Aditivos: química moderna

Los aditivos son la modernidad del concreto. La mezcla de rocas con ligantes naturales para la construcción de estructuras es historia antigua. Con el descubrimiento de la fórmula básica del cemento a comienzos del siglo 19, la producción de concretos avanzó a pasos agigantados. Con el cemento Portland, se pudieron producir concretos de mejor resistencia, lo que se ha visto reflejado en estructuras más amplias, altas y abiertas.

Un salto equivalente fue el de los aditivos químicos modernos, responsables por llevar los concretos mezclados a un nivel de eficiencia sin precedentes. Al igual que la creación del Portland, la difusión masiva de aditivos químicos ha abierto más posibilidades. No es erróneo afirmar que los aditivos han llevado a la construcción a encontrar nuevos horizontes.

Es más, las características de los aditivos que hoy en día se producen son tan amplias que incluso el mantenimiento de los equipos que participan de la cadena del concreto se beneficia de ellas. Por ejemplo, la fluidez y plasticidad de los concretos con aditivos permiten una mayor vida útil a las bombas, hormigoneras, shotcretes y otras máquinas.

Es el caso de un reciente lanzamiento de Basf en América Latina, anunciada en la última feria Concrete Show South America, realizada en Brasil en agosto. Se trata del aditivo MasterEase, que modifica la reología del concreto reduciendo su viscosidad plástica hasta en un 30%.

De acuerdo con Ariane Zanetti, gerente de marketing de la compañía en Brasil, “ésta es la evolución de lo que tenemos hoy con los aditivos super plastificantes. Lo llamamos un modificador de reología del concreto. Sus beneficios son una mucho mejor trabajabilidad, además de una mayor durabilidad y terminación. Específicamente para las bombas, su reología modificada permite alargar la vida útil de los equipos al facilitar el lavado y el mantenimiento”.

La alemana es una de las empresas referentes del mercado mundial de aditivos, con una extensa línea de productos para el sector de concreto. Otro lanzamiento presentado en Concrete Show fue la línea Master X-Seed, que es destinada a la industria de premoldeados de hormigón.

“Este aditivo acelera las resistencias iniciales del concreto, lo que permite un desmolde más temprano, aumentando la productividad de los que trabajan con premoldeados de concreto”, dice Zanetti.

Policarboxilato

Uno de los principales beneficios de una aplicación inteligente de aditivos a las mezclas de concreto es reducir el consumo de agua. No por un problema económico, sino que técnico. El agua es un factor generador de patologías en los concretos. Al evitarlas, se garantiza una calidad de las mezclas mucho mayor.

La industria química de aditivos tiene mucho que ver con las nuevas posibilidades de reducir el nivel de agua en las mezclas, y en este punto la adopción del policarboxilato es la tendencia. Pero, aunque sea creciente, el uso de este elemento sigue estando en una fase de introducción en América Latina.

De acuerdo con el gerente de producto de MC Bauchemie Brasil, Holger Schmidt, “en nuestra región la mayoría del mercado es de aditivos básicos, que existen hace ya 80 años, son polifuncionales y multifuncionales en base a sulfonatos. En MC Bauchemie, decidimos desarrollar un aditivo para estos mercados que hemos llamado Mid-Range, que es la línea MC Techniflow. Se trata de un producto intermediario entre el polifuncional y el policarboxilato. La línea destaca porque logra responder bien como aditivo convencional, pero también como super plastificante para concretos autoadensables. Tiene la ventaja de que puede ser mezclado directamente en la hormigonera, “si fuera necesario”, dice el ejecutivo.

El gerente ejecutivo de MC Bauchemie Brasil, Shingiro Tokudome, complementa la explicación del especialista al decir que “el mercado estaba solicitando un aditivo con alto poder de reducción de agua, con otra visión de la durabilidad. Además, está la cuestión de los recursos humanos, pues significa un costo tener una persona en un sitio de obra sólo para adicionar un aditivo. La necesidad de reducir el costo de la mano de obra y obtener un concreto con más plasticidad y por más tiempo que no intervenga en la velocidad de los desmoldes, nos han llevado a desarrollar la línea Mid-Range MC Techniflow”.

Holger Schmidt también recuerda que los tiempos de trabajabilidad del hormigón con el MC Techniflow son variables de acuerdo con la dosificación del aditivo. Lo ejemplifica con hormigonado de pisos industriales, servicio que típicamente tiene plazos cortos de ejecución. “Por ejemplo, si estamos pensando en un concreto para piso industrial y el concreto tarda una hora en llegar, más el tiempo de vertido, en cuatro horas más puedes terminar el piso. Eso es un tiempo considerado corto”.

