Prevención, control y reparación efectiva de grietas en el concreto

PhD Yatsen Maldonado
Gerente Técnico, Ovenbird Ingeniería Avanzada
Preguntas y comentarios:

ymaldonado@ovenbird.com.bo

Las grietas en las estructuras de concreto armado generan un aspecto desagradable además de comprometer la durabilidad de los elementos llevando a costosos trabajos de mantenimiento durante la vida útil de la infraestructura.

Las grietas ocurren en los concretos armados ya sean por deformaciones diferidas, problemas en fundaciones, retracción, juntas constructivas, variación dimensional por efectos de estados de cargas, gradiente de temperatura o humedad. Las fisuras permiten el ingreso de agentes externos deletéreos al concreto armado como cloruros, sulfatos, carbonatación acelerada, corrosión en la armadura de refuerzo, expansión de secciones de acero corroído que micro y macro fisuran el concreto generando destrucción sistemática de la estructura. El caso es de extrema relevancia que es tratado en el American Concrete Institute con un comité específico dedicado al tópico, ACI 224 Causas, evaluación y reparación de fisuras, donde es presentado criterios de evaluación de fisuras desde ancho hasta técnicas de reparación.

Pragmáticamente, existen tres cosas que se puede realizar con respecto a las grietas del concreto: puede prevenirlas, controlarlas o repararlas.

Entonces, ¿cómo se evita que el concreto se agriete?

No puede esperar evitar todas las grietas. Pero es posible reducir significativamente el número de grietas tomando algunas medidas importantes.

Reducir la cantidad de agua utilizada

La primera forma de prevenir el agrietamiento del concreto es reducir la cantidad de agua agregada. Menos agua de mezcla en el concreto significa que habrá menos agua para dejar el concreto cuando se seque y como resultado, se producirá menos contracción.

El agua debe ser reducida a la cantidad mínima requerida para permitir que el concreto se coloque y compacte correctamente y es posible usando reductores de agua químicos. Estos harán una gran reducción de agua al mismo tiempo que proporcionan trabajabilidad al concreto.

Elegir la mezcla adecuada

La gradación de los agregados tiene una gran influencia, el concreto también se agrieta porque los agregados finos demandan significativamente más agua que los agregados gruesos. Por lo tanto, hay que tener cuidado con las mezclas de concreto con demasiada arena o un alto contenido de cemento. Cualquiera de las dos mezclas demandará más agua.

Sin embargo, adicionar más cemento puede parecer tentador, ya que permite una mayor resistencia. Pero también puede resultar en más encogimiento y grietas adicionales. Un proveedor de hormigón con experiencia y conocimiento puede entregarle una mezcla bien proporcionada que minimizará la contracción.

Controlar el calor de hidratación

El calor generado por el concreto en proceso de endurecimiento (es decir, el calor de hidratación) hará que el concreto se expanda levemente. Esto puede provocar grietas cuando el hormigón se enfría y se contrae después de que se ha endurecido. El hormigón masivo y el clima cálido también contribuirán a esta problemática condición.

Controlar el calor de hidratación puede ayudar a prevenir estas grietas por contracción térmica al reducir la expansión térmica inicial. También puede reducir el calor de hidratación utilizando cemento de bajo calor de hidratación o materiales cementicios suplementarios, como cenizas volantes y escoria. Finalmente, si inicia el concretado a una temperatura inicial más baja utilizando agua fría y agregados, es posible que pueda controlar mejor el agrietamiento.

Es fundamental agregar agua al concreto recién endurecido, iniciando el curado lo antes posible, aquí se invierte la regla del concreto fresco de menos agua es mejor. El concreto recién endurecido debe protegerse para que no se seque demasiado rápido. Entonces, el proceso de endurecimiento requiere humedad. Pero si el concreto se seca demasiado pronto, se debilitará y probablemente se agrietará.

El proceso de hidratación del cemento continúa mucho después del endurecimiento, pero el momento más crítico es durante los primeros días. El curado húmedo adecuado u otras medidas para evitar la evaporación de la humedad son esenciales durante este tiempo.

¿Cómo se controlan las grietas?

Es posible controlar las grietas diseñando la estructura de una manera que predetermine la ubicación y el ancho de cada grieta.

