [1-6, 9, 11], a 
continuación se observan las reacciones de hidratación de los cuatro principales 
compuesto del cemento. 
 
Silicato tricálcico. 
 
2[3CaO * SiO2]+ 7H2O → 3CaO * 2SiO2 * 4H2O +3 Ca(0H)2Ec.1 
 
El C3S al entrar en contacto con el agua (ver Ec. 1) sufre modificaciones por 
etapas; en la primera etapa durante los primeros 15-20 minutos el C3S tiene una 
evolución rápida de calor, esta etapa se le conoce como periodo de inducción. En la 
segunda etapa la velocidad de reacción es muy lenta, se piensa que inicialmente se 
forma un producto que frena la reacción. Al incrementar la velocidad de reacción se le 
considera como una tercera etapa, esto se debe a la existencia de un producto que 
permite que las especies iónicas pasen a través de él permitiendo así una rápida 
reacción. Existen otras teorías que se han propuesto para explicar este periodo de 
inducción pero al final, tiene características comunes. 
 
Silicato dicálcico 
 
 La hidratación del silicato dicálcico (ver Ec. 2) es muy similar a la del silicato 
tricálcico. A diferencia del Silicato tricálcico; la cantidad de calor liberada por la 
hidratación del silicato dicálcico es menor, así como la producción de Ca(OH)2. La 
hidratación del silicato dicálcico es representada como: 
 
2[2CaO * SiO2]+ 5H2O → 3CaO * 2SiO2 * 4H2O +3 Ca[0H]2 Ec.2 
 
 
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23 
 El silicato tricálcico y el silicato dicálcico en conjunto constituyen el 75-80 % del 
cemento portland. 
 
 Aluminato tricálcico 
 
 El contenido del Aluminato tricálcico (C3A) en el cemento portland es del 4-11% 
y a pesar que su cantidad es menor que la de los silicatos la presencia del C3A influye 
significativamente en la hidratación del cemento. Un exceso de este compuesto en el 
cemento puede provocar problemas severos en la durabilidad del concreto. 
 
El aluminato tricálcico reacciona con el agua para formar C2AH8 y C4AH13. La 
hidratación del C3A es controlada por la influencia del yeso que es agregado en la 
elaboración del cemento. El C3A reacciona con el yeso formando etringita (ver Ec. 1.3): 
 
C3A + 3CSH2 + 26H→ 3CaO * C3A*3CSH32 Ec. 1.3 
 
 Después de que todo el yeso se convierte en etringita, el C3A que hay en 
exceso, reacciona con la etringita para formar hidratos de sulfoaluminatos (ver Ec. 1.4): 
 
C3A*3CSH32 + 2 C3A + 4H → 3[C3A*CSH12] Ec. 1.4 
 
Ferro-aluminato-tetracálcico 
 
Este constituye aproximadamente en un 8-13 % de composición en el cemento 
portland. El C4AF en presencia con el agua, reacciona de la siguiente manera: 
 
C4AF + 16H → 2C3 [A,F]H8 Ec.1.5 
C4AF + 16H → C4 [A,F]H8 + [A,F]H3 Ec. 1.6 
 
 
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24 
Cada producto de la reacción de hidratación desempeña una función en el 
comportamiento mecánico de la pasta endurecida. El más importante de ellos es el 
compuesto llamado gel de tobermorita (se presenta cuando se hidratan los silicatos. Se 
considera como un silicato hidratado), el cual es el principal compuesto aglomerante de 
la pasta de cemento, porque liga o aglutina entre sí a todos los componentes [1, 9, 11]. 
 
La rapidez de hidratación es afectada además de la composición del cemento; 
por la finura del molido, la cantidad de agua agregada y las temperaturas de los 
componentes al momento de mezclarlos. Para lograr una hidratación más rápida, los 
cementos se trituran hasta dejarlos muy finos [9-11]. 
 
 El diámetro promedio de un grano de cemento Portland proveniente de la 
trituración del clinker es de alrededor de 10 m. Las partículas del producto de 
hidratación, como el gel de tobermorita son del orden de una milésima de ese tamaño, 
por lo que su enorme superficie específica es de alrededor de 3 millones de cm2 por 
gramo [1, 6, 11]. 
 
El proceso de hidratación de las pastas de cemento o concreto es un proceso 
exotérmico, es decir, se genera calor en la reacción durante la hidratación del cemento. 
Esto hace que los cementos al fraguar y endurecer, incremente su temperatura. Cada 
compuesto del cemento al hidratarse libera una determinada cantidad de calor en 
determinado tiempo. A continuación se dan los valores para la cantidad total de calor 
desprendido durante la hidratación completa del cemento: [2, 3, 9, 11]. 
 
 
 
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25 
Tabla 1. 8 Cantidad de calorías por gramo liberadas en la hidratación del cemento. 
Compuesto cal/gr 
Silicato Tricálcico 120 cal/gr 
Silicato Dicálcico 62 cal/gr 
Aluminato Tricálcico 207 cal/gr 
Ferro aluminato Tetracálcico 100 cal/gr 
Cal Libre 279 cal/gr 
 
El calor de hidratación se define como la cantidad de calor en calorías por gramo 
de cemento deshidratado, generado después de una hidratación completa a una 
temperatura dada. La norma ICONTEC No. 117 explica el método para determinar el 
calor de hidratación del cemento portland. 
 
1.1.4 Normativa 
 
La calidad y composición del cemento, está basado principalmente en las 
normas establecidas por una de las organizaciones de desarrollo de normas 
internacionales más grande del mundo; la ASTM “American Society for Testing and 
Materials” y por las NMX “Norma Mexicana”. 
 
Las principales normas por las cuales debe ser aprobado el cemento portland, 
son: 
 
 La norma ASTM C 150; establece los diferentes tipos de cemento, de acuerdo a 
los usos y necesidades del mercado de la construcción. Ejemplo: 
 
 
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26 
- Cemento Tipo I, Este tipo de cemento es de uso general, y se emplea 
cuando no se requiere de propiedades y características especiales que lo 
protejan del ataque de factores agresivos como sulfatos, cloruros y 
temperaturas originadas por calor de hidratación. 
Entre los usos donde se emplea este tipo de cemento están: pisos, 
pavimentos, edificios, estructuras, elementos prefabricados. 
 
- Cemento Tipo II, se utiliza cuando es necesario la protección contra el 
ataque moderado de sulfatos, como por ejemplo en las tuberías de 
drenaje, siempre y cuando las concentraciones de sulfatos sean 
ligeramente superiores a lo normal, pero sin llegar a ser severas 
 
- Cemento Tipo III o de rápido Endurecimiento: Este tipo de cemento 
permite obtener con rapidez elevada resistencias usualmente en una 
semana o menos. 
 
