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Apuntes sobre Hormigón...

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FISURACIÓN DEL HORMIGÓN EN ESTADO PLÁSTICO

INDICE: -Introducción -Tipos de fisuración: -Asentamiento plástico. -Afogarado. -Retracción: -Retracción térmica inicial -Retracción hidráulica -Entumecimiento -Debidas a la puesta en obra.

INTRODUCCIÓN: Cuando el hormigón está en periodo de fraguado o principio de endurecimiento, pueden aparecer fisuras más o menos importantes, las cuales deben tener un tratamiento totalmente diferente al de las fisuras del hormigón endurecido. Estas fisuras provienen principalmente de la influencia del calor, el frío, el viento, la humedad, etc. Las fisuras del hormigón en estado plástico se pueden clasificar atendiendo a su origen en los diferentes tipos: 1-Asentamiento plástico. 2-Afogarado. 3-Retracción: -Retracción térmica inicial -Retracción hidráulica 4-Entumecimiento 5-Debidas a la puesta en obra.

1-FISURAS POR ASENTAMIENTO PLÁSTICO: Aparecen siguiendo las líneas de las barras de armado en aquellos elementos de hormigón que han sufrido un asentamiento plástico, (un desplazamiento de las partes sólidas hacia el fondo del encofrado), debido a la acción de la gravedad y del agua hacia la superficie del hormigón. Durante estos movimientos, en periodo plástico, el hormigón puede verse restringido por las armaduras de refuerzo, impidiendo el asentamiento del hormigón que tiene justo encima, lo que produce unas tensiones de tracción que producen la fisuración. Se produce en las tres primeras horas de colocación del hormigón, e incluso hasta las 6 u 8 posteriores, cuando todavía es una masa plástica que se sigue asentando y colocando en el interior del encofrado. La geometría de la fisura la marca la colocación del armado, pues es éste armado el que limita el movimiento de descenso del hormigón y provoca las tensiones de tracción que lo fisuran. Al encontrarse la fisura sobre el acero, favorece el contacto del mismo con el ambiente exterior, dejándolo desprotegido de la capa recubrimiento del hormigón y afectando directamente a los procesos de oxidación de armados y por tanto a la durabilidad del elemento hormigonado. En función de la forma concreta de dicha restricción, se pueden distinguir los siguientes tipos:

•

Fisuras marcadas inmediatamente encima

de

horizontales,

las ya

armaduras

sean

éstas

las

armaduras principales o los estribos.

•

Fisuras

horizontales

en

elementos

verticales (como pilares, muros, etc.) cuando

los

estribos

limitan

el

movimiento del hormigón al descender.

•

Fisuras bruscos

coincidiendo de

con

sección.

cambios

Son

muy

frecuentes en forjados reticulares. Se forma a causa de la diferencia de asentamiento del hormigón según los diferentes grosores.

•

Fisuras coincidiendo con secciones delgadas de hormigón. Cuando el plano de las armaduras no permite el descenso del recubrimiento y lo desolidariza del resto de la pieza.

Este tipo de fisuras tienen más probabilidad de aparecer: •

Cuando se emplean hormigones plásticos y blandos (producen un mayor asentamiento).

•

Cuanto mayor sea el diámetro de los redondos empleados en las armaduras.

•

Cuanto menor sea el espesor del recubrimiento.

Se trata, por lo tanto, de una fisuración grave, que puede evitarse con un espesor de recubrimiento suficiente y con una consistencia de hormigón adecuada.

2-FISURAS POR RETRACCIÓN PLÁSTICA. AFOGARADO: Son características del hormigón fresco y son producidos por la tensión capilar en los poros llenos de agua apareciendo como consecuencia de un retraso en el curado o protección del hormigón (exudación). Se produce fundamentalmente entre la primera hora y las seis horas a partir de su vertido. Tienen una gran importancia en aquellos elementos estructurales en los cuales prevalece la superficie sobre el volumen. La fisuración se facilita si existen cerca de la superficie armaduras o áridos gruesos que impidan la deformación del hormigón. La aparición de estas fisuras es más frecuente sobretodo

en

tiempo

con

seco,

viento,

soleado

aunque

y las

temperaturas no sean altas, por lo que pueden aparecer también en tiempo frío e incluso húmedo si existe viento.

