FISURACION EN EL CONCRETO

Las fisuras en el concreto pueden surgir por diversas razones, y su impacto puede ser estético como estructural en una edificación; al identificar una fisura, es importante determinar si se encuentra en una etapa inicial o en un estado avanzado, ya que esto influirá en las soluciones que se propongan. Es fundamental abordar las fisuras tan pronto aparezcan para evitar que el daño se agrave, y como consecuencia incrementar los costos de reparación. En ocasiones, la reparación puede implicar la demolición del elemento o área afectada, lo que incrementa la complejidad y costos al proceso.

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Para escoger el proceso adecuado de reparación es importante evaluar las características y comportamiento de la fisura, en este artículo se mostrarán diferentes tipologías de fisuras para ayudar a la identificación y compresión de éstas, así mismo se detallan algunas recomendaciones que se pueden tomar en cuenta durante el proceso de construcción para minimizar la aparición de fisuras.

Es importante aclarar que un buen procedimiento de reparación mejora considerablemente las condiciones negativas que genera la fisura, el procedimiento debe estar enfocado a la fisura propiamente dicha y a las causas que la generan, de esta manera se garantiza la vida útil de la estructura a largo plazo.

¿En qué momento se producen las fisuras?

Las fisuras se aparecen cuando el concreto está en estado plástico; es decir, en la etapa de construcción al momento de verter el concreto en algún elemento estructural como columnas, vigas, placas, losas, zapatas, etc. el concreto está en un estado fluido, a medida que avanza el tiempo pasa a un estado endurecido, durante el proceso de cambio de estado se pueden generar fisuras. Las fisuras también se manifiestan cuando el concreto está en estado endurecido.

1. Fisuras del concreto en estado plástico

a) Fisuración por retracción plástica: Ocurre cuando la mezcla de concreto pierde muy rápidamente el agua superficial del elemento recién vaciado, está perdida se da por la evaporación es provocado por altas temperatura del ambiente y el mismo concreto, en algunos casos también es provocado por la velocidad del viento en la superficie del concreto.

Es común que estas fisuras inicialmente sean poco profundas, pero si no se controla adecuadamente pueden ir incrementando hasta cubrir la altura total del elemento.

Una buena practica para evitar la rápida perdida de agua en la superficie es usar laminas plásticas y cubrir la superficie, usar boquillas de niebla para saturar la superficie, usar rompevientos para reducir la velocidad del viento y para controlar la temperatura se puede adicional hielo a la mezcla.

causas de las fisuras en el concreto armado

b) Fisuración por precipitación de los agregados: Ocurre cuando el concreto en su estado plástico se asienta, este asentamiento es posterior al asentado inicial producto del vaciado y vibrado, la precipitación del agregado es interrumpida por el acero de refuerzo, encofrados y vacíos previos, generando vacíos y fisuras cercanas al elemento que las causa.

Si tenemos un elemento con mucha cantidad de acero y de gran diámetro hay gran probabilidad que se generen fisuras. Para evitar estas fisuras se puede usar concretos de bajo asentamiento, realizar vibrados posteriores para cerrar fisuras generadas por la precipitación del agregado, diseñar elementos estructurales con bajos diámetros de las barras en relación a la dimensión.

2. Fisuras del concreto en estado endurecido

a) Fisuración por retracción por secado: Se origina por la restricción de la retracción del secado, la retracción por secado se da cuando la mezcla va perdiendo humedad, la cual se puede contraer hasta un 1%. La magnitud de la retracción depende mucho de la cantidad, tipo de agregados y la cantidad del agua en la mezcla, cuando mayor sea la cantidad de agregados menor será la retracción, cuando mayor es el contenido de agua mayor será la retracción por secado.

Las causas mas comunes de esta fisuración son alto contenido de agua en la mezcla, curado inadecuado o deficiente, excesivo alisado de la superficie de concreto, uso excesivo de vibrado, dar acabado mientras existe agua de exudación sobre la superficie.

