FOTO 1. Patología contracción placa tránsito peatonal
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La práctica y estudio de este aspecto, ha propuesto cinco tipos de causas para la manifestación de este fenómeno; retracción autógena, retracción plástica, retracción por secado, retracción térmica y retracción por carbonatación, controlar estos aspectos significa controlar el fenómeno de fisuración.
Fases de la retracción
La retracción o contracción tiene dos fases: La Fase uno, durante el proceso de producción, transporte, vaciado y curado en el cual el concreto se comporta de una forma frente a la contracción o retracción; y la Fase dos, después de las 24 horas, cuando se tienen otras características también relacionadas con el problema.
El concreto dentro de sus constituyentes tiene un material cementante cuya tarea es generar lo que se conoce como pasta, responsable de aglutinar los demás constituyentes y proveer la resistencia esperada del material. Pero para lograrlo, desarrolla una reacción química de hidratación que genera calor como comportamiento exotérmico.
Otro factor dentro de la mezcla de concreto es la presencia de agua, Un metro cúbico de concreto tiene una cantidad estimada de agua de 175 litros (sin aditivos), de los cuales entre el 24 y el 28 % son para hidratar al cemento; el resto tiene otras funciones para el buen desempeño del concreto durante la producción, transporte y vaciado. Es decir que parte del agua restante seguramente por algún tipo de fenómeno de evaporación se irá de la mezcla.
Los agregados son lo que llamamos el “esqueleto pétreo del concreto”, finos y gruesos, también tienen un papel fundamental en este proceso del material. Básicamente una estructura porosa puede retener agua para sí, causando efectos de contracción o retracción. El agua que se resta de la matriz del concreto también genera tensiones internas dentro de la misma, siendo por consiguiente, otro ingrediente para causar lesiones de este tipo.
Cómo se comporta el Concreto durante la contracción o retracción?
El concreto endurece con el paso del tiempo; su estado inicial es fluido, con manejabilidad y el grado de hidratación del cemento es inferior al 2%, por lo tanto, la evaporación del agua es nula o lenta. En la medida que aumenta la reacción química de hidratación -que lleva consigo la generación de calor- la matriz del concreto inicia la evacuación de agua por medio de exudación, evaporación o una combinación de ambas.
Producto de este comportamiento, el material internamente genera esfuerzos de tensión por la evaporación o salida del agua, lo cual se ve reflejado en la superficie del mismo, causando alteraciones, que en algunos casos son solamente estéticas; pero dependiendo del elemento y su magnitud, puede ser un tema delicado que requiere un análisis detallado.
El concreto tiene propiedades relacionadas directamente con el medio que rodea el proceso de fundida, sus tiempos de fraguado y la maduración final. Las condiciones climáticas o ambientales presentes durante el vaciado tienen componentes como la humedad relativa, la temperatura y la velocidad del viento, que actúan sobre el material, y que, sumadas a la temperatura del concreto, definirán su comportamiento final frente a la contracción o retracción.
La razón es que se aumenta la tasa de evaporación del agua del concreto y esto produce la desecación del material más rápidamente, dejando dentro de su trayectoria conductos que van desde dentro de la matriz y se manifiestan en la superficie como fisuras o cambio del volumen en el elemento final.
FOTO 2. Fisura de contracción en un cilindro extraído de una placa
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Muchas investigaciones elaboradas por expertos han permitido entender el fenómeno, y con esto desarrollar productos que, mezclados con el concreto en estado fresco o posterior al vaciado, logran de alguna manera controlar estos movimientos internos de la masa de concreto y son una buena alternativa para estos propósitos, siempre y cuando sea empleada de una forma adecuada.
La contracción o retracción nulas son un tema en el cual los avances seguramente continúan en desarrollo, buscando lograr que este fenómeno no siga causando problemas en nuestras estructuras.
Cómo mitigar los efectos de la retracción contracción del concreto
Por ahora las medidas que podemos utilizar como una recomendación para mitigar los efectos causados por la retracción y contracción, tienen relación con la concepción misma del concreto desde el diseño y durante su proceso constructivo:
- Plantear un diseño de mezcla en el cual la relación a/mc (agua/material cementante), sea la más adecuada, sin que esto signifique la más baja, ya que esto no garantiza necesariamente que no se presente el fenómeno.
- Los agregados no son del todo inertes, son materiales que tienen participación en muchos aspectos del concreto. En el caso particular de los fenómenos de retracción y contracción, el contenido de agregados por metro cúbico puede ser importante, así como el porcentaje de absorción porque puede llegar a tener participación en las tensiones internas en la matriz de concreto.
- El contenido de pasta también es importante ya que gobierna en la generación de calor al interior de la mezcla. Las tendencias actuales frente a la utilización de materiales cementantes suplementarios (MCS) son alternativas ideales que pueden funcionar para mitigar estos aspectos.
- Por otro lado, los procesos constructivos son importantes; iniciar el curado tan pronto como sea posible es una forma de controlar que estos fenómenos no sean tan drásticos en su manifestación; Utilizar materiales cuya función es generar una película protectora o cualquier otro método de curado, es una medida vital para el control.
- La medición de la tasa de evaporación de agua, previo al vaciado y ojalá con un registro de varios días antes, es fundamental para poder establecer las medidas del caso que ayuden a mitigar esta situación.
- La planificación previa, el uso de barreras de protección, fundir en horarios con temperaturas menos agresivas, obedecen a situaciones que no pueden ser desatendidas y definidamente son una excelente alternativa de control que en favorecen el material y su durabilidad.
- Realizar pruebas previas para conocer cómo puede llegar a comportarse el material, frente a este fenómeno es una buena práctica.
- El uso en la mezcla de materiales desarrollados para la mitigación como las fibras, es otra alternativa favorable.
FOTO 3. Fisura por contracción placa de entrepiso
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Finalmente, se puede pronosticar mediante ensayos (Normas ASTM C157 – NTC 3938 ) que permiten ver el comportamiento integral del material y son la medida básica para los controles futuros en el proyecto. Existen formas técnicamente válidas para mitigar este comportamiento y para que su aparición sea lo menos perjudicial en el elemento.
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.