Whitepaper Sikaplast Tool Box

XXII INTERNATIONAL MATERIALS RESEARCH CONGRESS
SikaPlast® Tool Box: ÚLTIMA GENERACIÓN DE ADITIVOS DE MEDIO RANGO
PARA CONCRETO PREMEZCLADO, ESPECÍFICAMENTE DISEÑADOS POR SIKA
PARA EL MERCADO MEXICANO
Sika Mexicana, S.A. de C.V. Carretera Libre a Celaya Km. 8.5, Fraccionamiento Industrial Balvanera,
Corregidora, Querétaro C.P. 76920. México
Actualmente las tecnologías de aditivos basados en polímeros de ésteres
policarboxílicos (PCEs) han probado ser la clave para el éxito de los más importantes
proyectos de infraestructura en México y alrededor del mundo. Esos proyectos tienen
en común las siguientes características:
• Emplean aditivos superplastificantes de alto rango de reducción de agua,
típicamente mayor al 20%.
• El consumo de cemento/m3 de concreto es mayor de 350 Kg de cemento/m3
• Y el desempeño del concreto y la estructura final –no tanto el costo del aditivo–
es la fuerza que mueve esos proyectos.
Sin embargo, hasta ahora, los esfuerzos hechos para trasladar los beneficios de la
tecnología de PCEs al segmento del mercado Mexicano de concreto premezclado que
utiliza aditivos de medio rango de reducción de agua no han sido tan claramente
exitosos, como en los mercados del sur de Europa o del sureste Asiático. La prueba es
que el segmento del mercado Mexicano consumidor de aditivos de medio rango –con
típicas reducciones de agua del orden del 10% al 15%–, sigue consumiendo
mayoritariamente aditivos de primera generación, basados en lignosulfonato y
carbohidratos, de la misma forma que viene haciéndose desde hace más de 40 años
(buscar referencia).
Por qué la industria del concreto premezclado en México no ha migrado hacia
aditivos de rango medio basados en tecnología de PCEs al mismo ritmo que sus
Ante esta pregunta expresa, nuestros
contrapartes asiáticas o europeas?
principales clientes comentaron que no lo han hecho porque los resultados de múltiples
pruebas realizadas no han indicado un claro costo/desempeño positivo en sus
operaciones.
El costo-desempeño como factor limitante para la adopción de aditivos de medio
rango basados en tecnología PCEs: Este tipo de respuesta tan contundente, nos
indicó que “algo” no era igual en la experiencia frustrante de los clientes Mexicanos con
la tecnología de PCEs, respecto a las experiencias mayoritariamente satisfactorias de
los usuarios de esa tecnología en Europa sur y el sureste Asiático. Así, es que el
siguiente paso fue darnos a la tarea de investigar las características que hacían
diferentes a los concretos que utilizan los aditivos de medio rango en México y
encontramos que las tres diferencias/características principales eran/fueron las
siguientes:
• Los diseños de las mezclas de concreto del segmento de medio rango en
México están muy optimizados, el consumo de cemento promedio nacional por
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m3 en este segmento del mercado es de 245 Kg de cemento/m3 de concreto,
siendo el rango típico de 225 a 280 Kg/m3. (Poner referencia)
• En Latinoamérica y particularmente en México, la adición más utilizada para
fabricar los cementos mezclados son las puzolanas naturales, a diferencia de
Asia donde la adición más utilizada es el fly ash y en Europa donde la adición de
mayor uso es la escoria granulada de alto horno. (Ver figura xx)
• La norma Mexicana de agregados para la construcción (NOM xxx) permite el
uso de agregados con hasta el 12% de finos –material que pasa la malla 200– y
se ha detectado en estudios propios de Sika que en México un 35% de los
agregados usados en el país presentan un riesgo que va de extremadamente
alto a alto de contener arcillas reactivas. (Ver figura xx)
Cada uno de los factores anteriormente mencionadas han sido reportados como
contribuyentes de un mayor consumo de PCEs por m3 de concreto (buscar referencias)
y por lo tanto, no es de extrañar que el costo-desempeño de una solución basada en
polímeros tradicionales de PCEs termine siendo no competitiva contra las soluciones
de aditivos de primera generación, basadas en lignosulfonato y carbohidratos, como
puede verse en la figura/tabla xxx (resultados comparando PCEs con otras bases de
aditivos que presenta Carlo).