 La norma ASTM-C-595, se refiere a la mezcla de cementos hidráulicos para 
aplicaciones generales y especiales, utilizando escoria o puzolana, o ambas; con 
cemento portland o clinker de cemento portland o escoria con cal Estos 
cementos se clasifican en tres tipos: 
 
- Tipo IS, que es portland de alto horno de cemento de escoria. 
- Tipo IP, que es portland-puzolana del cemento. 
- Tipo IT, que es el cemento mezclado ternario 
 
 La norma ASTM-C-1157, Esta especificación cubre el rendimiento de cementos 
hidráulicos para aplicaciones generales y especiales. Esta especificación de 
rendimiento clasifica cementos basados en los requisitos específicos para su 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
27 
uso general, alta resistencia inicial, resistencia al ataque por sulfatos y calor de 
hidratación 
 
Es importante también mencionar algunas normas mexicanas, las cuales, en 
conjunto con las ASTM podemos tener como producto un cemento de mejor calidad. 
 
 La norma mexicana NMX-C-414-ONNCCE, industria de la construcción-cemento 
hidráulicos-Especificaciones y métodos de prueba. 
 
 La norma mexicana NMX-C-003, industria de la construcción-Cal hidratada-
especificaciones y métodos de prueba. Esta Norma Mexicana establece las 
especificaciones y métodos de prueba que debe cumplir la cal hidratada 
destinada a diversos productos de la construcción, como: morteros y 
recubrimientos; piezas moldeadas; estabilización de suelos; y pavimentos, entre 
otros. 
 
 NMX-C-004-1991, productos químicos-cal viva-especificación y método de 
prueba.La cal viva debe ser capaz de combinarse con el agua, para 
transformarse de óxido a hidróxido y una vez apagada (hidratada), se aplique en 
la construcción, 
 
El cemento como tal es un tema que abarca varios aspectos importantes dentro 
de su fabricación. Ahora se hablará del cemento, no como ese material fino, si no como 
una combinación de diferentes materiales (arena, grava, agua y últimamente con mayor 
uso aditivos químicos), capaces de modificar las propiedades físicas y químicas del 
cemento. Una combinación de materiales que con el estudio a lo largo del tiempo han 
modificado por completo a la industria de la construcción a nivel mundial. Una mezcla 
de materiales que conocemos con el nombre de Concreto. 
 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
28 
1.2 Concreto 
 
Se le conoce como concreto a la combinación (mezcla) de agua, agregado 
grueso, agregado fino, cemento y aditivos [1, 4, 6, 9-11]. 
 
1.2.1 Composición 
 
El cemento suministra las propiedades adhesivas y cohesivas a la pasta. Para 
su hidratación requiere cerca del 25% de agua. Sin embargo para mejorar la movilidad 
del cemento dentro de la pasta se requiere un porcentaje adicional del 10 al 15 %. La 
relación agua-cemento (a/c) mínima es de 0,35; pero en la práctica es mayor, para 
darle trabajabilidad a la mezcla de concreto. La relación a/c es uno de los parámetros 
que más afecta la resistencia del concreto, pues a medida que aumenta, aumentan los 
poros en la masa y por ende disminuye la resistencia [1-6, 9, 11]. 
 
La grava o agregado grueso varía en tamaños desde 5 mm hasta 50 mm para 
los concretos usados en edificaciones y puentes; en concretos especiales como los 
usados en presas de gravedad los tamaños pueden ser mayores ya que requiere 
buena resistencia al desgaste, durabilidad, superficies libres de impurezas. El tamaño 
máximo está determinado por el proceso de construcción; especialmente influye la 
separación del refuerzo y las dimensiones del elemento que se pretende construir. 
 
La arena o agregado fino es el material granular que pasa el tamiz Nº4, y debe 
estar libre de impurezas, especialmente orgánicas. 
 
La grava y arena constituyen entre el 70 y 75 por ciento del volumen de la 
mezcla. Existen áridos naturales en los que se encuentra arena, grava y piedra 
triturada, pero también existen agregados sintéticos tales como arcilla, pizarra, escoria 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
29 
y cenizas volantes los cuales también se pueden agregar al concreto [1-3, 6, 8-10]. La 
ASTM C 294 y ASTM C 33 proporcionan una nomenclatura estándar para los 
componentes de los agregados para concreto y sus especificaciones. 
 
El agua debe ser libre de impurezas por lo que en “general” debe ser potable. El 
proceso de hidratación genera un aumento de temperatura en la mezcla y expansión 
volumétrica. Con el fin de controlar el exceso de agua en la mezcla para facilitar la 
trabajabilidad del concreto fresco, la tecnología moderna del concreto creo a los 
aditivos plastificantes, los cuales además de facilitar el proceso constructivo, permiten 
obtener concretos de resistencia más uniforme [1, 7, 8, 12]. 
 
Los aditivos pueden clasificarse tentativamente según las propiedades que 
modifican en el concreto en estado fresco o endurecido [1-5, 7, 9-11]. 
 
1.2.2 Propiedades 
 
Las proporciones de los materiales del concreto deben permitir la mayor 
compactación posible, con un mínimo de cemento. Las proporciones de una mezcla se 
definen numéricamente mediante la fórmula 1:2:4 que representa: "1" parte de 
cemento, "2" partes de arena, "4" partes de grava, al peso o al volumen. Estas 
proporciones (dosificaciones) al peso son las más recomendables [9-11]. 
 
Las proporciones en volumen son cada vez menos usadas; se usan donde no se 
requiere una resistencia muy controlada: aplicaciones caseras o poblaciones pequeñas 
alejadas de los centros urbanos, y siempre presentan grandes variaciones en su 
resistencia, no siendo modernamente recomendables. En la ciudades grandes la 
producción se hace generalmente en plantas de premezclado, lo que permite un control 
de calidad estricto y una resistencia del concreto más uniforme, con reducción en el 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
30 
consumo de cemento. Una mezcla típica de concreto en el país tiene una resistencia 
de 210 kgf/cm2 (3000 psi), o 21 MPa. [6-8, 12]. 
 
Siendo la compresión la propiedad más característica e importante del concreto, 
las demás propiedades mecánicas se evalúan con referencia a ella. La resistencia a la 
compresión (f ’c) se mide usualmente mediante el ensayo a compresión en cilindros de 
150 mm de diámetro por 300 mm de altura y con 28 días de edad. Últimamente se ha 
ido popularizando la medida de la compresión con cilindros de menor diámetro; 100 y 
75 mm, con las ventajas de menor consumo de concreto para el programa de control 
de calidad y menor peso para el transporte de los cilindros; en este caso el tamaño 
máximo del agregado debe limitarse a 2,5 cm (una pulgada) [9-11, 13]. Los cilindros 
sometidos a ensayo de aceptación y control de calidad en la resistencia se elaboran 
siguiendo los procedimientos descritos según la norma ASTM C-31. 
 
