RESUMEN:
La contracción es un cambio de volumen o “deformación” del concreto, y una de las condiciones a las que no escapa durante su vida útil. En este artículo deseo hablarles sobre cómo inciden los agregados y otros materiales de la mezcla en el proceso de retracción y cómo ganarle la carrera a las fisuras en las losas de concreto.
Punto número 1: ¿Se puede predecir la retracción del concreto?
Sí. Sin datos de ensayos para mezclas específicas y sin informaci
ón precisa sobre las condiciones ambientales del lugar de trabajo, se puede predecir con certeza cuánto se podra contraer el concreto y también el agrietamiento cuando los esfuerzos de tracción superan la resistencia a tracción del concreto.
Los factores complicados que limitan la precisión de la estimación de la retracción incluyen:
- Las variables de las mezclas, como los contenidos de agua, pasta, la composición y finura del cemento.
- Limpieza de los agregados Relación área/volumen del concreto en estudio.
- Restricciones a la retracción.
- Historia de la temperatura del concreto.
- Condiciones climáticas del ambiente.
El comité ACI 209 sugiere que a largo plazo la retracción puede variar de 0,4 a 1 mm por metro y que los factores que influyen en la velocidad de la retracción también son variables y se puede demorar de 2 semanas a más de 6 meses para que se presente la mitad de toda la contracción.
Punto número 2: Los materiales de la mezcla y su efecto en la retracción del concreto
En general, los agregados limpios y de buena calidad tienen cambios de volumen despreciables cuando se humedecen y se secan. Los agregados con arcilla, limo o polvo pueden incrementar de manera significativa la retracción. El comité ACI 209 dice que el tamaño de los agregados es el factor más importante, debido a que los agregados con tamaño pequeño, necesitan un mayor volumen de pasta y esta es un componente importante en la retracción.
Si el contratista opta por agregado de 19 mm, cuando puede trabajar con agregado de 25 mm o de 38 mm, está decidiendo tener una mejor trabajabilidad pero a costa de tener un alto contenido de pasta y mayor retracción.
Cuando la relación agua/cemento establecida es modificada por un incremento en el contenido de cemento y es necesario rediseñar la mezcla para modificar el contenido de agua y mantener la trabajabilidad, el costo es un alto contenido de pasta y mayor retracción.
Las sobrecapas delgadas y con baja permeabilidad tienen un alto potencial de retracción debido al doble efecto de agregados pequeños y baja relación agua cemento. Por fortuna las técnicas de diseño de mezclas son capaces de alcanzar bajos contenidos de agua para ese tipo de trabajos y hacer mínima la retracción. Cuando se desean altos asentamientos, y estos se dan adicionando agua en la mezcla, bien en la planta o en la obra, el resultado final es una retracción alta.
¿Cómo y cuándo limitar el secado del concreto?
La retracción química se inicia apenas el agua entra en contacto con el cemento. La superficie comienza a secarse y se inicia la retracción plástica y la de secado tan rápidamente como la superficie comienza a secarse, la cual a su vez es más rápida cuando la velocidad de evaporación del agua excede la velocidad de exudación.Esta es la razón por la cual muchas mezclas de alto comportamiento son particularmente sensibles a la retracción plástica.
Las propiedades de la mezcla que hacen que al concreto le cueste la penetración de agua en estado endurecido son las que impiden que el agua de la mezcla salga por exudación. Para controlar la retracción inicial y la fisuración por ella generada es necesario usar barreras contra el viento, carpas, reductores de evaporación y riego de niebla seguido de la aplicación inmediata de un compuesto de curado que forme una membrana impermeable.
Cuando el fraguado final se alcance, hay que aplicar un juicioso proceso de curado. Dependiendo de las condiciones ambientales, puede ser necesario fijar las condiciones de comienzo y finalización de los vaciados de concreto para tener las condiciones menos hostiles.
Punto número 3: ¿Cómo vencer las fisuras o grietas en el concreto?
Prevenir o retrasar el secado puede ser un medio efectivo para controlar el agrietamiento y la fisuración por secado. Cuando el concreto fragua y endurece, tres mecanismos entran en acción:
Uno: la hidratación del cemento en combinación con la pérdida de agua debido al secado, hacen que se inicie el encogimiento. Y si hay restricciones comienza el estiramiento del concreto. Al mismo tiempo el concreto comienza a endurecer.
Dos: durante el endurecimiento es cuando más esfuerzos de tracción se generan para cualquier cantidad de retracción. Mientras tanto la resistencia del concreto a fisurarse va creciendo lentamente, al desarrollar la resistencia a la tracción.
Tres: Finalmente, se presenta una competencia de dos fenómenos: si los esfuerzos de retracción son más altos que la resistencia a la tracción, el concreto se fisura. Pero si la resistencia a la tracción supera los esfuerzos por retracción, el concreto aún puede alargarse pero no se fisura.
Los factores que influyen en la velocidad de la retracción, de desarrollo de los esfuerzos y de ganancia de resistencia son:
- Los ingredientes de la mezcla y su dosificación.
- La temperatura del aire y del concreto.
- La humedad.
- La velocidad del viento.
- La exposición solar.
- Las técnicas de acabado de las superficies y La textura superficial.
- La realidad es que predecir el efecto de esos factores es difícil, pero todos hacen parte de las razones por las que una losa se fisuramientras que otra no.
Hay dos estrategias que generalmente son efectivas para ganar la carrera entre el desarrollo de los esfuerzos por retracción y la resistencia a tracción:
La primera se trata de demorar el secamiento y encogimiento mientras se fomenta la ganancia de resistencia del concreto. Esto se logra haciendo un curado y un control estricto de la temperatura.
La segunda estrategia es asumir que el agrietamiento ganará la carrera, y entonces se favorece la formación de juntas de manera que se pueda convivir con ellas.
Caso: corte del concreto para delimitar losas
El corte del concreto con la intención de debilitarlo en sitios preseleccionados con antelación obliga a que las fuerzas desarrolladas durante la retracción fisuren el concreto en esos sitios. Un corte recto a través del concreto es más aceptable visualmente que una fisuraerrática, y la fisura cortada es más fácil de tratar con un sellador cuando es necesario.
La clave para el éxito del corte depende de la madurez del concreto y de la facilidad con que la losa se deje cortar antes de que los esfuerzos de retracción la fisuren. En principio el corte se debe acometer tan rápido como el concreto soporte el peso de los equipos de aserrado. Mientras el concreto endurece su comportamiento no corresponde al de un material frágil que se fisure con un corte de poca profundidad, la experiencia indica que es necesario debilitar la sección al menos en un cuarto de su espesor.
Si desean complementar su conocimiento sobre retracción los invito a leer el artículo ¿Qué sabes sobre la retracción del concreto?
Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.
Las sobrecapas delgadas y con baja permeabilidad tienen un alto potencial de retracción debido al doble efecto de agregados pequeños y baja relación agua cemento.
CONCLUSIÓN
Las propiedades de la mezcla que hacen que al concreto le cueste la penetración de agua en estado endurecido son las que impiden que el agua de la mezcla salga por exudación. Cuando el fraguado final se alcance, hay que aplicar un juicioso proceso de curado. Para controlar la retracción inicial y la fisuración por ella generada es necesario usar barreras contra el viento, carpas, reductores de evaporación y riego de niebla seguido de la aplicación inmediata de un compuesto de curado que forme una membrana impermeable.
