Acelerantes con base en silicatos

¿Qué son?

Los acelerantes con base en silicato, más conocido como vidrio en agua, representan el clásico acelerante de bajo costo.

Este compuesto, cuando entra en contacto con la pasta de cemento, reacciona con el calcio insoluble y produce el “fraguado” del concreto rápidamente. Esta reacción solamente puede lograrse con altas cantidades de solución de silicato (8% al 15 % del contenido de cemento), esta reacción puede causar una reducción de hasta un 50 % de las resistencias del concreto a 28 días, comparado con un concreto no acelerado.

dosis de silicato
Afectación usual de la resistencia del concreto y efecto del rebote en concreto lanzado para dosis variables de un aditivo con base en silicatos.

El fraguado

En realidad, los acelerantes con base en silicatos no afectan realmente el fraguado tal y como lo definimos con agujas de Vicat o Gillmore. No afectan el fraguado porque no reaccionan con los compuestos de aluminio responsables de esta primera fase de hidratación.

Estos aumentan la viscosidad del concreto hasta convertirlo en una especie de gel que no se desprende. Así, no desarrollan tempranamente resistencias en los órdenes de magnitud usuales durante el proceso de fraguado.

cemento

Los silicatos en solución, hoy en día, no están muy bien vistos en concreto lanzado, debido a que afectan las resistencias finales y otorgan un falso sentido de seguridad.

Estos, en realidad, cambian la reología de la pasta de cemento haciéndola gelatinosa y no rígida. Esta consistencia le permite no resbalar. Sin embargo, como se mencionó atrás, durante los primeros minutos no ofrecen una resistencia que pueda ser medida ni siquiera con las agujas tradicionales.

Los silicatos más frecuentes

Son los de sodio modificados que otorgan momentáneamente un efecto aglutinante (< de 10 segundos) a la mezcla de concreto lanzado (pierde asentamiento) sin tomar parte real en el proceso de hidratación, como lo hacen los otros acelerantes basados en aluminatos o libres de álcali.

Estos minerales modificados fijan el agua de la mezcla. Por consiguiente, la dosificación depende de la relación agua/ cemento, una alta relación agua cemento requiere de una alta cantidad de silicato para fijar así el agua de la mezcla.

mezcla de cemento

Estos no generan altas resistencias dentro de las primeras 2 a 4 horas. Por lo tanto, la capa de concreto lanzado está limitada a máximo 8 a 15 cm. Los silicatos incluidos en el concreto lanzado pueden ser posteriormente lavados en el interior del concreto endurecido, o lixiviados. Estos compuestos diluidos en el agua son así extraídos del concreto y llegan a los sistemas de drenaje de los túneles.

Este último aspecto genera aún más problemas en estos sistemas de evacuación de agua, los cuales rápidamente se taponan por la acción de dicho lixiviado. La durabilidad también puede ser un problema por las grandes cantidades de iones de álcalis que introduce el acelerante. Así, el riesgo de una reacción álcali-agregado aumenta en este concreto lanzado.

Los acelerantes con base en silicatos han encontrado aplicaciones en otros campos de la construcción como el relleno tras-dos de excavaciones hechas con TBM y otros tipos de relleno.

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