La búsqueda Sika de un polímero que sirviera de base para un aditivo de medio
rango con costo-desempeño positivo para nuestros clientes: Una vez definidos
los tres factores causantes del negativo costo-desempeño de los PCEs, el objetivo se
centró en encontrar una nueva molécula polimérica que superara las características
particulares de los cementos, agregados y diseños de mezcla típicamente utilizados
para producir dichos concretos y que fuera la base de una nueva plataforma
tecnológica en el mercado de aditivos para concreto premezclado de medio rango, para
responder así a las necesidades de ese sector: mejora significativa de las resistencias
a la compresión del concreto, capaz de trabajar robustamente con los cementos y
agregados Mexicanos y con un costo/desempeño mejor que la que el mercado tenía
como elección tradicional desde hacía más de 40 años
Primeros prototipos y protección de la invención vía patente: El primer prototipo de
solución se obtuvo a principios de 2011 y consistió en un aditivo a base un co-polímero
vinílico que funcionó muy bien en los diseños de concreto típicos del laboratorio. Sin
embargo, falló radicalmente en los ensayos en campo, donde descubrimos que los
bajos consumos de cemento por m3 usados por nuestros clientes requerían de una
mayor potencia de la formulación desarrollada en el primer prototipo. La solución
mejorada llegó en Agosto de 2011 y era muy prometedora en ensayos de laboratorio
hechos a bajo y alto consumo de cemento por m3 de concreto. Fue en ese momento
que Sika tomó la decisión de proteger la invención vía una solicitud de patente ante la
Oficina Europea de patentes. Finalmente, el 6 de Marzo de 2013, la Oficina de patentes
Europea otorgó a Sika la patente de dicha innovación con código EP 2 565 172 A1.
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Lanzamiento al mercado de la solución Sikaplast® Tool Box: A diferencia de otros
aditivos, lo que se lanzó como solución Sikaplast® Tool Box en Abril de 2012 fue un
paquete customizable, consistente de cuatro reductores de agua distintos y cuatro
plastificantes distintos, como se puede apreciar en la siguiente figura:
Sika 10
Sika 11
+
SikaPlast® 72
SikaPlast® 73
Sika 12
SikaPlast® 74
Sika 13
SikaPlast® 75
La idea es brindarle al mercado un paquete de aditivos prefabricados con el que
podamos asegurar a nuestros clientes que al menos una combinación del Tool Box
será la solución óptima más adecuada a sus necesidades particulares, entre las 16
combinaciones posibles. Las características destacables del Sikaplast® Tool Box para
los clientes son las siguientes:
• Mejora significativa del costo/desempeño: En base a los múltiples ensayos
realizados hasta hoy, se puede decir que a igualdad de desempeño en resistencia a
la compresión, fraguados y trabajabilidad, la tecnología Sikaplast® Tool Box es
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capaz de proporcionar ahorros netos en el rango de $5.00-$10.00 pesos/m3
concreto, respecto a la tecnología tradicional base lignosulfonato que estaría en el
rango de $1.00-$4.00 pesos/m3 de concreto.
• Contenido significativamente menor de aire en el concreto que la tecnología
tradicional base lignosulfonato: Esta es una característica que aprecian mucho los
clientes, ya que permite producir concretos con apariencia superficial más tersa y
además permite trabajar con agregados que incluyen aire y los llamados cementos
inteligentes, que poseen propiedades de auto curado, pero que incluyen una
cantidad de aire mayor al límite del 3%. Con la solución SikaPlast® Tool Box, el
manejo de aire deja de ser un dolor de cabeza y se aprovechan otros materiales que
de otra forma serían subutilizados.