La fisuración por secado se puede controlar implementando juntas de contracción, uso de concreto con baja relación agua/cemento, evitar las mezclas con exceso de arena, realizar un curado adecuado y oportuno.

b) Fisuración por cambios térmicos: Las diferencias de temperatura pueden ser provocadas por la pérdida de calor de hidratación a diferentes velocidades en diferentes partes de la estructura, o por condiciones climáticas que enfrían o calientan distintas partes de la estructura a diferentes temperaturas.

La variación térmica provoca efectos de movimiento en la estructura y en elementos secundarios, quedando sometidos a dilataciones y contracciones. Esta diferencia de temperatura puede darse porque la zona central del concreto se calienta mas que la zona del exterior por el calor liberado durante el proceso de hidratación del cemento, también se puede dar el enfriamiento más rápido del exterior respecto al interior del concreto.

Es importante saber que si las tensiones producto del cambio de temperatura superan la resistencia a tracción del concreto se generan fisuras. Este problema se puede minimizar permitiendo el movimiento por medio de juntas de contracción, también usando concretos con mayor resistencia a la tracción.

c) Fisuración por reacciones químicas: Las reacciones químicas pueden ser causados por los materiales utilizados para preparar el concreto o por el contacto del concreto endurecido con agentes del medio ambiente. Una metodología para evitar reacciones químicas, es seleccionar correctamente los materiales, descartando aquellos que contengan componentes perjudiciales o dañinos.

Un caso de reacción es la que ocurre entre compuestos alcalinos derivados de la hidratación del cemento, aditivos, el tipo de agua utilizada y los componentes presentes en algunos agregados, las fisuras que se generan estan acompañadas por la presencia de depósitos superficies y siguen un patron de fisuración de red.

Una buena practica para evitar estas reacciones es usar cementos de bajo contenido de álcalis.

Otra reacción química y no menos importante es la que ocurre entre los sulfatos presentes en el agua y el aluminato de calcio derivado de la hidratación del cemento, genera fisuras de poca separación, pero en gran magnitud en la superficie, disminuyen grandemente la durabilidad del concreto, una forma de reducir estas fisuras es usando cementos puzolánicos que proporcionan mayor resistencia contra el ataque de sulfuros.

d) Fisuración por corrosión: La corrosión se da cuando el elemento tiene muy poco recubrimiento o carece de ella, entonces el acero de refuerzo queda expuesto a la humedad o el oxigeno que son agentes generadores de oxidación.

La oxidación se expande pudiendo alcanzar hasta 10 veces su volumen inicial, generando tensiones de tracción que dan lugar a fisuras localizadas, a medida que aumenta la corrosión las fisuras aumentan en dirección paralela a las barras de refuerzo.

Se puede adoptar las siguientes recomendaciones para reducir la corrosión por ejemplo aumentar el recubrimiento, correcto posicionamiento de los estribos, uso de selladores y sobrecapas sobre el concreto, uso de aditivos inhibidores de corrosión.

Falta de recubrimiento en viga de concreto

Fisuras en sentido longitudinal a la viga

e) Fisuración por malas prácticas constructivas: En la construcción muchas veces se usan practicas que están prohibidas por los profesionales de ingeniería civil, cuando no se cuenta con una supervisión o residencia existen muchas malas practicas debido al desconocimiento de las consecuencias como por ejemplo.

-Añadir agua al concreto antes o durante el vaciado para hacerla mas trabajable, el maestro constructor a simple vista puede determinar si la mezcla necesita o no mas agua, esta mala practica disminuye la resistencia, aumenta el asentamiento y retracción por secado generado formación de fisuras

-Falta de curado de los elementos posterior al vaciado, la falta de agua disminuye la resistencia y durabilidad a largo plazo, es importante curar durante los 7 días posteriores al vaciado

-Uso de encofrado en mal estado o mal proceso del encofrado que pueda generar asentamientos antes que el concreto alcance la resistencia suficiente para soportar las cargas.

-Retiro prematura de puntales puede ocasionar deflexiones y fisuración.

-Cuando se realizan vaciados en distintos tiempos.