La resistencia a la compresión (f ’c) varía significativamente con la variación de 
algunos parámetros, tales como: la relación agua-cemento (a/c), el tamaño máximo de 
la grava, las condiciones de humedad durante el curado, la edad del concreto, entre 
otros. [2, 6, 13] 
 
La resistencia a flexión del concreto, denominada Módulo de Ruptura (fR) se 
evalúa mediante el ensayo a flexión de viguetas de concreto de 50 cm de longitud y 
sección cuadrada de 15 cm de lado, con cargas aplicadas en los tercios de la luz. Este 
parámetro es usado para controlar el diseño de pavimentos de concreto. La norma 
NSR-98 sugiere un valor de 2 (kg/cm2) [1, 6, 7, 12]. 
 
Por último tenemos el Módulo de Elasticidad; esta propiedad se mide según la 
ASTM C- 469. El módulo de elasticidad es un parámetro importante en el análisis de 
las estructuras de concreto ya que se emplea en el cálculo de la rigidez de los 
elementos estructurales, en algunos lugares como la Ciudad de México y a raíz de los 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
31 
terremotos de 1985, se han realizado cambios en el Reglamento de Construcciones del 
Distrito Federal. El Comité ACI-318 sugiere en su reglamento la siguiente ecuación: 
 
 √ Ec. 1.7 
 
Donde: 
 
Ec = Módulo de elasticidad del concreto, lb/pulg.2 
Wc = Peso volumétrico del concreto, lb/pie3 
f´c = Resistencia a compresión, lb/pulg.2 
 
 √ Ec. 1.8 
(Concreto clase 1 con peso volumétrico de 2,200 kg/m3) 
 
 √ Ec. 1.9 
 (Concreto clase 2 con peso volumétrico de 1,900 a 2,200 kg/m3) 
 
Donde: 
 
Ec y f´c están en Kg/cm2 
 
Las propiedades de resistencia a la compresión, a la flexión y el módulo de 
elasticidad hoy en día son modificadas gracias a la existencia de los aditivos químicos, 
existiendo una gran gama de ellos para todo tipo de necesidad. 
 
 
 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
32 
1.3 Aditivos Químicos para Concreto 
 
Los aditivos químicos para concreto, son ingredientes que se mezclan con el 
concreto durante o después del mezclado, los cuales confieren ciertos efectos 
favorables en el concreto [1, 2, 9, 10, 12] ya que influyen en las propiedades físicas y 
propiedades mecánicas en el concreto [1, 6, 8-10, 12]. 
 
La historia del uso de los aditivos químicos para concreto se remonta al siglo 
pasado, tiempo después que Joseph Aspdin patento en Inglaterra el 21 de octubre de1824, un producto que llamo “Cemento Portland”. A tal producto lo llamo “Portland” 
porque el concreto elaborado con ese cemento se parecía a la piedra encontrada en la 
isla de Portland, cerca de Inglaterra [1-3]. 
 
Los antecedentes más remotos de los aditivos químicos se encuentran en los 
concretos romanos, a los cuales se incorporaba sangre y clara de huevo [14]. 
 
La fabricación del cemento portland y el desarrollo del concreto armado, llevo a 
regular el fraguado con cloruro de calcio, patentado en 1885. Igualmente a principios de 
siglo se ensayó la incorporación de silicato de sodio y de diversos jabones para mejorar 
la impermeabilidad. En ese entonces, se comenzaron a añadir polvos finos para 
colorear el concreto. Los fluatos o fluosilicatos se emplearon a partir de 1905 como 
endurecedores de superficie. La acción retardadora del azúcar también había sido ya 
observada [1-3, 14]. 
 
 
 
 
 
 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
33 
1.3.1 Tipos de Aditivos 
 
En la actualidad los aditivos permiten la producción de concretos con 
características diferentes a los tradicionales, han dado un creciente impulso a la 
construcción y se consideran como un nuevo ingrediente para la elaboración del mismo 
[1-4, 6, 8-12]. 
 
La gama de aditivos para concreto es muy amplia, se han clasificado 
dependiendo los cambios que causan al ser adicionados al concreto: 
 
 Aditivos colorantes 
 Inhibidores de reacción álcali-agregado 
 Reductores de retracción 
 Inhibidores de corrosión 
 Aditivos de control de la hidratación 
 Aditivos retardadores 
 Acelerantes 
 Plastificantes 
 Aditivos reductores de agua 
 Incorporadores de aire (inclusores de aire) 
 Aditivos diversos; para mejorar la trabajabilidad (manejabilidad), la 
adherencia, a prueba de humedad, impermeabilizantes, para lechadas, 
formadores de gas, anti-deslave, espumante y auxiliares de bombeo. 
 
En general, los aditivos químicos para el concreto son productos capaces de 
disolverse en agua. Se adicionan durante el mezclado en porcentajes no mayores del 
5% de la masa de cemento, con el propósito de producir una modificación en el 
comportamiento del concreto en su estado fresco y/o en condiciones de trabajo y en 
estado endurecido. 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
34 
 
Los aditivos responden a las siguientes normas: 
 
 De fragua: ASTM C 494 
 Incorporadores de aire ASTM C 260 
 Cloruro de calcio ASTM D 98 
 Fluidificantes: ASTM C 1017 
 
Las razones principales del uso de los aditivos en el concreto son: [1, 6, 9-12] 
 
 Obtención de ciertas propiedades físicas y mecánicas en el concreto de manera 
más efectiva que otras. 
 
 Superación de ciertas emergencias durante las operaciones de mezclado, 
transporte, colocación y curado 
 
 Reducción del costo de la construcción. 
 
 Manutención de la calidad del concreto durante las etapas de mezclado, 
transporte, colado (colocación) y curado en condiciones de clima adverso. 
 
En la actualidad, muchos de estos productos existen en el mercado, y los hay en 
estado líquido y sólido [1, 9]. 
 
De las aplicaciones comunes en donde se utilizan aditivos, se encuentran: [1, 2, 
4, 6, 11, 12] 
 
a) Las construcciones de cisternas y tanques en la que se emplean 
impermeabilizantes. 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
35 
 
b) Para llevar concreto a alturas elevadas por medio de bombeo. Se pueden 
aplicar aditivos fluidizantes y/o retardadores del fraguado. 
 
c) En la reparación de estructuras dañadas, donde se debe ligar concreto viejo 
con nuevo. Se utilizan aditivos adhesivos. 
 
d) En colados, donde las temperaturas son bajas, se usan aditivos inclusores de 
aire para obtener concretos resistentes al efecto del congelamiento. 
 
Para usar un aditivo se debe tener conocimiento, en primera instancia, del 
requerimiento y características en las cuales se solicita el concreto y de esta manera 
poder definir adecuadamente el producto a emplear. También es de importancia 
conocer perfectamente las características del aditivo a utilizar para obtener los 
resultados esperados [1, 6, 9-12]. 
 
En general los aditivos para concreto modifican propiedades del mismo para 
adecuarlo a la obra. 
 
