Cómo hacer que el mortero sea hidrofóbico por naturaleza: dosificación y mecanismo del polvo de silicona hidrofóbico

Introducción

La incorporación de polvo hidrofóbico de silicona 0,1%–1,0% a las formulaciones de mortero confiere una repelencia al agua inherente a toda la matriz del material, lo que supone una diferencia fundamental con respecto a los selladores de aplicación superficial, que solo forman una película temporal en el exterior. El ingrediente activo a base de silicona se dispersa uniformemente durante la mezcla y reacciona con los productos de hidratación del cemento para formar nanocapas hidrófobas en las paredes de los poros capilares. Estas nanocapas reducen la energía superficial de la estructura porosa, aumentando el ángulo de contacto entre el agua y las paredes de los poros, de modo que el agua líquida no pueda penetrar, al tiempo que permiten la difusión del vapor de agua para que el mortero “respire”.”

Índice

Polvo de silicona hidrofóbico para fabricar mortero intrínsecamente impermeable

Este enfoque integral de impermeabilización significa que, incluso si la superficie presenta arañazos, abrasiones o signos de desgaste por la intemperie, la repelencia al agua se mantiene, ya que el ingrediente activo se distribuye por toda la sección transversal. La dosificación habitual oscila entre 0,11 y 3T para una resistencia moderada a la humedad en enlucidos interiores, y entre 1,01 y 3T para aplicaciones de impermeabilización exterior exigentes, como muros de contención de sótanos, recubrimientos de tableros de puentes y estructuras marítimas. El formato en polvo elimina la inestabilidad de la vida útil y los riesgos de manipulación asociados a los silanos y siloxanos líquidos, al tiempo que ofrece un rendimiento hidrofóbico equivalente o superior a un menor coste total de aplicación.

Puntos clave

  • Rango de dosificación: 0,1%–1,0% en peso de ligante cementoso, si bien la mayoría de las aplicaciones de impermeabilización en exteriores se optimizan en un rango de 0,3%–0,5%
  • Tratamiento inherente frente a tratamiento superficial: A diferencia de los selladores que forman una película, el polvo hidrofóbico de silicona se integra en toda la matriz del mortero: aunque se raye, se astille o se desgaste la superficie, la repelencia al agua permanece intacta
  • Densidad aparente: 300–600 g/L, lo que facilita su manipulación, dosificación y dispersión en equipos estándar de mezcla en seco
  • Amplia compatibilidad: Apto para morteros a base de cemento, yesos, lechadas, adhesivos para baldosas, masillas y sistemas de lechada impermeabilizantes
  • Se mantiene la transpirabilidad: Repele el agua líquida al tiempo que mantiene la permeabilidad al vapor de agua, lo que evita que quede humedad atrapada, causante del desprendimiento por congelación-descongelación y de la degradación interna

Por qué es importante esta respuesta

Los tratamientos impermeabilizantes de aplicación superficial —sprays de silano/siloxano, recubrimientos acrílicos, membranas bituminosas— comparten todos el mismo defecto fatal: solo actúan en la superficie. En la construcción, las superficies se dañan. Las juntas de mortero se repasan con herramientas. El yeso se raya. Los recubrimientos se deterioran por la intemperie, se agrietan y se deslaminan. Cuando esto ocurre, el agua encuentra una vía de entrada y la “impermeabilización” falla precisamente en el punto donde más se necesita.

La impermeabilización integral con polvo hidrofóbico de silicona resuelve este problema de raíz. Al distribuir el agente hidrofóbico por todo el volumen del material durante el mezclado, todos los poros capilares —desde la superficie expuesta hasta el núcleo— se vuelven repelentes al agua. Esto resulta especialmente importante en aplicaciones sometidas a desgaste mecánico (suelos industriales), a la formación de grietas (morteros para reparación estructural) o a presión hidrostática continua (sótanos por debajo del nivel freático).

El argumento económico es igualmente convincente. Una única adición de polvo durante la mezcla sustituye a las operaciones de tratamiento superficial posteriores al curado, elimina los ciclos de reaplicación cada 5-10 años y reduce el riesgo de reclamaciones por fallos en la impermeabilización. Para los formuladores y los fabricantes de premezclas, el polvo hidrofóbico de silicona no es un coste, sino una herramienta de diferenciación de valor que transforma el mortero básico en un producto de primera calidad diseñado para ofrecer un rendimiento óptimo.