Estas características se reflejan en el brochure de lanzamiento de la innovación como
se muestra a continuación:
Lecciones aprendidas del lanzamiento y desempeño en el mercado: El primer
enfoque con la solución SikaPlast® Tool Box fue un technology push, ya que ahora se
disponía de una tecnología más eficiente que la tecnología tradicional del
lignosulfonato. Sin embargo, pronto nos topamos con la realidad de que el mercado
Mexicano no tiene la cultura de compra por costo/desempeño, sino por precio unitario.
Esto ha retardado el cambio tecnológico del mercado Mexicano, ya que el proceso de
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venta ha involucrado una serie de pruebas de laboratorio y de campo para convencer
a los departamentos técnicos de cada cliente, y cuando eso finalmente se logra, los
tomadores de la decisión en compras le dan más peso al precio unitario del litro de
aditivo, sobre los beneficios en un costo/desempeño integral. Sólo en los casos donde
los clientes técnicos tienen mucho peso en sus organizaciones, se han tomado
decisiones inmediatas después de demostrar la ventaja en costo/desempeño del
SikaPlast® Tool Box.
Ante esta situación cultural del mercado Mexicano, en Sika apostamos por dos
estrategias:
1) Estrategia de corto plazo (implementada a partir de enero 2013): transferir la
tecnología del co-polímero vinílico a los productos de especialidad ya posicionados
en el mercado y aprovechar la alta eficiencia del polímero para producir el mismo
desempeño de los productos de especialidad que el mercado compra actualmente,
como es el caso de los productos de especialidad Sikament 100 MX y Sikament
307 MX.
2) Estrategia de mediano plazo (implementada a partir de septiembre 2013):
Invertir en una planta para producir el polímero en Querétaro, México. Esto con la
finalidad de reducir el precio unitario por litro y así poder masificar la solución
SikaPlast® Tool Box en el segmento de mercado de aditivos de medio rango.
La estrategia de corto plazo funcionó exitosamente, y actualmente las ventas de los
productos especiales Sikament 100MX y Sikament 307MX representan prácticamente
las dos terceras partes de las ventas de la tecnología basada en el co-polímero vinílico
Desempeño operativo de la solución SikaPlast® Tool Box: Esta solución ha
demostrado ser suficientemente robusta con la mayoría de los cementos y agregados
de México. Como ejemplo se presentan las siguientes gráficas donde se puede
observar las dos principales fortalezas del SikaPlast® Tool Box:
1. Una significativa reducción de aire del concreto y
2. Un incremento significativo de resistencias respecto a las soluciones
tradicionales base lignosulfonato.
La solución SikaPlast® Tool Box esta representada con triángulos y la solución base
lignosulfonato con cuadros. (Hay que editar las gráficas, para quitar B de BASF)
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•
Impactos de la producción local del co-polímero vinílico:
o Nivel de integración nacional de insumos: Pasamos del 16% de materias
primas nacionales para la producción del SikaPlast® Tool Box al 100% de
materias primas nacionales para su producción, a partir de Septiembre de
2013, fecha en que se inició la producción local del polímero, como se
observa en la siguiente fotografía:
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Septiembre 2013
o Beneficio ambiental: Con el uso de la solución SikaPlast® Tool Box,
nuestros clientes tienen dos beneficios ambientales claros; reducción de la
huella de CO2, por el ahorro de 10-15 Kg de cemento en la producción de 1
m3 de concreto con diseños ya optimizados y de igual resistencia que el
producido con la tecnología tradicional de lignosulfonato y en los casos
donde los agregados están libres de arcillas, es posible llegar a obtener
ahorros adicionales de agua de hasta 5%, ayudando así a conservar otro
insumo limitado en este país.
o Beneficio logístico?
o Otros beneficios? = Precio óptimo para nuestros clientes?
Para mayor información comuníquese al 01 800 123 7452