Las fisuras de retracción plástica suelen ser superficiales con aberturas que oscilan entre 2 y 3 mm y van decreciendo conforme van profundizando en la pieza. A diferencia de las fisuras de asentamiento plástico es habitual que lleguen a atravesar el espesor de las losas. Este tipo de fisuras son muy frecuentes en las losas de hormigón y pueden mostrarse de las siguientes maneras: • Siguiendo líneas paralelas diagonales, aproximadamente a 45º con las

esquinas, con distancias entre ellas comprendida entre los 20 centímetros y los 2 metros. • Presentándose a modo de crestas onduladas, o siguiendo un patrón

indeterminado formando generalmente una especie de malla. • Siguiendo el recorrido de las armaduras o de alguna cualidad física de la

pieza, como por ejemplo un cambio de sección o una interrupción en el hormigonado.

* Fisuras en Mapa: La causa es la misma es la misma que en el afogarado, es decir, la desecación superficial de la masa de hormigón en relación a la humedad interna, lo que provoca retracción diferencial entre la superficie y el núcleo de las piezas, pero la diferencia se encuentra en la edad de aparición. Mientras que las fisuras de afogarado aparecen en las primeras 6 horas de colocación, es decir, durante el estado plástico del hormigón, la fisuración en mapa aparece con el hormigón endurecido, entre 1 y 15 días después de haber sido colocado el hormigón. 3-FISURAS POR RETRACCIÓN: En primer lugar comentar que no debemos confundir las Fisuras por Contracción Térmica Inicial con las Fisuras de Retracción ya que unas son debidas a un choque de temperaturas en un periodo corto de tiempo, como veremos, mientras que las otras son debidas a los cambios de volumen que sufren los materiales por los cambios de temperatura, con un plazo de aparición más largo y con una casuística diferente.

Fisuras debidas a retracción térmica:

Aparecen una vez finalizado el fraguado del hormigón, pero antes de los 6 o 10 primeros días de endurecimiento, en función del espesor del elemento. No se ha

adquirido la resistencia definitiva en el hormigón, (es todavía bastante frágil y no tenga capacidad de resistir los esfuerzos de tracción que se producen). La hidratación del cemento provoca una reacción exotérmica (liberación de calor) durante el proceso de endurecimiento.

La diferencia

de

temperatura en el interior de la masa y en la zona más en contacto con el ambiente exterior produce una contracción del hormigón que acaba por fisurarlo, provocando un esfuerzo de tracción superior al que puede soportar el hormigón en estas edades tempranas. Los hormigones con una mayor cantidad de cemento son más susceptibles de sufrir éste tipo de fisuras (mayor es la temperatura que se genera) y por tanto habrá mayor contracción debida al choque térmico con el ambiente exterior. Estas fisuras

pueden atravesar toda la sección del elemento, seccionando el

monolitismo necesario para permitir el correcto trabajo del hormigón. Son por tanto unas fisuras de cierta gravedad. -evitar la aparición en ambientes muy fríos, con elementos de hormigón de espesores considerables y con elevadas cantidades de cemento, para ello hay que prever la colocación de juntas de contracción que permitan el libre movimiento de la masa en su proceso de endurecimiento

Fisuras debidas a Retracción Hidráulica:

En el proceso de secado de la masa de hormigón, tanto por la evaporación como por la combinación química para producir el endurecimiento, se produce una pérdida de volumen en el elemento hormigonado,(acortamiento de la longitud en elementos longitudinales un acortamiento de los lados en elementos másicos o superficiales). Si este cambio se encuentra impedido por algún otro elemento se producen tracciones superiores a las que puede resistir el hormigón, por lo que acaba fisurando la superficie del mismo.

La retracción hidráulica se produce con el hormigón endurecido, aunque la grieta puede confundirse por ser la geometría y posición de las fisuras plástica La diferencia fundamental es el plazo de aparición, la retracción hidráulica es desde los primeros 15 días hasta incluso un año después del hormigonado. En el caso de la retracción hidráulica, el hormigón ha adquirido cierta resistencia u monolitismo con el árido, se trata de una grieta más limpia, transgranular, rompiendo también el árido provocando un labio más agudo. Causas que pueden ocasionar fisuración por retracción hidráulica: •

pérdida de humedad al desecarse el hormigón y no recibir aportes adicionales de agua, (curado insuficiente en un ambiente muy soleado, con mucho viento o circunstancias que favorecen la pérdida de humedad).