En la década de los 60´s se inició el uso masivo de los aditivos plastificantes, 
productos que hoy en día son los más utilizados en todo el mundo, debido a su 
capacidad para reducir el agua de amasado y por lo tanto para obtener concretos más 
resistentes, económicos y durables. 
 
La existencia de aditivos capaces de reducir el agua necesaria para la 
fabricación del concreto (aditivos fluidificantes) es un tema de suma importancia desde 
el punto de vista sustentable. Es por ello que se indagará en el tema. 
 
 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
36 
1.3.2 Aditivos Fluidificantes 
 
 Primera generación 
 
Fluidificantes Segunda generación 
 
 Tercera generación 
 
Los reductores de agua, también llamados fluidificantes ó plastificantes, 
consiguen aumentar la fluidez de las pastas de cemento y con ello la de los morteros y 
concretos, de forma que para una menor cantidad de agua, se obtienen concretos más 
dúctiles y trabajables, que permiten una puesta en obra mucho más fácil y segura. [1, 
9, 11, 12, 15] 
 
La composición de estos aditivos reductores de agua puede ser variable, aunque 
en ella suelen aparecer sustancias de origen natural, como los lignosulfonatos o las 
sales de ácidos hidroxicarboxílicos [1, 2, 6, 12, 15]. Los lignosulfonatos son materiales 
complejos obtenidos del proceso de producción de pulpa de papel de la madera. Los 
ácidos hidroxicarboxílicos tienen en su molécula grupos hidroxilos y carboxilos [7]. 
 
Los aditivos reductores de agua y acelerantes generalmente consisten en 
lignosulfonatos con reducidas adiciones de Cloruro de Calcio [1, 7, 15]. 
 
Generalmente se evalúa previamente el aditivo con el concreto para obtener un 
comportamiento requerido (modificado) en el diseño de mezclas, evaluando la opción 
más favorable económicamente hablando [1, 9-11]. 
 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
37 
Los aditivos base lignosulfonatos, pertenecen a la primera generación de 
aditivos “fluidificantes” aún son bastante utilizados dentro de la tecnología más simple 
de aditivos. Con ellos se consigue una reducción de agua para la elaboración del 
concreto de aproximadamente el 10% [7, 12, 15, 16]. 
 
La dosis de aditivos fluidificantes suele oscilar entre un 0,2 y un 0,8 %, en peso 
sobre el cemento [1, 8, 12, 15]. Con esta adición se obtiene un buen efecto dispersante 
que mejora la trabajabilidad del concreto durante un tiempo cercano a una hora [9-11]. 
 
Un efecto secundario que suele aparecer con la adición de este tipo de aditivos 
es un ligero retraso en el inicio del fraguado. Esto supone una ventaja, ya que prolonga 
el tiempo abierto para la puesta en obra [1, 6, 9, 11, 12, 15, 16]. 
 
Los concretos aditivados con fluidificantes alcanzan mejor compactación y con 
ello, mayor durabilidad y más elevadas resistencias [1, 2, 4, 11]. Algunas ventajas del 
uso de aditivos fluidificantes son: [1-3, 7, 9-12, 16]. 
 
 Mejora de la trabajabilidad 
 Puesta en obra más fácil 
 Menor riesgo de zonas mal compactadas 
 Mejora de la durabilidad 
 Acabados más estéticos 
 Compensan la presencia de áridos poco idóneos 
 Prolongan el tiempo de puesta en obra 
 
En muchas ocasiones se recurre al uso de aditivos de efecto combinado, en los 
que además del efecto reductor de agua, se obtiene un efecto retardante, acelerante, 
oclusor de aire, entre otros [4, 15, 16]. 
 
________________________________________________________________________________38 
La necesidad de obtener concreto más fluidificante, llevo a nuevas 
investigaciones dando como resultado a lo que en día conocemos como; Aditivos de 
segunda generación [1, 9, 10, 12, 15, 16]. 
 
Las Naftalen sulfonatos y Melamina sulfonatos son pertenecientes a la segunda 
generación de fluidificantes para concreto. Los naftalen sulfonatos se extraen del 
proceso de refinado del carbón. Comparados con los lignosulfonatos proporcionan una 
mayor reducción de agua, de hasta un 20%. Los aditivos de melamina sulfonatos están 
basados en polímeros sintéticos. La reducción de agua es similar a la de los naftalenos, 
pero mejoran considerablemente las resistencias a edades tempranas [1-3, 9-12, 15, 
16]. 
 
1.3.3 Superfluidificantes 
 
En las últimas décadas se llevaron a cabo investigaciones para una nueva 
generación de aditivos con elevados niveles de reducción de agua en las mezclas de 
concreto, que fueron denominados superplastificantes o aditivos reductores de agua de 
alto rango o aditivos reductores de agua de tercera generación [1, 9-11]. 
 
Químicamente se basan en copolímeros de ácido acrílico y ésteres de estos 
ácidos (comúnmente denominados policarboxilatos modificados) y a diferencia de los 
plastificantes tradicionales, son macromoléculas que poseen cadenas laterales que les 
confieren "forma de peine". La síntesis específica de estas macromoléculas, 
especialmente de las cadenas laterales, es lo que los hace mucho más específicos, ya 
que dependiendo de la aplicación concreta que se busque, son capaces de variar 
enormemente la trabajabilidad del concreto, o bien pueden retrasar de forma 
importante el fraguado, mejorar las resistencias iniciales y/o finales, entre otros 
aspectos. Con este tipo de aditivos se pueden alcanzar reducciones de agua de hasta 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
39 
el 40%. Todas estas características ofrecen nuevas aplicaciones y hacen que se trate 
de aditivos óptimos para la confección de concretos autocompactantes y concretos 
prefabricados [16-22]. 
 
 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
40 
Capítulo 2.- Aditivos Superfluidificantes 
 
Los superfluidificantes son nuevos tipos de aditivos que han sido introducidos 
recientemente en Norteamérica, aunque ya han sido utilizados en Japón desde finales 
de 1960 y en Europa desde 1972. Son también conocidos como reductores de agua de 
gran eficiencia, los superfluidicantes pueden ser definidos como aditivos químicos, los 
cuales cuando se agregan al concreto aumentan su manejabilidad. [13, 22-28] 
 
 2.1 Caracterización 
 
Los aditivos superfluidificantes son componentes básicos del concreto. Se 
estima que en Europa el 90% del concreto contienen algún tipo de aditivos, de los 
cuales, más del 70% son aditivos superfluidificantes. Datos del año 2005 suministrados 
por la European Cement Research Academy-ECRA. 
 
A finales de los años noventa se desarrolló una nueva generación de aditivos 
superfluidificantes basados en polímeros sintéticos, con formulaciones basadas en 
policarboxilatos (PCs), cuya síntesis proviene generalmente de la polimerización de 
derivados del ácido acrílico ( CH2=CH-COOH) o el metacrilato (CH2=C(CH3)-COOH 
[27-28]. 
 