Determinar previamente su ubicación y ancho, la ubicación puede predeterminarse creando planos intencionales de debilidad dentro del hormigón. Estas áreas se denominan juntas de control o contracción. Si fomenta la formación de una grieta en esos lugares, puede evitar que se produzcan fisuras al azar, que pueden ser más difíciles de reparar. Luego, puede sellar fácilmente las juntas de control correctamente formadas con el producto impermeabilizante adecuado. Incluso si se producen grietas entre esas juntas, sus anchos serán menores.

Uso de un diseño de acero de refuerzo eficaz, puede minimizar aún más el ancho de la grieta con un diseño de acero de refuerzo adecuado. Un adecuado refuerzo dará como resultado grietas muy pequeñas. Estas pequeñas grietas permitirán que los aditivos impermeabilizantes cristalinos sellen automáticamente las grietas sin necesidad de reparaciones. Como beneficio adicional, el hormigón y la estructura serán mucho más resistentes.

¿Qué hacemos para reparar grietas?

Si los esfuerzos de prevención y control no tienen éxito, puede terminar con una grieta con fugas que necesita reparación. Es posible realizar las reparaciones de dos maneras:

Inyecciones de producto para la reparación e impermeabilización del hormigón seco

El método de reparación más común en este caso es inyectar un producto en la grieta en un intento de rellenarla y hacer que la grieta sea impermeable. Por lo general, se perforan una serie de agujeros a lo largo de la longitud de la grieta para que se crucen con la grieta debajo de la superficie. Luego se inserta un puerto en cada orificio y se bombea un producto en la grieta.

Las inyecciones de productos comunes incluyen mezclas de lechada de cemento y / o arcilla con agua, que pueden ser viables para situaciones con un flujo de agua mínimo y baja presión.

Para reparaciones más desafiantes, se recomiendan productos de uretano hidrofílico. Estos reaccionan con el agua para producir una espuma que se fija rápidamente dentro de la grieta para bloquear el flujo de agua. Normalmente permanecerán flexibles y tolerarán una pequeña cantidad de movimiento en el hormigón. Sin embargo, esta flexibilidad se deteriora con el tiempo.

Un producto de inyección que nunca debe usarse para impermeabilizar es un epoxi. Una inyección de epoxi está diseñada y utilizada para restaurar la resistencia y la integridad de los elementos estructurales en el hormigón fisurado. Estas grietas deben estar relativamente secas para que el epoxi logre la adhesión, ya que el epoxi no se desplazará ni reaccionará con el agua. Como resultado, es en gran parte ineficaz para impermeabilizar una fisura con fugas.

Todos los productos de inyección adolecen de la desventaja de ser algo impredecible porque tanto la perforación como la inyección de material se realizan a ciegas. Aunque la tasa de éxito puede ser alta, lograr una efectividad del 100% es extremadamente difícil. Debido a esto, la impermeabilización y la creación de una estructura completamente seca son igualmente desafiantes y poco confiables. Intentar volver a inyectar áreas con defectos y que aún tienen fugas también puede ser muy difícil.

Un sistema de impermeabilización cristalino para fugas de hormigón, La mejor forma de asegurarse de que una grieta con fugas sea completamente impermeable es abrir la grieta y repararla directamente. Las grietas se pueden cincelar rápidamente con un martillo cincelador eléctrico. El método de reparación más común en esta situación consiste en cincelar toda la longitud de la grieta para crear una persecución profunda y estrecha. La persecución se llena luego con lechada hidráulica y preferiblemente con un sistema de impermeabilización cristalina.

Los sistemas de impermeabilización cristalinos proporcionan una barrera física a corto plazo al agua y una impermeabilización química a largo plazo a través del crecimiento de cristales que bloquean los poros capilares conectados. La impermeabilización cristalina es aproximadamente igual a la inyección en la habilidad y el tiempo requerido. Pero es significativamente más barato y mucho más confiable. La limitación de este método de reparación es que no está diseñado para grietas o juntas que experimentan movimiento.

Omitir en las etapas de proyecto y construcción de una infraestructura la prevención, control y reparación de grietas compromete no solo la durabilidad y serviciabilidad de la estructura como también el prestigio de la constructora y profesionales vinculados al proyecto.

La solución confiable para corregir estos problemas de grietas es utilizar tecnologías avanzadas de uso certificado, como el Sistema de Reparación de Filtraciones Krystol de Kryton. Es la forma completa de reparar grietas y crear estructuras duraderas e impermeables. Este sistema reparará las grietas y fugas durante la vida útil de la estructura.

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