Muchas empresas químicas de aditivos aplican formulaciones específicas para las necesidades de los clientes y es en este contexto que Tokudome comenta que “la línea MC Techniflow atiende una gran variación de cementos ofertados por el mercado. Somos una de las empresas que más customiza productos para proyectos”.

También en el policarboxilato reside la novedad de un importante representante de la industria de químicos, la multinacional GCP Applied Technologies.

Su lanzamiento de este año es el Concera, que no corresponde a un producto o a una línea, sino que se posiciona como un concepto por ser adaptable a las más variadas necesidades del mercado.

Según el director comercial de GCP para Brasil y el Cono Sur, Rodrigo Lamarca, el concepto Concera quiere darles a las concreteras la posibilidad de hacer concretos fluidos sin alteraciones radicales en las recetas con las cuales están acostumbradas a trabajar.

“Concera es un concepto de producto dispersante en base a policarboxilato, que es una de las últimas familias de aditivos con modificadores reológicos para producir concretos fluidos sin cambiar la operación de concreteras”, dice.

Agrega el ejecutivo, “hoy en día, el slump estándar en cualquier mercado global está alrededor de 10 a 12 centímetros de caída. Para preparar concretos fluidos, en general hay que aumentar el contenido de finos, o cambiar un poco la arena, lo que causa problemas operacionales para los productores. Con la familia de productos Concera podemos producir concretos más fluidos, con mejor terminación, descargados más rápidamente, sin grandes alteraciones en el proceso de producción”. “Lo que se gana es productividad. La concretera tiene un costo de producción fijo, pero logra producir un mejor concreto diferenciándose en el mercado. Por otra parte, la fluidez posibilita descargas más rápidas en obra, dándole mejores tiempos de ciclo. El constructor consigue verter el hormigón más rápidamente y con menos gente involucrada, con muy poca vibración y con calidad superior. Esta es la idea”, afirma el director comercial de GCP.

Al final, GCP Applied Technologies promete más consistencia entre las cargas a través del uso de su familia de aditivos Concera. Todo porque al agregar la fluidez requerida sin cambiar las recetas básicas en las centrales, se reduciría el nivel de rechazo de hormigoneras en obra por fallas de especificación.

Finalmente, GCP Applied Technologies afirma que el Concera es totalmente adaptable a necesidades específicas. “Un Concera en Estados Unidos será diferente de un Concera en São Paulo, a la vez que también será diferente del que se produzca para la región amazónica. Cada mercado tendrá su adaptación regional”, dice Rodrigo Lamarca.

Otras aplicaciones

Más allá de intervenir en la producción de las mezclas de concreto, los aditivos son también aplicables en otras etapas del ciclo de vida del hormigón. La impermeabilización es una de las principales preocupaciones, dado que el agua, como siempre, es una amenaza. Sobre todo si se considera que la mayoría del hormigón de construcción estará siempre de una u otra manera expuesto a humedad.

Como se sabe, el concreto es un material poroso, producto del agua en la mezcla que no logró reaccionar químicamente con el cemento durante su hidratación y endurecimiento. Aunque se evapore, el agua dejará vacíos en la estructura concretada, formando una capilaridad permeable que puede verse afectada por el agua proveniente de lluvia, cuerpos hídricos, sistemas sanitarios etc.

Por lo mismo impermeabilizar el hormigón resulta fundamental, y si bien hay métodos efectivos para realizar esta operación desde afuera de la estructura ya terminada, con aditivos incorporados al momento de la mezcla también se consiguen excelentes resultados.

El fabricante Sika, otro importante actor de este segmento industrial, destaca una línea de productos para producir concretos que nacen ya impermeables. Se trata de la línea Sika WT, que se debe utilizar en la central de producción del hormigón.

La línea de productos incorpora tecnología de una otra línea ya existente de Sika, la del super plastificante ViscoCrete, que reduce la proporción agua cemento en las recetas. Con ello ya se consigue una reducción de los vacíos en el concreto luego de secar, pero con la adición de la línea WT, la promesa es incrementar aún más la protección.

Sika afirma que los componentes de los aditivos WT forman materiales no solubles a través de los poros y a lo largo de la estructura capilar de espacios internos, sellando el concreto permanentemente contra la penetración del agua o cualquier otro agente líquido.

Los gráficos de la empresa muestran resultados muy positivos. Por ejemplo, , según Sika la penetración de agua en un concreto seco convencional puede llegar a 60 milímetros. Probando con la línea de aditivos WT, la penetración disminuye un rango entre 10 y 20 milímetros, dependiendo si los concretos reciben Sika WT 100 o Sika WT 200. La diferencia entre los productos, de acuerdo con la compañía, es que la WT 200 refuerza las propiedades de auto sellado del concreto mezclado.