La mayoría de los superfluidificantes están hechos con sulfonatos orgánicos del 
tipo RSO3 donde R es un grupo orgánico complejo, normalmente de elevado peso 
molecular como pueden ser: melanina; suelen utilizarse en forma de la sal sódica, lo 
cual es muy soluble en agua y esto debido principalmente a los grupos sulfonatos en 
las cadenas laterales. (Ver Figura 2.1 Donde “x” puede tomar un rango entre 50 - 60). 
Naftaleno (estos polímeros son similares en muchos aspectos a los de la categoría 
anterior solo que en estos, “X” adquiere un rango de entre 5 –10) Ver Figura 2.2, y 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
41 
lignosulfonato estos son derivados de la pulpa de la madera y tiene un esqueleto 
complejo de fenil-propano. (Ver Figura 2.3) [9, 10, 13, 22-25, 29]. 
 
Figura 2. 1 R= Melamine-Formaldehyde. 
 
Figura 2. 2 R= Naphtalene Formaldehyde. 
 
Figura 2. 3 R= Lignosulphonate. 
 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
42 
Los aditivos superfluidificantes son productos que al ser incorporados al concreto 
aumentan su trabajabilidad para una misma relación agua/cemento, o producen una 
considerable reducción de esta relación. La relación agua/cemento constituye un 
parámetro importante de la composición del concreto, ya que esta influye sobre la 
resistencia, la durabilidad y la retracción del concreto [10, 13,22-24, 30-32]. 
 
Los aditivos superfluidificantes actúan en el cemento de forma tenso-activa, 
reconduciendo así la cantidad de agua requerida para la elaboración del concreto; 
haciéndola más fluida, y neutralizando las cargas electrostáticas de los gránulos de 
cemento produciendo su defloculación, lo cual favorece su hidratación. Ver Figura 2.4 
[9-11, 22, 23, 34]. 
 
De acuerdo con un reporte de la Asociación del Cemento y Concreto en 
Londres, su forma de actuar es mejor descrita como: 
 
“Los aditivos superfluidificantes son absorbidos por las partículas de cemento 
causándolas a volverse mutuamente repulsivas como un resultado de la naturaleza 
anionica del superfluidificante, el cual causa que las partículas de cemento se carguen 
negativamente” [13]. 
 
 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
43 
 
Figura 2. 4 Comparación de una pasta de cemento con o sin aditivos 
superfluidificantes. 
 
Las fuerzas de Van der Waals, las fuerzas electrostáticas y las fuerzas estéricas 
juegan un papel importante en la interacción de las partículas de cemento [13, 22-24, 
35-37]. 
 
Para ser clasificado como un aditivo superfluidificante debe cumplirse con los 
requisitos establecidos en la norma ASTM C 494, la cual dice que el aditivo debe ser 
capaz de reducir la cantidad de agua necesaria para la elaboración del concreto por lo 
menos en un 10 % [9, 25-27, 38]. 
 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
44 
La adición de los aditivos superfluidificantes provocan efectos benéficos en el 
concreto tanto en estado fresco como en estado endurecido [9, 10, 13, 22, 25, 27, 28, 
39-42]: 
 
Para el concreto en estado fresco: 
 
 Facilidad de bombeo; para llevar el concreto a grandes distancias; 
horizontales y verticales principalmente 
 
 Facilidad de rellenar encofrados muy armados 
 
 Desarrollo rápido de las resistencias 
 
 Ausencia de segregación 
 
 Obtención de un concreto más homogéneo 
 
EI efecto fluidificante del aditivo debe producirse principalmente durante las 
primeras horas de hidratación del concreto, es cuando las propiedades reológicas 
juegan un papel fundamental en la trabajabilidad. En este sentido es deseable 
garantizar que los superplastificantes no reaccionen químicamente con los productos 
hidratados para evitar en la medida de lo posible, que se vea afectada la estructura del 
concreto [26, 28, 29, 43]. 
 
Efectos en estado endurecido [9, 10, 13, 22, 25, 27-29, 44-48]: 
 
 Menos fisuraciones 
 Menos porosidad 
 Mayor impermeabilidad 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
45 
 Mejor adherencia en la interface pasta-árido y pasta-armadura 
 Superficie exterior más lisa 
 Mayor resistencia mecánica 
 Incrementará su durabilidad 
 Mayor resistencia a los ciclos; hielo-deshielo 
 Mejor resistencia a la abrasión 
 
El empleo de aditivos superplastificantes ha permitido un cambio radical en las 
practicas constructivas, de modo que en ausencia de superplastificantes ciertas 
construccionesaltamente reforzadas como Las Torres Petrona en Malasia o El Puente 
Akashi Kaikyo (Fig. 2.5) en Japón no hubieran sido posibles. [30-34, 49-51]. 
 
 
Figura 2. 5 Construcciones ejemplares empleando aditivos químicos para concreto. 
 
El porcentaje de adición de los aditivos superfluidificantes al concreto oscila 
entre el 1% y el 3%, en relación al peso de cemento y en función de los resultados 
requeridos. No obstante, y teniendo en cuenta que estos productos retrasan en un 
mínimo el fraguado y endurecimiento del concreto, hay casos en los que puede subirse 
esta dosificación hasta el 5% [26-29]. 
 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
46 
La elevada fluidez que confiere estos aditivos a los sistemas cementantes, así 
como la duración de dicha fluidez están ligadas a factores estructurales de los aditivos. 
En opinión de algunos autores, cuanto más corta sea la cadena principal y más largas y 
numerosas las cadenas laterales de esteres, mayor y más duradera será la fluidez 
inducida. Aunque estudios más recientes no coinciden plenamente con estas 
afirmaciones. El peso molecular de estos aditivos también tiene influencia destacada en 
su comportamiento, de modo que los polímeros de mayor peso molecular se adsorben 
en mayor proporción e inducen una mayor fluidez en el sistema [10, 23, 25, 50]. 
 
En cuanto a los aditivos superplastificantes convencionales, su estructura y 
formulación poseen poca variabilidad y los efectos que inducen dependen más de las 
características del cemento o del modelo de adición que de las diferencias 
estructurales de los mismos. Así por ejemplo, el tiempo de incorporación y su 
dosificación, influye en la interacción cemento-aditivo y en las propiedades que 
confieren a la mezcla. La incorporación minutos después de comenzar el proceso de 
hidratación, permite que las reacciones entre el cemento y los sulfatos del yeso se 
produzcan sin interacciones formándose etringita y provocando un periodo de latencia 
en el que las reacciones tienen lugar de manera lenta. Como consecuencia de esta 
adición retardada, la trabajabilidad mejora. [10, 23, 28-30]. 
 
Una de las desventajas que se adquieren al usar los aditivos superfluidificantes 
en el concreto, es que su costo en términos monetarios aumenta en comparación con 
un reductor de agua de primera generación. [1, 23, 29, 40]. 
 