Análisis técnico en profundidad

La química de la hidrofobicidad de la silicona

El polvo hidrofóbico de silicona contiene un compuesto activo de organosilicio, estructuralmente similar a las cadenas principales del polidimetilsiloxano (PDMS), con grupos funcionales alcoxi o silanol. Al incorporarse a una mezcla cementosa, estos grupos funcionales sufren reacciones de hidrólisis y condensación en la solución intersticial altamente alcalina (pH 12-13) generada por la hidratación del cemento:

  1. Hidrólisis: Los grupos alcoxi (–OR) se hidrolizan a grupos silanol (–Si–OH) en presencia de agua y álcali.
  1. Condensación: Los grupos silanol se condensan con los grupos hidroxilo presentes en las fases hidratadas del cemento (gel C–S–H, superficies de portlandita) formando enlaces covalentes estables de tipo –Si–O–Si– y –Si–O–Ca–.
  1. Orientación: Los grupos metilo (–CH₃) no polares de la cadena principal de siloxano se orientan hacia el exterior de la superficie del poro, creando una interfaz hidrofóbica de baja energía.

Cómo funciona dentro de la matriz de cemento

El factor diferenciador clave es el distribución espacial del tratamiento hidrofóbico. A diferencia de los selladores superficiales, que penetran solo entre 2 y 5 mm en el hormigón fraguado mediante succión capilar, el polvo se dispersa en forma de micropartículas durante el mezclado. A medida que avanza la hidratación, cada partícula se convierte en un punto de nucleación para la modificación hidrofóbica del gel de cemento circundante.

El resultado es una red tridimensional de superficies hidrófugas que recubren el sistema de poros capilares interconectados. El ángulo de contacto del agua con las paredes de los poros tratados suele superar los 110°, lo que significa que la presión capilar, de hecho, repele agua en lugar de aspirarla. La ecuación de Young-Laplace rige este comportamiento:

ΔP = 2γ cosθ / r

Donde ΔP es la presión capilar, γ es la tensión superficial del agua, θ es el ángulo de contacto y r es el radio del poro. En el caso del cemento sin tratar (θ ≈ 30°), cosθ es positivo y el agua es absorbida por los poros. En el caso de los poros tratados con silicona (θ > 90°), cosθ se vuelve negativo y la presión capilar se opone activamente a la entrada de agua.

Mortero impermeabilizante SHP

Profundidad del tratamiento de los poros capilares

En una mezcla correctamente formulada, el efecto hidrofóbico se extiende desde la superficie exterior a lo largo de todo el espesor. El análisis SEM-EDS de muestras de mortero fracturadas confirma que el enriquecimiento en silicio se distribuye de manera uniforme a lo largo de la sección transversal, y no se concentra únicamente en la superficie. Esta es la ventaja fundamental que hace que la hidrofobicidad integral sea superior en cuanto a durabilidad a largo plazo.

Comparación con los silanos y siloxanos líquidos

Los tratamientos con silanos líquidos (alquiltrialcoxisilanos, como el isobutiltrimetoxisilano o el octiltrietoxisilano) son tratamientos superficiales eficaces, pero presentan importantes limitaciones prácticas:

Parámetro

Silano líquido (superficial)

Polvo de silicona Michem (Integral)

Fase de solicitud

Postcurado (28 días como mínimo)

Durante el mezclado

Profundidad de distribución

2–5 mm como máximo

Sección transversal completa

Dependencia de las condiciones meteorológicas

Se requiere una superficie seca; no hay previsión de lluvia

Ninguno

Contenido en COV

A menudo a base de disolventes (alto contenido en COV)

Sin COV, polvo seco

Tolerancia a los daños superficiales

Se pierde si la superficie se desgasta

Se mantiene independientemente del estado de la superficie

Vida útil

De 6 a 12 meses, sensible a la humedad

Forma en polvo de liberación prolongada y estable

Riesgo de exposición de los trabajadores

Inhalación de disolventes, contacto con la piel

Riesgo mínimo de exposición al polvo (EPI estándar)

Optimización de la dosificación en función de la porosidad capilar

La dosis necesaria guarda una relación directa con la relación agua-cemento y la porosidad capilar resultante. Los morteros con una relación agua-cemento baja (w/c 0,55) o aquellas que contienen áridos ligeros con mayor porosidad requieren dosis que se sitúan en el extremo superior del intervalo de 0,5%–1,0%.

