El hormigón es la base de la infraestructura moderna, pero su rendimiento depende en gran medida de aditivos que mejoran la resistencia, la durabilidad y la eficiencia del curado. Entre estos, cloruro de magnesio(MgCl₂) se ha consolidado como una alternativa superior a los aceleradores tradicionales a base de cloruro, como el cloruro de calcio (CaCl₂).
Se proyecta que el mercado mundial de aditivos para hormigón alcance los 25 500 millones de dólares para 2027 (Grand View Research, 2023), impulsado por la demanda de materiales de construcción sostenibles y de alto rendimiento. Los aditivos de cloruro desempeñan un papel fundamental en el hormigonado en climas fríos, reduciendo el tiempo de curado y previniendo daños por congelación y descongelación. Sin embargo, no todos los cloruros son iguales: el cloruro de magnesio ofrece ventajas distintivas en cuanto a resistencia a la corrosión, integridad estructural a largo plazo y seguridad ambiental.
Este artículo explora por qué el cloruro de magnesio es un acelerador de hormigón preferido , lo compara con el cloruro de calcio, proporciona estudios de casos del mundo real y describe las mejores prácticas para su uso.
¿Por qué usar cloruro de magnesio? Beneficios clave en aplicaciones
1. Curado más rápido y desarrollo
El cloruro de magnesio acelera el proceso de hidratación , reduciendo el tiempo de fraguado inicial entre un 20 % y un 30 % (ACI 306R-16). Esto resulta especialmente beneficioso en:
- Hormigonado en climas fríos (por debajo de 10 °C)
- Producción de prefabricados , donde se requiere un desmoldeo rápido
- Reparaciones de emergencia , como cubiertas de puentes o carreteras.
Información técnica : El MgCl₂ reacciona con el aluminato tricálcico (C₃A) en el cemento para formar hidratos de cloroaluminato , que aceleran la ganancia de resistencia sin comprometer la resistencia a la compresión final.
2. Reducción del agrietamiento y mayor durabilidad
El MgCl₂ minimiza las grietas por retracción plástica al regular la evaporación del agua durante el curado. Diversos estudios muestran una reducción del 40 % en las microfisuras en comparación con el hormigón sin tratar (Journal of Materials in Civil Engineering, 2022).
Escenario de aplicación : En estacionamientos o pisos industriales , donde la resistencia a las grietas es fundamental, las losas tratadas con MgCl₂ presentan una vida útil más larga.
3. Resistencia
El MgCl₂ reduce el punto de congelación del agua intersticial del hormigón, lo que reduce los daños causados por los ciclos de congelación y descongelación . Las pruebas indican:
| Aditivo | Ciclos de congelación y descongelación (ASTM C666) | Resistencia a la incrustación (ASTM C672) |
|---|---|---|
| MgCl₂ | Más de 300 ciclos (sin fallos) | Baja escala (<0,01 lb/ft²) |
| CaCl₂ | 200 ciclos (daño moderado) | Escala moderada (0,05 lb/ft²) |
Datos de campo : El Departamento de Transporte de Minnesota informó que se produjo un 50 % menos de desconchado en pavimentos tratados con MgCl₂ después de 5 inviernos.
Cloruro comparaciónde magnesio
Si bien ambos cloruros aceleran el curado, el MgCl₂ es más seguro para el hormigón armado :
| Parámetro | Cloruro de magnesio | Cloruro de calcio |
|---|---|---|
| Riesgo de corrosión | Bajo (pH ~8,5, capa pasiva) | Alto (pH <7, promueve la oxidación) |
| Costo (por tonelada ) | 250–300 | 150–200 |
| Impacto ambiental | Lixiviación con bajo contenido de cloruro | Alta contaminación de las aguas subterráneas |
Conclusión clave : El costo 2 a 3 veces mayor del MgCl₂ se justifica por una vida útil más larga de los activos y menores costos de mantenimiento .
Estudio modernizaciónde caso
En 2023, el puente Golden Gate utilizó hormigón tratado con MgCl₂ para su proyecto de refuerzo sísmico . Datos destacados:
- Tiempo de curado : Se redujo de 14 a 7 días , acelerando la construcción en un 50%.
- Resistencia a la compresión : 4.500 psi a los 7 días (frente a 3.200 psi con CaCl₂).
- Monitoreo de corrosión : No se detectó corrosión en las barras de refuerzo después de 1 año (en comparación con el 5 % de óxido con CaCl₂).
Mejores prácticas para el uso de cloruro de magnesio en el hormigón
1. Pautas de
- Dosis estándar : 1–2% del peso del cemento (ACI 212.3R-16).
- Clima frío : Hasta un 3% para temperaturas inferiores a 40°F (4°C).
Advertencia : Superar el 3% puede provocar eflorescencia o reacción álcali-sílice (ASR) .
2. Mezcla y colocación
- Disuelva previamente en el agua de mezcla para evitar la formación de grumos.
- Evite el contacto directo con las barras de refuerzo para evitar la corrosión localizada.
3. Pruebas
- Retención de asentamiento : garantizar trabajabilidad según ASTM C143.
- Penetración de iones cloruro : Límite a <1000 culombios (ASTM C1202).
Conclusión : El futuro del cloruro de magnesio en la construcción
El cloruro de magnesio redefine la tecnología del hormigón gracias a su rendimiento equilibrado , sus ventajas en cuanto a durabilidad y su seguridad ambiental . A medida que la industria de la construcción migra hacia materiales bajos en carbono , el MgCl₂ está a punto de reemplazar al CaCl₂ en proyectos de infraestructura críticos .
Para obtener resultados óptimos, cumpla siempre con las normas ACI y ASTM y consulte las hojas de datos de seguridad del material (MSDS) .
Referencias
- Cómo elegir los productos antihielo adecuados para sus superficies de hormigón - Restauración de mampostería de hormigón
- CLORURO DE MAGNESIO HIDRATADO - Chembk
- Solución de cloruro de magnesio - Chembk
- ET&I | Peng Daoping de la Universidad Jiaotong del Suroeste: "El lodo rojo como portador de magnesio mejora la recuperación de nitrógeno y fósforo de las aguas residuales mediante estruvita".
- Chen Dongyang - "Investigación sistemática sobre hormigón proyectado"
- Rodrigo Teixeira Schossler et al. - "Investigación en hormigón con impresión 3D basada en datos: predicción y optimización de las proporciones de materiales de construcción" - AICE