 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
47 
2.2 Toxicología 
 
La mayoría de los aditivos, con excepción de algunos hidrófugos, acelerantes sin 
cloruro y aireantes, son soluciones acuosas, por lo tanto, es necesario protegerlos de 
las temperaturas bajas [10, 11, 30]. 
 
En la tabla 2.1 se observan las temperaturas mínimas de las cuales, se debe 
evitar llevar el aditivo, principalmente los reductores de agua [10, 30, 31, 36, 49]. 
 
Algunos materiales tales como lignosulfonatos no purificados, ácidos 
hidroxicarboxilicos, polímeros hidroxilados y productos basados en ácidos grasos, 
pueden tener crecimiento de bacterias y hongos. Tales deterioros serán más rápidos a 
temperaturas elevadas. Por ello dichas temperaturas no son recomendables para los 
aditivos. Trazas de formaldehido o agentes químicos pueden ser introducidos para 
prever estos procesos [10, 11, 30, 31, 37, 45]. 
 
Es importante mencionar que los aditivos base policarboxilatos son exhibidores 
de bajo riesgo, puesto que son normalmente estables (a diferencia de las resinas de 
urea-formaldehido). [10, 30, 31]. Por lo que la toxicidad de los superplastificantes no 
puede ser visto como riesgo significativo para el medio ambiente. [9, 27, 30, 31] 
 
De manera general, se requiere que el suministro del aditivo proporcione la 
información necesaria para asegurar que la salud y seguridad del personal que maneje 
el material no serán perjudicadas [10, 30, 32, 33, 37-40]. 
 
 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
48 
Tabla 2. 1 Temperatura mínima de almacenamiento. 
Categoría Tipo Temperatura mínima aproximada de 
almacenamiento (°C) 
Reductores de 
agua 
Lignosulfonatos -3 a 0 
Ácido Hidroxicarboxilico -5 a 0 
Superfluidificantes -3 a 0 
 Polímero hidroxilatado -5 a 0 
Aireantes Resinas neutras de 
madera 
-3 a 0 
Jabones de ácido graso 
Alkil-aril sulfonatos 
hidrófugos Emulsiones de ácidos 
grasas 
1 
 Emulsiones de ceras 
Acelerantes Soluciones de cloruro de 
calcio 
-10 a -5 
 
 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
49 
Capítulo 3.- Interacción de los Aditivos Superfluidificantes en Sistemas 
Cementantes 
 
Durante la fase inicial de hidratación del concreto, las partículas de cemento 
tienden a agruparse formando aglomeraciones [51.] La función primaria de los 
dispersantes poliméricos conocidos como superfluidificantes es mejorar la dispersión 
de partículas de cemento en una mezcla de concreto. Estos dispersantes de-floculan 
las aglomeraciones de cemento que atrapan parte del agua durante la hidratación del 
concreto, liberándola por lo que el contenido de agua de la mezcla puede reducirse 
[51,52]. 
 
El uso adecuado del superplastificante, requiere un conocimiento sobre los 
efectos interfaciales que ocurren durante la hidratación: reducción de la tensión 
superficial del agua, la repulsión electrostática entre partículas de cemento y su 
repulsión estérica. Estos conceptos son ahora ampliamente reconocidos en la 
descripción de la función y el modo de acción de los superplastificantes en el concreto. 
 
3.1 Modo de Acción 
 
 El principio de los supeplastificantes es alcanzar y controlar la trabajabilidad del 
concreto en estado fresco a muy bajas relaciones de agua/cemento, sin afectar 
negativamente algunas caracteristicas de los sistemas cementantes, tales como; el 
tiempo de fraguado, el sangrado y la inclusión de aire [10]. 
 
 EL mecanismo general a través del cual los superplastificantes pueden dispersar 
partículas de cemento se ilustra en la figura 3.1. Donde las moléculas de los 
superplastificantes adsorbidos sobre la superficie de los granos de cemento trasmiten 
una carga eléctricamente negativa (potencial). El potencial de superficie genera una 
repulsión electrostática entre partículas de cemento promoviendo la de-floculación y por 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
50 
lo tanto la dispersión de estas partículas (Fig. 3.2). Una consecuencia inmediata de los 
efectos de la de-floculación es liberar el agua atrapada y mejorar el contacto entre la 
superficie de partículas de agua-cemento. Este efecto promueve la hidratación 
homogénea temprana del cemento, dando como resultado un concreto más fluido y 
trabajable [1, 53-58]. 
 
 
Figura 3. 1 Adsorción de los superplastificantes en superficie de grano de cemento. 
 
 
Figura 3. 2 Repulsión electrostática. 
 
 
 
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51 
 Una principal característica del concreto es la heterogeneidad que adquiere al 
añadir el superfluidificante [10]. 
 
3.2 Efectos 
 
 El comportamiento de hidratación del cemento en la presencia de aditivos, en 
nuestro caso aditivos superpalstificantes implican fenómenos del tipo físico y de tipo 
químico: Los fenómenos físicos comprenden aquellos que pueden ser absorbidos con 
cualquier suspensión acuosa de minerales relativamente inertes como en el caso de 
TiO2, SiO2, CaCO3, entre otros; en tales efectos se incluye la absorción no especifica 
(fisisorción), repulsión electrostática, repulsión estérica y la interacción de Van der 
Waals. Los efectos químicos se definen como aquellos que dependen de la naturaleza 
relativa de las partículas de cemento, que incluyen; adsorción, complejación iónica 
(solución osuperficie) y quimisorción. [54, 59-61]. 
 
En este capítulo se describen los principales fenómenos físicos y químicos que 
implican los aditivos superfluidificantes en un sistema cementante durante la 
hidratación. 
 
3.2.1 Efectos Físicos de los Superplastificantes 
 
La principal propiedad de un surfactante es que presenta una mayor 
concentración en la superficie del sólido que en el seno del líquido. Este fenómeno, 
conocido como adsorción, ocurre en la interfase sólido/líquido. Al aumentar la 
concentración de surfactante, sus moléculas se van orientando en la superficie del 
sólido hasta que se forma una capa unimolecular. Esta concentración corresponde al 
punto de saturación, y desde el punto de vista práctico tiene un gran interés, ya que 
representa la mínima concentración necesaria para obtener el máximo beneficio [1, 10]. 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
52 
 La adsorción se produce principalmente por las partículas de aluminato y 
sulfoaluminato hidratado formadas por hidratación del C3A. La fijación de 
superfluidificantes en la suspensión de estas partículas produce un fuerte incremento 
en su “potencial zeta” (El potencial zeta es uno de los parámetros fundamentales que 
controlan la interacción de las partículas en suspensión), quedando las partículas de 
cemento cargadas negativamente por lo que aparece entre ellas una fuerza de 
repulsión electrostática que llegan a ser superiores a las fuerzas de atracción de Van 
der Waals impidiendo así la aglomeración [1, 10, 51-58]. 
 