Especificaciones del producto

Propiedad

Valor

Nombre del producto

Polvo hidrofóbico de silicona Michem

Apariencia

Polvo fluido de color blanco a blanquecino

Principio activo

Compuesto hidrófobo a base de silicona

Densidad aparente

300-600 g/L

Contenido de humedad

≤ 5%

pH

De neutro a ligeramente alcalino

Dosis recomendada

0,11 TP3T–1,01 TP3T en peso de ligante cementoso

Aplicaciones principales

Mortero, yeso, lechada, adhesivo para azulejos, masilla para paredes, sistemas de impermeabilización

Embalaje

Disponible en bolsas de papel multicapa o en sacos a granel

Todos los valores son representativos y se basan en las especificaciones de producción actuales. Ponte en contacto con Michem para obtener el certificado de análisis de tu lote concreto.

Guía de aplicación práctica

Calculadora de dosis

La dosis se calcula siempre como un porcentaje del peso total del ligante cementoso, y no el peso total de la mezcla. Esto incluye el cemento y cualquier material cementoso complementario (cenizas volantes, escoria, humo de sílice).

Fórmula:

Masa de polvo (kg) = Ligante cementoso (kg) × Dosificación (%)

Ejemplos resueltos:

Aplicación

Ligante (kg/m³)

Dosis (%)

Polvo necesario (kg/m³)

Masilla para paredes interiores

150

0.15%

0.23

Revestimiento exterior/yeso

300

0.3%

0.90

Adhesivo para baldosas (C2)

350

0.3%

1.05

Lechada impermeabilizante

400

0.5%

2.00

Mortero para reparaciones estructurales

450

0.5%

2.25

Mortero impermeabilizante para sótanos

500

1.0%

5.00

Ejemplo de diseño de mezcla: Revoque hidrofugante para exteriores

Componente

Piezas por peso

kg por lote de 1000 kg

OPC CEM I 42,5

100

250

Relleno de piedra caliza

30

75

Arena de sílice clasificada (0,1–1,0 mm)

300

750

Éter de celulosa (modificador de viscosidad)

0.15

0.38

Michem Polvo hidrófobo de silicona

0,15 (0,51 TP3T de aglutinante)

1.25

Fibra de polipropileno (opcional)

0.10

0.25

Agua (añadir hasta obtener la consistencia deseada)

~55

~138

Características del inmueble:

  • Absorción capilar de agua en 24 horas (EN 1015-18): < 0,20 kg/(m²·min⁰,⁵)
  • Permeabilidad al vapor de agua (EN 1015-19): μ < 15
  • Resistencia a la compresión (28 días): Clase CS III–CS IV

Procedimiento de mezcla

  1. Mezcla previamente el polvo hidrofóbico de silicona Michem con una parte del árido fino o del material de relleno para garantizar una distribución uniforme.
  1. Añadir todos los componentes secos (cemento, áridos, aditivos, polvo premezclado) a la mezcladora y homogeneizar durante 2-3 minutos.
  1. Añade agua poco a poco mientras remueves. El polvo hidrofóbico no influye de forma significativa en la cantidad de agua necesaria; ajústala hasta obtener la consistencia deseada.
  1. Mezcla durante otros 3-5 minutos tras añadir el agua para garantizar una dispersión completa.
  1. Aplique las buenas prácticas habituales para este tipo de mortero. No se requiere ningún régimen de curado especial; se recomienda el curado húmedo habitual.

