Fisuras en estado fresco del hormigón

Existen diferentes causas por las que pueden producirse fisuras en el hormigón, entre las que se destacan aquellas producidas durante algún momento de la vida en servicio de la estructura como consecuencia de acciones externas debido a ataques físicos, químicos, corrosión de armaduras o de reacciones internas (reacción álcali-agregado u otras), contracción por secado o carbonatación, entre otras. Sin embargo, en este artículo se tratarán sólo aquellas fisuras que se producen en el estado fresco del hormigón y que pueden -y deben- ser evitadas a través de un buen diseño de la mezcla y de la aplicación de adecuadas técnicas de colocación, compactación, terminación, protección y curado.

Como es sabido el hormigón en condiciones normales presenta, durante un corto período de tiempo que generalmente se extiende entre 2 y 4 horas, un estado plástico y maleable que permite luego de  ezcladotransportar y colocar el material dentro de los encofrados para luego compactarlo y terminarlo. Este estado es conocido como estado fresco del hormigón. Luego de este corto período, el material se rigidiza y pasa a un estado endurecido donde es capaz de tomar resistencia a través de las reacciones de hidratación de la pasta cementicia. En estado fresco, cuando no se toman los recaudos necesarios, suelen presentarse fisuras de retracción plástica o asentamiento plástico además de otro fenómeno que puede depender de la exudación del hormigón y/o la protección y/o el curado entre otras causas como es la debilidad superficial.

En la tabla 1 se muestra una clasificación de las fisuras que suelen producirse en el estado fresco del hormigón. En el presente artículo concentraremos nuestra atención en las denominadas fisuras plásticas (contracción plástica y asentamiento plástico), entendiendo al hormigón en estado fresco como una suspensión concentrada formada por la pasta cementicia compuesta por cemento pórtland y agua (también se incluyen en esta fase a los aditivos y las adiciones si las hubiera) mezclada con la fase sólida constituida por los agregados.

Este material luego de colocado y compactado experimenta una segregación de sólidos con desplazamiento hacia la superficie superior de parte del agua de mezclado denominado exudación. Aquellos hormigones mejor diseñados, con una adecuada distribución granulométrica y relación a/c (agua- /cemento, en masa) suficientemente baja, tienden a retener mejor el agua de amasado y la exudación se minimiza. En cambio, cuando alguno o varios de estos factores que hacen a un buen hormigón no se cumple, la exudación puede resultar considerable con la consecuente rápida reducción de volumen del hormigón (foto 1).

Entre los defectos más frecuentes producidos en el estado fresco del hormigón se encuentran las fisuras de retracción plástica y las de asentamiento plástico. Las primeras se producen en elementos del tipo plano o cáscara, donde una dirección resulta poco significativa respecto de las otras dos e implica el hormigonado de grandes superficies no protegidas como puede ser el caso de las losas de estructura, de pavimento o de piso, que al estar sometidas a condiciones atmosféricas que favorezcan una rápida evaporación del agua superficial (velocidad de evaporación > velocidad de exudación), sufren una contracción diferencial ue genera las fisuras. Las segundas tienden a ser más frecuentes en elementos de mayor espesor como vigas, tabiques y columnas, aunque en casos extremos también se presentan en losas y otras estructuras laminares cuando la exudación del hormigón resulta excesiva.

Las fisuras de retracción plástica resultan en general relativamente cortas, poco profundas y erráticas (aunque a veces se muestran paralelas), que pueden aparecer en el estado fresco del hormigón durante los trabajos de terminación en días ventosos, con baja humedad y alta temperatura del aire. La rápida evaporación de la humedad superficial supera a la velocidad ascendente del agua de exudación, causando que la superficie del hormigón se contraiga más que el interior.

Mientras el hormigón interior restringe la contracción del hormigón superficial, se generan deformaciones que exceden la extensibilidad del hormigón y consecuentemente se desarrollan fisuras en la superficie. Las fisuras de retracción plástica varían desde unos pocos centímetros de largo hasta 1,50 ó 2,00 m y suelen te- ner una profundidad de 2 a 3 cm aunque pueden penetrar hasta la mitad o más del espesor de la losa cuando las condiciones ambientales son muy adversas y las prácticas de protección y curado resultan deficientes (figura 1). Si no se dispone de adecuadas condiciones de protección, la superficie del hormigón tiende a perder humedad por evaporación.

Como resulta obvio, la velocidad de evaporación superficial aumenta a medida que la temperatura (ambiente y del hormigón) y la velocidad del viento son mayores y la HR (humedad relativa) es más baja. En la figura 2 se muestra un ábaco que permite el cálculo de la tasa de evaporación superficial. Considerando que los hormigones corrientes utilizados en la actualidad presentan una tasa que suele variar entre 0,30 y 1,00 (kg/m2)/h, resulta necesaria en una amplia región del país la protección del hormigón recién colocado la mayor parte de los días del año.