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Edición N°33
CAPACITÁNDONOS
Propiedades del Concreto V Contracción por Secado
Esta es la quinta propiedad del concreto que estudiaremos.
Inicialmente queremos comentar que el conocimiento de las características o detalles de esta propiedad es un punto de partida importante y necesario para poder realizar el respectivo control de calidad del concreto a colocarse en obra.
Es muy importante que después del transporte y el vaciado del concreto, se evite una reducción no deseada en el contenido de humedad de la pasta de cemento. La pérdida de humedad en esta etapa se manifiesta con la formación de grietas superficiales debido a la contracción por secado. Estas grietas no deben ocurrir.
La contracción por secado es un fenómeno del concreto que se produce cuando este pierde agua. Es el encogimiento o deformación tridimensional (Fig. N° 1, Foto N° 1a y Foto N° 1b), que experimenta el concreto convencional sano durante el proceso de endurecimiento y secado. Esta es considerada una de las principales causas de su fisuración. (Ver Foto N° 2).
Cuando el concreto es colocado en su encofrado empieza a ponerse en contacto directo con el medio ambiente, lo que lo llevará inevitablemente a alcanzar un equilibrio con dicho ambiente. Este hecho provoca que al interior de la masa de concreto (particularmente en aquellas zonas cercanas a su superficie libre) el concreto esté sometido a esfuerzos internos de tracción (Fig. N° 2), lo que finalmente producirá grietas (Foto N° 2). Si el medio ambiente es una atmósfera seca, la superficie expuesta del concreto perderá agua por evaporación. La velocidad de evaporación dependerá de la humedad relativa del aire, la temperatura, la relación agua-cemento y el área de la superficie expuesta del concreto.
La pérdida de agua que provoca la contracción por secado de la mezcla, corresponde al agua de la pasta de cemento. Debido a esto, es importante evaluar y controlar estos factores con el objetivo de evitar el agrietamiento indeseado del concreto.
CAUSAS
Puesto que la contracción del concreto por secado está relacionada con la pérdida de humedad de la mezcla, esta está influenciada por factores externos y también por factores internos relacionados con el concreto y sus constituyentes:
a.- Factores Externos:
Los factores externos que contribuyen a la pérdida de humedad del concreto son:
Las condiciones ambientales: La temperatura del aire, la humedad relativa y la velocidad del viento afectan la pérdida de humedad de la superficie del concreto.
Cualquier combinación de estos factores afecta la velocidad de evaporación del agua de la mezcla. Es de esperarse una mayor contracción por secado cuando se eleva la temperatura ambiental, disminuye la humedad relativa, se incrementa la velocidad del viento alrededor del concreto y cuando aumenta el periodo de tiempo en el que el concreto está sujeto a condiciones de secado.
Geometría del elemento de concreto: Luego del vaciado, los elementos de concreto grandes (con más área), como por ejemplo una losa aligerada (Fig. N° 3a), empiezan a perder agua de manera diferente que los elementos pequeños y delgados, por ejemplo una columna (Fig. N° 3b), esto es debido a la forma y tamaño de los elementos a construirse.
b.- Factores Internos:
Los factores internos que contribuyen a la pérdida de humedad del concreto son:
Cemento: Una característica indeseable del concreto es su predisposición a manifestar cambios volumétricos, particularmente contracciones, que suelen causar agrietamientos en las estructuras.
Para corregir este inconveniente, en casos que lo ameritan, se han desarrollado los cementos expansivos que se utilizan en los llamados concretos de contracción compensada.
Agregados: Los agregados actúan para restringir la contracción de la pasta de cemento; de aquí que el concreto, con un alto contenido de agregados, es menos vulnerable a la contracción. Además, el grado de restricción de un concreto está determinado por las propiedades de los agregados: aquellos con superficies ásperas son más resistentes al proceso de contracción.
Relación agua-cemento: La influencia de la relación agua-cemento sobre la contracción suele ser directa, pues a medida que aumenta dicha relación también se incrementa la contracción: a más agua, más contracción.
CONSECUENCIAS
La contracción por secado no es un problema si el concreto está libre para moverse. Si el concreto está restringido de alguna manera (Foto N° 2), la contracción por secado introducirá esfuerzos de tensión que, cuando exceden la resistencia a tensión del concreto, harán que el concreto se agriete.
Las grietas por contracción, son paralelas entre si, y en el caso de las losas usualmente se extienden justo a través del espesor de la losa. Tales grietas pueden hacer que el agua penetre o se filtre, y en última instancia dañe la durabilidad del elemento de concreto.
Medidas para disminuir la contracción:
Algunas de las medidas que pueden tomarse para reducir la contracción por secado del concreto son las siguientes:
Uso de un mínimo contenido de agua (consistente con los requisitos de colocación y acabado). Empleo de la cantidad más alta posible de agregado de buena calidad y empleo de agregado con el tamaño máximo posible.
No utilizar aditivos que incrementen la contracción por secado, por ejemplo aquellos que contienen cloruro de calcio.
Asegurar que el concreto sea apropiadamente preparado, transportado, colocado y compactado.
Asegurar que el concreto sea apropiadamente curado, en particular en lugares de climas cálidos.
Algunos de los procedimientos son:
Curado con agua: Inundación o inmersión, riego o aspersión. Cubrir con materiales saturados de agua como: telas, costales, tierra, algodón, aserrín, viruta, arena, papel, etc.
Curado con materiales sellantes: Estos materiales son hojas o membranas sintéticas que se colocan sobre el concreto. Su utilización es económica, por su menor costo y facilidad de mantener la humedad. Algunos de ellos son compuestos químicos que forman una membrana impermeable de curado.
En el caso de la construcción de viviendas, generalmente se utiliza el cemento Portland tipo 1, y dado que se ha comprobado que con este cemento el concreto alcanza aproximadamente el 70% de su resistencia, especificada en los planos a los siete días de colocado en el encofrado, se recomienda que el tiempo de curado del concreto en zapatas, cimientos corridos, columnas, vigas y techos, debe ser como mínimo siete días