Pruebas de control de calidad

  • Prueba del tubo de Karsten (in situ, 24 h): La absorción de agua debería ser insignificante en comparación con el control sin tratar
  • Prueba de caída: Las gotas de agua deben formar perlas sobre la superficie curada, con un ángulo de contacto elevado
  • Absorción capilar (EN 1015-18 / ASTM C1585): Cuantificar la reducción en comparación con la muestra de referencia sin tratar
  • Resistencia a la compresión: Comprobar que la variación sea ≤ 10% en comparación con la referencia sin tratar (normalmente dentro de 5%)

Preguntas frecuentes

No. En las dosis recomendadas (0,1%–1,0%), el efecto sobre la resistencia a la compresión suele situarse dentro de un margen de ±5% respecto al control sin tratar. La modificación hidrofóbica se produce en las superficies de los poros y no altera de forma significativa la hidratación del cemento ni la formación del gel C–S–H. En algunas formulaciones se observan ligeras mejoras en la resistencia debido a una menor evaporación y a un mejor curado interno.

No se recomiendan dosificaciones superiores a 1,0% para sistemas cementosos. Más allá de este umbral, el efecto hidrofóbico se estabiliza, mientras que la trabajabilidad, la adherencia y las propiedades mecánicas pueden empezar a deteriorarse. Para condiciones extremas, como la presión hidrostática sostenida, se debe combinar la hidrofobicidad integral con un diseño de mezcla de granulometría densa y materiales cementosos suplementarios.

Sí. Es compatible con éteres de celulosa, superplastificantes de policarboxilato, polímeros en polvo redispersables (RDP), aceleradores, retardadores, agentes incorporadores de aire y fibras de PP. Realiza siempre ensayos de compatibilidad al combinar varios aditivos, especialmente en el extremo superior de los rangos de dosificación, ya que en ocasiones pueden producirse efectos de adsorción competitiva.

Los repelentes de agua a base de estearato funcionan mediante un mecanismo diferente: forman sales de calcio insolubles que bloquean físicamente los poros. Aunque son eficaces en dosis más altas (1%–3%), pueden reducir significativamente la resistencia y no proporcionan la misma modificación superficial a escala nanométrica. La hidrofobicidad a base de silicona suele alcanzar una repelencia al agua equivalente o superior con una dosis entre 50% y 70% menor, y con un menor impacto en las propiedades mecánicas.

Conservar en el envase original sellado, en un lugar fresco y seco, alejado de la luz solar directa. En las condiciones de almacenamiento recomendadas (temperatura < 35 °C, humedad relativa < 65%), el plazo de conservación es superior a 12 meses a partir de la fecha de fabricación. Una vez abierto, volver a cerrar bien el envase y consumir lo antes posible. El polvo debe mantener su fluidez; la formación de grumos puede indicar exposición a la humedad y debe dar lugar a una verificación de la calidad antes de su uso.

Conclusión

Polvo hidrófobo de silicona supone un cambio radical en la impermeabilización de la construcción, ya que traslada la protección de una frágil capa superficial a una propiedad inherente al propio material. Con una dosificación de 0,1%–1,0%, el polvo hidrofóbico de silicona de Michem transforma los morteros, enlucidos, lechadas y masillas cementosas comunes en sistemas repelentes al agua que mantienen su rendimiento tras décadas de exposición a la intemperie, abrasión y movimientos estructurales.

Para los formuladores que deseen diferenciar sus líneas de productos con un rendimiento impermeabilizante de alta calidad, sin la complejidad que supone una instalación en varias fases ni el riesgo de reclamaciones asociado a los tratamientos superficiales, el polvo hidrofóbico de silicona integrado es la opción más acertada desde el punto de vista técnico y más estratégica desde el punto de vista comercial.

Su Fiable Su socio de confianza Para Celulosa Éteres

Póngase en contacto conmigo para obtener el último presupuesto o solicitar una prueba de muestra (nuestras muestras son gratuitas e incluyen el envío).

Solicita una muestra gratuita + precios de fábrica

Responderemos a tus consultas en un plazo de 6 horas. Por favor, indica el tipo de planta y el volumen mensual para que podamos ofrecerte un presupuesto personalizado.

Le ofreceremos soluciones profesionales sin demora.

Solicita una muestra gratuita + precios de fábrica

Responderemos a sus consultas sobre la India en un plazo de 4 horas. Indique el tipo de planta y el volumen mensual para que podamos ofrecerle un presupuesto personalizado.