 Las moléculas de superfluidificantes adsorbidas en la interface de agua-cemento 
inducen a las fuerzas repulsivas de corto alcance debido al impedimento estérico entre 
las capas de polímeros adsorbidos en las partículas vecinas. Los efectos estéricos y 
electrostáticos varían con el tipo y peso molecular de los superplastificantes. [10, 53-56, 
60,61] 
 
3.2.2 Efectos Químicos de los Superplastificantes 
 
La contribución derivada de los superfluidificantes en los efectos de tipo químico 
se puede resumir en los siguientes fenómenos: 
 
A) Adsorción selectiva; las moléculas de superfluidificantes se adsorben preferente 
mente en la fase de aluminato (particularmente en C3A) compitiendo con los iones 
de SO2 
-2 controlando así la hidratación temprana de C3A [62-69]. 
 
B) La reacción química a partir de nuevos hidratos; se sabe que las moléculas de los 
superplastificantes inhiben la nucleación y crecimiento de los productos de 
hidratación (portlandita, yeso y etringita) [61, 70-72]. Donde las moléculas de 
superfluidificantes bloquean el crecimiento de los hidratos. 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
53 
Se observa también una distribución de la concentración de los componentes del 
aditivo (C y S) y del clincker (Ca) y no un cambio brusco como cabría esperar si sólo 
hubiera adsorción física. Numerosos autores aseguran que la disminución de la 
concentración de Ca2+ en la solución es debida a la formación de complejos entre el 
aditivo y el Ca2+. Este efecto es responsable del retraso del fraguado que ocurre en 
presencia de superfluidificante, ya que la solución tarda más en sobresaturarse en 
Ca2+ [73]. 
 
3.3 Compatibilidad 
 
La compatibilidad entre los cementos y los aditivos superplastificantes tienen 
una fundamental importancia de tipo práctico, dado que en ciertas ocasiones la 
interacción del sistema aditivo-cemento produce efectos anómalos, tales como una 
baja trabajabilidad inicial, una perdida rápida de la misma o bien una segregación de 
las mismas. En estas situaciones, se considera existe un problema de incompatibilidad 
de aditivo-cemento [74]. 
 
A través de numerosos trabajos [ 6, 35, 40, 41, 42] se conoce de forma detallada 
la influencia de factores asociados tanto al cemento como a los aditivos 
superfluidificantes convencionales de tipo SMF y SNF, sobre esta interacción cemento-
aditivo [ 10, 74]. 
 
Los principales factores que deben ser tomados en cuenta respecto al cemento 
son su finura y composición, considerando que en esta, intervienen no solo el tipo y 
contenido de aluminatos o silicatos presentes, sino también la cantidad y tipo de sulfato 
cálcico y de sulfatos alcalinos [10]. 
 
En cuanto a la finura del cemento está demostrado que cuanto mayor es la 
superficie específica del cemento y por lo tanto mayor su finura, mayor es la cantidad 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
54 
de aditivo que podrá adsorberse [75-78]. Por lo que para conseguir una misma fluidez, 
una pasta de cemento con una alta superficie especifica requerirá mayor dosificación 
de aditivo que otra pasta con cementos de menor superficie. 
 
En cuanto a la composición del cemento, es bien conocido que existe una 
adsorción preferencial de los aditivos sulfonados basados en naftaleno y melanina 
sobre las fases aluminatos del cemento, debido al potencial zeta más positivo de estas 
fases en contraposición al potencial zeta ligeramente negativo de las fases silicatos 
[79]. 
 
Como ya se mencionó, los grupos sulfonicos de los aditivos entran en 
competición con los iones sulfatos del yeso presente en el cemento, por la adsorción 
sobre las partículas de C3A, debido a la similitud química de los mismos. Así pues el 
contenido de C3A y su interacción con los aditivos superplastificantes determina en 
gran medida el comportamiento del sistema durante los primeros momentos de la 
hidratación, sus propiedades reológicas y por lo tanto su compatibilidad del sistema. La 
relación C3A/SO4 
-2 determinará la adsorción de estos aditivos sobre la pasta de 
cemento y consecuentemente influirá en la velocidad de formación de la etringita [74, 
80, 81]. 
 
En cuanto a los aditivos, son factores determinantes de su comportamiento y 
efecto fluidificante; la dosificación, modo y tiempo de adición al concreto así como de 
su composición química y estructural. 
 
Los aditivos superplastificantes convencionales, su estructura y formulación 
poseen poca variabilidad y los efectos que inducen dependen más de las 
características del cemento o del modo de adición que de las diferencias estructurales 
de los mismo. La incorporación del aditivo, minutos después de comenzar el proceso 
de hidratación, permite que las reacciones entre el cemento y los sulfatos del yeso se 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
55 
produzcan sin iteraciones, se forme etringita y se produzca un periodo de latencia en 
que las reacciones tienen lugar de manera lenta. Como consecuencia de esta adición 
retardada, la trabajabilidad mejora [22, 45]. Por otra parte la adsorción de aditivo que se 
produce en una mezcla al ir aumentando la dosificación del mismo, llegará a un punto 
de saturación a partir del cual, mayores dosificaciones no afectaran a la fluidez del 
sistema [1, 82]. 
 
Por su parte, la interacción de los aditivos de última generación (base 
policarboxilatos) con los sistemas cementantes, no están tan bien estudiadas. Los 
factores que influyen en la interacción cemento-aditivo son los mismos que para 
aditivos convencionales. Sin embargo hasta la fecha no se ha establecido de una 
manera científica y rigurosa la compatibilidad entre estos aditivos con el cemento, ni 
cuál es la relación existente entre las diferencias estructurales asociadas a esos 
aditivos y su comportamiento final del concreto [82-84]. 
 
 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
56 
Capítulo 4.- Propiedades Reológicas en los Sistemas Cementantes 
 
 La reológia es la ciencia que estudia la fluidez y deformación de la materia [85]. 
El conocimiento de las propiedades reológicas de los sistemas cementantes es 
necesario para conocer su consistenciay trabajabilidad, así como de la influencia de 
los aditivos superplastificantes en los sistemas cementantes [1,10, 84]. 
 
 En gran medida, la eficiencia de los aditivos superplastificantes se basa en la 
determinación de la trabajabilidad, fluidez y en la capacidad de bombeo de las pastas 
de cemento y del concreto fresco. Los cuales son factores importantes para las 
tecnologías modernas en la construcción [1, 9, 10]. Estas características dependen de; 
1) los tipos de agregados utilizados en la elaboración del concreto así como su 
distribución y 2) de las características reológicas de las pastas de cemento. La 
influencia de la granulometría de los agregados en las propiedades reológicas en el 
concreto en estado fresco es en gran parte un efecto mecánico que se puede explicar y 
predecir fácilmente [86, 87]. 
 
