La fisuración del concreto: un problema inevitable pero controlable

Seguramente has escuchado antes sobre la contracción por secado del concreto o quizá has presenciado la fisuración de un elemento de concreto debido a este fenómeno, pero ¿sabes cómo controlarlo?

Primero, debemos entender por qué ocurre este fenómeno en el concreto que, junto con el flujo plástico, es la principal causa de problemas de serviciabilidad como deflexiones excesivas o problemas de durabilidad como la corrosión de armaduras.

Origen del fenómeno de retracción

La contracción por secado en el concreto, plástico o endurecido, se debe principalmente a la pérdida de agua. Esto genera un cambio volumétrico de contracción en el elemento de concreto que no sería perjudicial si es que este elemento no tuviera restricciones a la deformación, como en el caso de una probeta. Sin embargo, la mayoría de los elementos de concreto se encuentran restringidos, ya sea por el suelo, en el caso de los pavimentos o cimentaciones, o por conexiones estructurales, en el caso de vigas y losas. Es la combinación de contracción y restricción lo que induce la fisuración en el elemento de concreto, ya que generan tracciones internas en el concreto suficientes para superar su poca capacidad resistente y provocar las fisuraciones.

Factores influyentes en la retracción del concreto

Ahora, es importante conocer los principales factores que influyen en la retracción del concreto pues la gran variabilidad de estos genera una gran incertidumbre para poder estimar la contracción de una mezcla de concreto. Algunos de estos factores son:

• LA HUMEDAD RELATIVA Y EL TIEMPO DE SECADO:

Debido a que la pérdida de agua es la que causa la contracción, un ambiente con baja humedad relativa incrementará la retracción y la velocidad de retracción. Si el concreto se encuentra en estado plástico, una tasa de evaporación del agua superficial mayor que la tasa de exudación del concreto producirá el fenómeno conocido como contracción plástica por secado. Por otro lado, el secado del concreto es un proceso lento y pueden pasar años hasta llegar a la retracción última porque la pérdida de humedad en el concreto endurecido se da por difusión.

• LA CANTIDAD Y TIPO DE AGREGADOS:

En la mezcla de concreto, es la pasta de cemento la que genera la contracción. En este sentido, son los agregados los que reducen este fenómeno al brindar una especie de restricción a la retracción. Entonces, la cantidad de agregados en la mezcla es un factor importante, pero también lo es la calidad de los mismos. Los agregados de alta calidad, que suelen ser los que tienen una baja capacidad de absorción, dan como resultado unos concretos con menor retracción.

• EL CONTENIDO DE PASTA Y LA RELACIÓN W/C:

Como ya se indicó, la contracción se debe a la pérdida del agua que se encuentra en la pasta de cemento. Entonces, una mezcla de concreto con mayor contenido de pasta cementicia o con mayor relación w/c implica tener más contenido de agua que pueda evaporarse y, por ende, una mayor retracción en el concreto.

Recomendaciones para controlar la contracción

Luego de conocer un poco más sobre la contracción por secado del concreto podemos indicar cómo controlar las fisuraciones por retracción. Estas recomendaciones se brindan con más detalle en documentos como el ACI 224R.

• REDUCIR LA TENDENCIA A LA FISURACIÓN:

Esta recomendación parece la más obvia, pero es quizá la menos utilizada. Lo que se busca es reducir los factores que promueven una mayor retracción en el concreto, para ello es importante conocer la influencia de dichos factores. Por ejemplo, se puede utilizar concretos con mayor cantidad de agregados de alta calidad, utilizar concretos con bajo contenido de agua o evitar el secado rápido de la superficie del concreto (retracción plástica).

• ARMADURAS DE REFUERZO:

El uso adecuado de armaduras ayuda a controlar la fisuración por contracción de los elementos de concreto, pero no la evita como podría malinterpretarse de la Norma E.060 Concreto Armado. Las armaduras producen un mayor número de fisuras de menor tamaño en lugar de unas pocas fisuras de gran tamaño. Si bien en la Norma E.060 se indican cuantías mínimas por retracción entre 0.18% y 0.25%, el documento ACI 224R recomienda una cuantía mayor que 0.60% para mantener la fisuración en un nivel aceptable. Usar fibras metálicas o sintéticas en el concreto cumple la misma función.

• JUNTAS DE CONTRACCIÓN:

Esta es una forma efectiva de impedir la fisuración desagradable a la vista de los elementos de concreto. Usualmente se utilizan en elementos de gran longitud o superficie como muros, losas o pavimentos. Las juntas de contracción proporcionan planos de debilidad donde se formarán las fisuras y con el uso de detalles arquitectónicos se pueden llegar a eliminar de la vista. Adicionalmente, estas juntas deberían sellarse adecuadamente para impedir el ingreso de sustancias nocivas para el concreto o las armaduras de refuerzo.

Comentarios finales

En conclusión, se debe entender que la contracción por secado es una característica inherente al concreto y por ello es importante comprender su origen. De este modo, podemos controlar eficazmente las fisuras producidas por este fenómeno y evitar que generen problemas de serviciabilidad o estéticos en las estructuras de concreto que generen costos de reparación.

Para más información, te recomiendo revisar los siguientes documentos que sirvieron de inspiración para este artículo:

ACI Committee 224, 2001, “224R-01(08): Control of Cracking in Concrete Structures (Reapproved 2008)”, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI.

ACI Committee 224, 1995, “224.3R-95(13): Joints in Concrete Construction (Reapproved 2013)”, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI.

Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, 2009, “E.060 Concreto Armado”, Reglamento Nacional de Edificaciones, Lima, Perú