3 técnicas para evaluar la compatibilidad entre cemento y aditivos en concreto premezclado
3 técnicas para evaluar la compatibilidad entre cemento y aditivos en concreto premezclado
En la tecnología del concreto moderno, uno de los factores clave para lograr mezclas eficientes, durables y rentables es la correcta compatibilidad entre el cemento y el aditivo superplastificante. Este equilibrio no solo garantiza una adecuada trabajabilidad, sino también una hidratación controlada y una resistencia optimizada. Uno de los conceptos más importantes en esta relación es el punto de saturación, el cual representa la dosis óptima del aditivo en la cual se alcanza la máxima dispersión de partículas de cemento sin generar exceso de aditivo libre en la mezcla
En este artículo vamos a desarrollar las diversas técnicas para evaluar el comportamiento entre cemento y aditivo, siendo una de las más importantes la identificación del punto de saturación. Este concepto permite maximizar la eficiencia del aditivo, reducir costos innecesarios y evitar efectos negativos como segregación, sangrado o pérdida abrupta de revenimiento.
¿Qué es el punto de saturación del sistema aditivo y cemento?
El punto de saturación es el umbral a partir del cual añadir más aditivo no aporta mejoras significativas en la fluidez ni en la dispersión de las partículas de cemento. En este estado, la superficie del cemento ha sido completamente recubierta por el aditivo, lo que permite una hidratación más uniforme y una trabajabilidad óptima del concreto, evitando efectos indeseados como el sangrado, la segregación o pérdidas abruptas de revenimiento
Técnica 1: Evaluación del Punto de Saturación mediante el Cono de Marsh
Una de las técnicas más prácticas y accesibles para estudiar la compatibilidad entre cemento y aditivo es el uso del Cono de Marsh, que permite evaluar el comportamiento reológico de la pasta cementicia en función de diferentes dosificaciones de aditivo. Este método consiste en medir el tiempo de flujo de una pasta con relación agua/cemento constante, mientras se incrementa gradualmente la dosis del aditivo. El punto de saturación se identifica en el tramo donde el tiempo de flujo deja de mejorar significativamente, indicando que la superficie del cemento ha sido suficientemente dispersada.
Para aplicar esta técnica, se elabora una pasta cementicia con una relación agua/cemento entre 0.32 y 0.35. Se incorpora inicialmente el 70% del agua, mientras que el 30% restante se mezcla con el aditivo antes de su integración. Luego de homogeneizar, se mide el tiempo de flujo con el Cono de Marsh. Este proceso se repite aumentando la dosis del aditivo en intervalos definidos, y los resultados se grafican para identificar el punto de saturación.
Técnica 02: Determinación del punto de saturación mediante la compacidad del cemento
La técnica de evaluación por compactación del sistema pasta se basa en observar la variación de los estados de consistencia de una mezcla de cemento con diferentes dosis de aditivo, agua y manteniendo fija el cemento (350 gramos). Esta metodología permite identificar el punto de saturación del aditivo a partir del cambio de comportamiento de la pasta, que transita desde una condición inicial similar a tierra húmeda (sin cohesión ni fluidez), hasta alcanzar un límite entre el estado plástico y el estado líquido. El análisis se centra en la evolución del comportamiento de la pasta cementicia mediante la fluidez, registrando cómo pequeñas variaciones en la dosis del aditivo modifican significativamente la manejabilidad de la pasta. Esta transición evidencia la interacción entre el cemento y el aditivo, permitiendo determinar la dosis más eficiente antes de generar sobrefluidez o pérdida de cohesión.
Técnica 03: Evaluación de los puntos de fluidez mediante la modificación del ensayo de mortero estandarizado
La técnica consiste en modificar el ensayo tradicional de mortero estandarizado, el cual usa una relación agua/cemento de 0.485 y una proporción de 1 parte de cemento por 2.75 partes de arena. En esta adaptación, se reduce la relación a/c a 0.4 y se incorporan aditivos en distintas dosis para analizar su efecto sobre la fluidez.
La mezcla se somete a mediciones de flujo utilizando el equipo de fluidez de mortero en diferentes intervalos de tiempo. Esta evaluación permite comparar el comportamiento de distintos cementos y aditivos, identificando cuáles ofrecen mejor desempeño y estabilidad reológica. Además, se puede determinar la cantidad de agua óptima requerida para alcanzar la fluidez deseada según el tipo de cemento empleado.
Dominar estas técnicas permite anticipar incompatibilidades entre cemento y aditivos, optimizar el diseño, y ajustar las mezclas ante cualquier variación en el comportamiento de los materiales. Obtener la dosis óptima de aditivo facilita trabajar con la cantidad mínima de agua requerida, lo que se traduce en un uso más eficiente del cemento y un mayor control sobre el desempeño del concreto. Forma parte del 8.º Programa de Capacitación en Diseño, Rentabilidad y Optimización de Mezclas Convencionales y Especiales y accede a una metodología profesional que transforma la forma de diseñar concreto en laboratorio y planta.
Formulación y diseño de mezclas:
✅Diseño de mezcla de Concreto directo – ACI 211.1-22
✅Diseño de mezcla de Concreto bombeable – ACI 304.1R
✅Diseño de mezcla de Concreto Fibroreforzado – ACI 544.1R / 544.2R
✅Diseño de mezcla de Concreto para Losa y pavimento – ACI 325.14R
✅Diseño de mezcla de Concreto Autocompactante – ACI 237
✅Diseño de mezcla de Concreto de Alta resistencia – ACI 211.4R
✅Diseño de mezcla de Concreto UHPC – Modelos MEC, Andreasen & Anders, espesor de capa
✅Diseño de mezcla de Concreto Shotcrete – ACI 506R
✅Diseño de mezcla de Concreto con Agregado Reciclado ACI 555
✅Diseño de mezcla de Concreto con Agregado Global (Hormigón de río)
✅Diseño de mezcla de Concreto con Modelos avanzados: Feret, Ken Day, Shilstone y más
✅Diagnóstico y optimización del cemento: ACI 214, 211, 318 y RNE E.060