Los cuándo, por qué y cómo de las fisuras en el hormigón endurecido: fisuración por contracción por secado

¿Cuándo pueden aparecer?

Como se estudió en el artículo del número anterior, si bien a las fisuras por contracción por secado se las asocia directamente con pisos y pavimentos, las mismas pueden aparecer en casi cualquier elemento de hormigón. Esto es debido a que todo hormigón, salvo que se empleen tecnologías especiales, se contrae, y si esta contracción está restringida y no se poseen cuantías de armaduras en cantidad sufi ciente el hormigón podrá fi surarse.

Muros de sótanos, tabiques de niveles superiores de grandes dimensiones, muros de contención y losas también pueden sufrir la contracción por secado (figura 2.1). Es por ello que debe estudiarse en conjunto la composición del hormigón, las prácticas constructivas, las secuencias de llenado, el diseño de los diferentes elementos, la disposición de juntas, el detallado de las armaduras y las condiciones ambientales durante la vida útil de la estructura para lograr evitar este tipo de fisuración más frecuente en obras de hormigón que puede alterar tanto la funcionalidad y la durabilidad como la seguridad de las estructuras.

¿Cómo prevenirlas?

Deben tenerse en cuenta las siguientes recomendaciones para minimizar y controlar la contracción por secado para evitar la formación de fisuras erráticas y que las mismas ocurran en las juntas, ya que en realidad se trata de fisuras planificadas.

Dosificación del hormigón elaborado

Minimizar el contenido de agua de la mezcla, ya que es el factor que más agrava el riesgo de fisuración por contracción por secado, empleando aditivos reductores de agua y granulometrías bien estudiadas. Por ejemplo, un incremento de 40 litros/m3 incrementa un 50% la magnitud de la contracción. Emplear un asentamiento adecuado con el elemento estructural y medios de colocación disponibles. Si es necesario trabajar con asentamientos superiores a 8 cm deben emplearse aditivos superfl uidifi cantes. Emplear tamaños máximos del agregado lo mayor posible siempre que sea compatible con las dimensiones del elemento y con los medios de colocación. Al disminuir el tamaño máximo del agregado aumenta la superfi cie específi ca a cubrir con pasta, incrementando el contenido de agua y de cemento.

Disminuir el contenido de finos perjudiciales (pasantes tamiz 75 mm) provenientes de agregados, ya que incrementan la demanda de agua. En pisos y pavimentos, emplear el mínimo contenido de cemento que sea compatible con las condiciones de resistencia y de durabilidad. Limitar la exudación, ya que pueden aparecer contracciones diferenciales en pisos y pavimentos, fundamentalmente cuando el piso apoya directamente sobre una lámina plástica. Prácticas constructivas Realizar un curado adecuado y aplicarlo lo más pronto posible o de lo contrario se desecará muy rápidamente. Dentro de lo posible, son recomendables métodos gravitacionales antes que por bombeo.

Nunca incorporar agua en la obra, ya que se incrementará el riesgo de fisuración en estado endurecido, no así en estado fresco, siendo el primero el verdaderamente perjudicial para el hormigón. Realizar el aserrado de juntas lo antes posible sin que se dañe el hormigón, dependiendo de la dosificación del hormigón, condiciones climáticas y equipos disponibles (figura 2.3). Aserrar entre la 1/4 y la 1/3 parte del espesor de losas en pisos y pavimentos (figura 2.3). En el caso de muros y tabiques, es importante planificar las juntas constructivas y dentro de lo posible no superar los 8 a 10 metros lineales hormigonados en el mismo día si no se han previsto juntas.

Diseño de juntas

Salvo que se empleen aditivos o cementos reductores de contracción, todos los pisos industriales y pavimentos deben poseer juntas espaciadas, dependiendo este espaciamiento de una gran cantidad de parámetros de diseño del piso y del hormigón.

Al emplear espaciamientos superiores a los recomendados para cada obra en particular el hormigón y la restricción dada por la sub-base fisuran al hormigón en la parte media del paño (figura 2.2). Las cuantías de armaduras empleadas generalmente en pisos son inferiores al 0,14%, valor que permite sólo disimular las fisuras; es decir, mantenerlas a un ancho admisible no es suficiente para eliminar la fisuración, necesitándose para esto último cuantías muy superiores del orden del 0,60%, las que generalmente son antieconómicas, por lo que es recomendable diseñar adecuadamente las juntas.

Siempre es recomendable realizar paños con sus dos dimensiones lo más similares posibles, no debiendo exceder una relación de ambos lados del paño de 1:1,5, debido a que independientemente del espaciamiento entre juntas el piso podrá fisurarse en su parte media. Además, se deben tener en cuenta las aberturas, columnas y singularidades, ya que deben ser aisladas con juntas de manera especial (figura 2.2).

Condiciones ambientales

La humedad relativa tiene una gran influencia sobre la contracción última y la velocidad de contracción. En ambientes o climas secos, la contracción tiene una mayor magnitud y las fisuras se manifiestan de manera más rápida que en climas templados o húmedos o bien en recintos cerrados que tengan una humedad relativa más elevada que el exterior. Comparativamente, entre climas secos y húmedos la contracción puede aumentar un 30%, por lo que no pueden extrapolarse diseños de juntas en diferentes regiones del país, debiendo reducir el espaciamiento en climas desérticos o secos.

En zonas muy ventosas la contracción puede acelerarse debido a una más rápida desecación. La incidencia de la temperatura del día en el momento de la colocación del hormigón incide sólo superficialmente, por lo que tiene importancia sólo en los primeros días de la obra. La incidencia de las variaciones de la temperatura anual en el período de construcción sí tiene una incidencia general más acentuada, pues su influencia alcanza mayor profundidad en la estructura.

La mayor parte de las veces las juntas de contracción también actúan como juntas de dilatación y contracción térmica. Para pisos y pavimentos el aspecto fundamental es el diseño y materialización de juntas. Sin embargo, existe una gran incertidumbre en la predicción de la contracción debido a la enorme cantidad de factores que pueden influenciar en su magnitud.