 Por otro lado, las propiedades reológicas de las pastas y sus cambios, dependen 
de las interacciones complejas entre los muchos componentes del sistema en la 
hidratación del cemento. [85]. En un marco más amplio, las pastas de cementos y los 
concretos no siguen un comportamiento de fluido simple Newtoniano (fluido que 
sometido a un esfuerzo tangencial o cortante se deforma con una velocidad que es 
directamente proporcional al esfuerzo aplicado. Dicho de otra forma: si se aplica un 
esfuerzo tangencial a un fluido newtoniano, este se podrá en movimiento sin importar 
cuan pequeño se el esfuerzo tangencial y se generará una cierta distribución de 
velocidad en el fluido. Ese esfuerzo tangencial y el gradiente de velocidad que se 
produce serán directamente proporcional a la constante de proporcionalidad que se le 
define como viscosidad [10, 85, 88]. Las pastas de cemento y concreto responden más 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
57 
a fluidos No newtonianos del tipo Bingham, (Figura 4.1). Con una velocidad de 
cizallamiento ( ) y un esfuerzo cortante (τ). Lo cual se expresa en la Ec.4.1 [10]. 
 
 
 
Figura 4. 1 Clasificación de fluidos según su viscosidad [88]. 
 
 
 - - - - - Ec. (4.1) 
 
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58 
 
Los sistemas de tipo Bingham requieren un mínimo de tensión inicial, con el fin 
de inducir la deformación y esfuerzo cortante, lo que se le conoce como el límite 
elástico crítico ( ). En el caso de tensiones altas, la velocidad de cizallamiento se 
vuelve proporcional a la tensión es decir, la viscosidad ( es independiente de la 
velocidad de cizallamiento [10, 89, 90]. 
 
El objetivo de estudiar las características reológicas de las pastas de cemento y 
del concreto, es por tanto para evaluar cuantitativamente el comportamiento en 
términos de: tensión de fluencia crítico, viscosidad y comportamiento histérico. [90]. 
 
4.1 Comportamiento en pastas de cemento. 
 
Se conocen numeroso métodos para determinar las propiedades reológicas de 
los sistemas cementantes (sistema conglomerante), pero los más importantes son; el 
ensayo de slump o fluidez, el ensayo del mini-slump, el cono Marsh y la determinación 
de parámetros reológicos por medio de un “viscosimetro”. Este último más 
automatizado [91]. 
 
En la tabla 4.1 se observan algunas variaciones de la viscosidad de la pasta de 
cemento con respecto a la cantidad de aditivo SNP adicionado [10]. 
 
 
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59 
Tabla 4. 1 Efectos del PNS en la viscosidad en pastas de cemento, agua/cemento=2 y 
pH= 10 [10]. 
 
SNP (g/l) 
ϕ (P) 
τ0 
0 2.3 1200 
0.4 1.4 1100 
o.8 0.95 870 
1.2 0.81 700 
1.6 0.22 240 
 
 El ensayo de Slump sirve para evaluar la capacidad de la pasta de cemento 
para adaptarse con facilidad al encofrado que la va a contener [85-87, 90, 92]. 
Este procedimiento se explica ampliamente en la norma ASTM-C-143-78 
 
 Cono Marsh (Ver figura 4.2), Se usa para optimizar la relación 
superplastificante/cemento, habiendo fijado una relación a/c, se debe determinar 
el máximo porcentaje de supeplastificante a utilizar, que es función de su punto 
de saturación para el sistema agua/cemento/aditivo y este se avalúa en el 
ensayo de cono Marsh . Si se dosifica por encima del punto de saturación puede 
ocasionarse problemas como retraso de fraguado sin modificar 
significativamente la fluidez y en consecuencia, aumento del costo de la 
producción del concreto [6, 10, 92, 93]. El cono Marsh además, permite evaluar 
otros efectos de los superplastificantes como la perdida de fluidez con el tiempo 
y la influencia de la temperatura, entre otros [85, 90, 92-94]. 
 
 
 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
60 
 
Figura 4. 2 Cono de Marsh. 
 
 Este ensayo es similar al descrito en la norma ASTM-C-939-87 para la 
verificación de la fluidez de morteros. El cono de Marsh consiste en un recipiente 
metálico tronco-cónico invertido con una 
 
apertura de 8 mm en su base. Aquí, se determina el tiempo en el que tarda en 
fluir cierta cantidad de pasta de concreto por la apertura. 
 
 Cuanto menor es este tiempo, mayor es la fluidez de la pasta (la fluidez 
de la pasta es inversa al tiempo de flujo). Aplicando este procedimiento en 
pastas con distintas dosis de aditivo se puede determinar el punto de saturación. 
Este punto corresponde a un contenido óptimo a partir del cual no se obtienen 
mejoras significativas de la fluidez [95-97]. 
 
 Mini-slump; La prueba del míni slump es sensible y capaz de identificar los 
efectos de algunas variables que no pueden ser determinadas en otras pruebas 
de concreto [98-100]. El método procura establecer una relación con la prueba 
de asentamiento del concreto. El mini cono fue fabricado en acero no atacable 
de dimensiones: diámetro superior de 19 mm; diámetro inferior de 38 mm; altura 
 
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61 
de 57 mm. (figura 4.3) Estas dimensiones son proporcionales al cono del ensayo 
de asentamiento ASTM C 143. 
 
 
Figura 4. 3 Mini-slimp. 
 
 Este método se desarrolló originalmente para proporcionar una técnica que 
controlara la consistencia del concreto no endurecido. Cubre la determinación de la 
caída del concreto de cemento hidráulico, tanto en laboratorio como en campo. 
 
4.2 Propiedades Reológicas y Efectos de los Superplastificantes en Concreto 
Fresco 
 
La comprensión de las propiedades reológicas del concreto en estado fresco, es 
de suma importancia para el éxito de su aplicación. La trabajabilidad de concreto 
influye significativamente en parámetros básicos relacionados con la eficiencia de su 
uso, tales como; facilidad de colocación en el sitio, compresión, durabilidad y el 
desarrollo de la resistencia mecánica [92-94, 101]. 
 
 El concreto es un material compuesto y en cuanto a la conducta reológica del 
concreto se puede estudiar como una suspensión de partículas sólidas (agregados) en 
un líquido viscoso “pasta aglutinante” (cemento, agua y aditivo) [98-100]. 
 
 Como ya se mencionó la relación más utilizada para describir el comportamiento 
reológico del concreto en la ecuación de Bingham. 
 
 
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62 
Un Concreto fresco con el comportamiento reológico inadecuada puede 
comprometer seriamente al proceso de compresión [98]. Causa la aparición de 
defectos que pudieran afectar significativamente el rendimiento del concreto en estado 
endurecido. La importancia de esto, condujo al desarrollo de varios métodos utilizados 
para medir las características reológicas del concreto en estado fresco. 
 
Los parámetros que pueden ser usados para describir el flujo del concreto en 
estado fresco son el esfuerzo de fluencia y la viscosidad. Algunas pruebas que evalúan