•

exceso de finos o cuantías mínimas insuficiente, ya que, se reduce la resistencia a tracción de la pieza (no es capaz de resistir las tensiones que se producen).

Cuanto mayor es la rigidez de una estructura, mas coacción habrá entre los elementos, por lo que será más probable la aparición de fisuración al impedirse el libre movimiento de unos elementos respecto de otros.

4-FISURAS POR ENTUMECIMIENTO. Las fisuras producidas por el entumecimiento se deben principalmente al contacto permanente del hormigón con el agua haciendo que este aumente su volumen (entumecimiento), es el efecto contrario a la retracción. También los entumecimientos pueden ser debidos a la dilatación térmica, a un exceso de sustancias expansivas en el cemento, a los compuestos expansivos originados por reacción con los sulfatos, a la oxidación de los redondos de acero o a la congelación del agua que ocupa las discontinuidades entre áridos y pasta.!! Desde el punto de vista de la fisuración, son menos peligrosas que las de retracción debido a la menor resistencia a tracción de los hormigones y a los valores relativos más altos de las retracciones con respecto a los entumecimientos.!

5-FISURAS DEBIDO A LA PUESTA EN OBRA: Son las fisuras que se producen en las primeras horas de vida del hormigón por asentamiento o deslizamiento del mismo. En general son fisuras poco importantes que sólo afectan a la estética de la estructura. Los casos más frecuentes son: • • • •

Deslizamiento del hormigón en rampas o piezas inclinadas. Movimientos del encofrado. Desplazamiento de la armadura al picar o vibrar el hormigón. Asientos en el hormigón fresco impedidos parcialmente por un encofrado.

Movimientos del encofrado Se producen por movimientos que sufren los encofrados o los propios armados cuando el hormigón no ha alcanzado suficiente resistencia, aunque ya ha fraguado. Su carácter es asistemático, y a posteriori es difícil definir si se produjo el movimiento que las ocasionó. La justificación de su aparición está en el hecho de que hubiese movimientos en el encofrado o cimbrado cuando el hormigón tenía una cierta rigidez, pero su resistencia era aún reducida. En general su ancho suele ser importante, y si coinciden en posición con una fisura de presumible carácter estructural pueden crear alarma. Su diagnóstico debe ser realizado eliminando otras causas principales. En la mayoría de los casos, algo tan sencillo como dejar el apuntalamiento durante uno o dos días más sería suficiente para evitar éste tipo de roturas. Desplazamiento de las armaduras principales Las caídas o desplazamientos de las armaduras principales durante el hormigonado originan fisuras en los lugares donde los esfuerzos de tracción no son tomados por el acero.

Asientos en el hormigón fresco impedidos parcialmente por un encofrado Son frecuentes en huecos de muros hormigonados en una sola vez o en uniones viga-pilar o placa-muro si también se hormigonan conjuntamente. En todos estos casos debe esperarse una o dos horas con el hormigonado a nivel de la cara superior del hueco para permitir el asentamiento del hormigón fresco. También pueden ponerse en los huecos unas pequeñas armaduras que cosan la posible fisuración de la esquina. En el caso de la unión viga-pilar es de hacer notar que si la fisura horizontal es poco visible o queda disimulada por algún elemento, puede confundirse con la situación previa al colapso del pilar por desplazamiento de estribos, es decir una patología especialmente grave, mientras que en realidad carecería de importancia.

BIBLIOGRAFÍA:

file:///C:/Users/Usuario/Desktop/FISURACION%20DEL%20HORMIGON.pdf! http://www.enriquealario.com/fisurasJdeJorigenJnoJestructuralJenJelementosJdeJ hormigonJii/!! ! http://es.wikibooks.org/wiki/Patolog%C3%ADa_de_la_edificaci%C3%B3n/Estructuras_de_ hormig%C3%B3n/Lesiones/Fisuraci%C3%B3n!...