Tecnología del concreto

Grietas por contracción

Durante su vida útil, el concreto no se escapa a la contracción, sin embargo, la contracción por sí sola no es el problema; el problema comienza cuando el concreto está unido a objetos fijos tales como muros, columnas, losas adyacentes o el suelo natural. Cuando esto sucede se desarrollan esfuerzos de tracción en el concreto: si estos esfuerzos son superiores a su resistencia a la tracción, se presentan grietas o fisuras.

La solución al problema incluye: reducir el encogimiento, las restricciones al encogimiento e incrementar la resistencia a la tracción del concreto y el tiempo en que ocurre, ya sea retardando la contracción hasta que el concreto tenga más resistencia, forzando las fisuras a localizarse en el sitio adecuado, o aceptando lo inevitable: tapar la losa con un baldosa o un tapete.

Al concreto no le gusta que lo estiren

Aunque comúnmente nos referimos a la resistencia o la capacidad de carga del concreto, con menos frecuencia nos referimos a la capacidad del concreto de deformarse sin fisurarseLa contracción es un cambio de volumen o “deformación” del concreto. Una fisura es una prueba de que el concreto fue estirado por encima de su punto de quiebre.

Si se toma un cilindro de 150 mm por 300 mm y se somete a una prueba de compresión a 280 kg/cm2, se puede observar que el cilindro se va quebrando y se acorta entre 0,7 y 1 mm.

Ahora, se somete un cilindro similar a esfuerzos de tracción por tensión hasta que aparezca una fisura. Para la mayoría de los concretos la resistencia a la tracción es cerca de 1/10 de la que exhibe a compresión, en este ejemplo, cerca de 28 kg/cm2. A través de medidas cuidadosas se puede determinar que el cilindro de 300 mm se alarga solo 0,05 mm antes de fallar.

Para la mayoría de los concretos, una fisura es posible en cualquier momento si se da un alargamiento de 0,083 mm por metro. El concreto es un material versátil, tiene una adecuada relación costo/beneficio y una buena resistencia, pero no se puede alargar ilimitadamente.

Este es el punto: el concreto se agrieta cuando se alarga 0,08 mm por metro, la retracción puede encoger el concreto tanto como 0,4 mm por metro.  Si la retracción es restringida, que es lo mismo que dejar que el concreto se contraiga libremente y luego se vuelva a estirar, (sabiendo que el concreto soporta bien el encogimiento pero no el alargamiento), algo va a suceder.

Retracción por secado del concreto, retracción plástica y retracción química

La contracción por secado es una de las principales causas de fisuración en las estructuras de concreto. La pasta se encoge primero, cuando está blandita, porque se seca por la acción del sol, y al evaporarse el agua de una pasta de cemento, la remanente desarrolla esfuerzos de succión que traccionan los granos del material sólido adyacente, es un fenómeno similar al que se produce cuando se seca una arcilla o un lodo.

El encogimiento (retracción) generado por la pérdida de agua se llama retracción por secado y las fisuras resultantes se llaman fisuras de retracción por secado o grietas de retracción por secado.

Cuando la retracción por secado y la consecuente fisura ocurren cuando el concreto está recién colocado (blandito o “plástico”), se dice que se presentó una retracción plástica.

La diferencia entre contracción plástica y contracción por secado radica solo en la condición del concreto cuando se seca, se encoge y aparece la grieta.

La clave para controlar ambas retracciones (la plástica y la de secado) está en encontrar los medios para reducir la velocidad de secamiento del concreto. Sin embargo, controlar e incluso eliminar el secado, no impide la retracción. La hidratación del cemento Pórtland en un ambiente sellado o en un ambiente saturado, ocasiona una reducción del volumen de la pasta de cemento y con ello una serie de mecanismos conocidos como retracción química o autógena.

El volumen final de los productos de la hidratación del cemento es menor que los volúmenes iniciales de agua y cemento que entran en la reacción. Adicionalmente, la hidratación del cemento consume agua, secando o auto-secando el concreto internamente.

La retracción total del concreto está dada por los efectos combinados de las retracciones por secado, plástica y química que acompañan la hidratación. El tipo de retracción predominante dependerá de la mezcla, los materiales y las condiciones durante el secado.

La retracción química o autógena comienza en el instante en que el cemento entra en contacto con el agua. Pastas puras de cemento y agua tienen un encogimiento del 1 % de su volumen en las primeras 24 horas.  En unas cuantas horas después del mezclado, la retracción química de la pasta puede ser la causa fundamental del encogimiento del concreto especialmente cuando el contratista ha tenido cuidado en minimizar el secamiento.

Grietas por retracción química o autógena

La retracción química potencial varía con el cemento utilizado, pero para cualquier cemento especificado, la influencia de la retracción química en la retracción total del concreto se incrementa cuando se dan altos contenidos de pasta.

Conoce algunas recomendaciones generales sobre qué hacer cuando se presentan grietas en el concreto.

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3 Comentarios

  1. Muchas gracias a ustedes por aportar mi comentario, me pareció muy interesante su web.

  2. avatarEquipo Editorial 360 grados en concreto mayo 5, 2012 a las 5:51 pm

    Hola. Le dimos un vistazo a tu blog y nos encontramos con muy buenos artículos. Gracias por compartir el link.

  3. Para evitar las fisuras por retracción son útiles las fibras de polipropileno. No mejoran considerablemente el comportamiento mecánico del hormigón pero sí en estado fresco. http://www.resinatuhimpreso.blogspot.com

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