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FISURAS Y GRIETAS ENFISURAS Y GRIETAS EN MO MORTRTEREROS OS Y Y HOHORMRMIGIGONONESES A ALLBBEERRT T JJOOIISSEELL Ingeniero deIngeniero de Polyteclmique. Polyteclmique. Director del Laboratorlo del CentreDirector del Laboratorlo del Centre des Liants Hydrauliques des Liants Hydrauliques FISURAS Y GRIETASFISURAS Y GRIETAS EN MORTEROS YEN MORTEROS Y HORMIGONESHORMIGONES SUS CAUSAS Y REMEDIOSSUS CAUSAS Y REMEDIOS Prólogo de H.Prólogo de H. del Centre del Centre et de Rechercher de et de Rechercher de Hydrauliques Hydrauliques Q U I N T AQ U I N T A editores técnicos asociados, s. a.editores técnicos asociados, s. a. MaignóMaignó n, n, 26 26 Barcelona-24 Barcelona-24 EspañaEspaña 1 9 8 11 9 8 1 et de Recherches de et de Recherches de desdes Quinta ed ic ión española t raduc ida de l f rancés por Quin ta ed ic ión española t raduc ida de l f rancés por SANTIAGO HOSPITAL RUSINOLSANTIAGO HOSPITAL RUSINOL Ingenie ro Indus t r ia lIngeniero Indus t r ia l Título de la obra original:Título de la obra original: DD UU Publ icada por Publ icada por EDITIONSEDITIONS TECHNIQUES ET ARTISTIQUES, S. T. TECHNIQUES ET ARTISTIQUES, S. T. A. A. R. PARISR. PARIS EDITORES TECNICOS ASOCIADOS, S. A., Barcelona, 1981 EDITORES TECNICOS ASOCIADOS, S. A., Barcelona, 1981 Depós i to Lega l , B . 38845Depós i to Lega l , B . 38845 ISBN 84-7 146-020-3ISBN 84-7 146-020-3 II mpmpreso ereso en En E spañaspaña PrintedPrinted Impreso en GERSA, Tambor delImpreso en GERSA, Tambor del 1980 1980 Spain Spain 6. 6. San Juan Despí (Barcelona) San Juan Despí (Barcelona) P R Ó L O GO Al rendir homenaje a las cualidades del cemento actual, que les permite prever formas en las que jamás se podido soñar antaño, los constructores expre- san siempre su pesar por la existencia, en un material tan notable, de un “pequeño defecto”, la retracción, y se interesan sobre la posibili dad de producir mente un cemento carente de ella. Sus reproches van dirigidos, más que a la retracción propiamente dicha, a su manifestación más visible, la puesto que las fi suras pueden ocasionar un perjuicio a la estética, a la estanqueidad, a la conservación de las armaduras del hormigón armado, y, en fin, excepcionalmente, a la estabili dad de una obra. Al iniciar una conferencia que ti tulé precisamente “Retracción y en los cementos, morteros y y que pronuncié en mayo de 1956, en el Institut Technique aclaré que su exposición como fin el entablar, entre usuarios y fabricantes, un diálogo algo más posi- tivo que el que se escucha frecuentemente: Usuario : hormigón se ha culpa del cemento”. -Fabricante: cemento es excelente, lo que pasa es que usted no lo sabe emplear”. Y es que el cemento no es que uno de los vari os factores que influyen en la retracción y en la de los morteros y de los hormigones, y si la conferencia mencionada se refería especialmente del ce- mento, y por iba dirigida a los fabricantes, sin embargo, no dejar a un lado los numerosos factores, a veces’ preponderantes, de los que el rio es el único responsable: dimensión máxima y do; y pureza de las arenas; heterogeneidad del hormigón; en y relación agua-cemento; condiciones de conservación y, en mantenimiento de una cierta humedad durante los primeros días; es complejo: Habiendo sido invitado a visitar unas fisuras anor- males aparecidas en obra, el constructor y yo pudimos comprobar que, si Bâtiment et des Travaux examen de la del ári etc., etc.. . LASFISURASDEL CEMENTO tiuamente las fisuras mencionadas procedían del empleo de un cemento poco indi- cado a la técnica, constructiva utilizada, podían observarse en la obra otras fisuras cuyo ori gen eran otras muchas causas: algunas debidas rreno, otras a la ausencia de juntas de en elementos de dimensiones demasiado grandes. Sin embargo, no es siempre fácil poder llegara determinar la causa de una fisura. El laboratorio del Centre et de Recherches de des Lyants es consultado con frecuencia sobre la clase de cemento conve- niente para ciertas obras, y, en especial, para evitar fisuras. El fin de dicho Centro es, i ndudablemente, estudiar la influencia de las de un ce- mento desde el punto de vi sta de la retracción y de la pero no hay que olvidar el examen de otros factores. Es el honor de presentar, i lustrada con numerosas fotografías tomadas al azar, durante las visitas efectuadas a diversas obras. Queremos hacer llegar a M. Joisel nuestro agradecimiento por haber recopi- lado tan abundante documentación, y especialmente por haberla presentado en el lenguaje de los constructores, que es el lenguaje de la resistencia de materi ales. Es el mejor modo de introducir la medida en un terreno en el que nos conformamos demasiado a menudq con indicaciones cualitativas. Si bien el estudio de las presente obra, se observará también que una gran parte de ella está dedicada a sus remedios. De la uti li dad que la misma puede tener para los constructores. Por último, quiero señalar que si este libro conduce a correcto del cemento, ello será de gran uti li dad para los fabri cantes, ya que el empleo del mismo se extenderá tanto más cuanto mejor aprovechamiento se obtenga de él. H. un asentamiento del te- como M. A . Joisel ha podido reunir los elementos de la obra que tengo de las fisuras es tratado ampliamente en la Fig . 1 .14 Asentamiento de un te r reno de re l leno ba jo una escalera. Ver también : Figs. 1.7 Fisuras de esfuerzo cortante (a Fig. 2.18. ver t ica l debida a un asentamiento de l t e - r reno . Movimiento del terreno provocado por un árbol. Fig. 6.3. F isura ver t ica l debida’ a un asentamiento . Figs. 2 b. Fisuras verticales debidas al asentamiento de Fig. 9.10. -Fisura vertical debida a un asentamiento del te- r reno , s i tuada en t re f i suras debidas a la re t racc ión . DEFORMACIONES DEBIDAS A LAS SOBRECARGAS Las sobrecargas se suman al peso del hormi- el primer eje por tome la posición carga sobre la losa, ésta adquiere la’posición Vemos, pues, que el paso de un vehículo hace Fig. 1.15 1.7 de l a ver t ica l ) debidas a l asentamiento de l t e r reno ba jo una obra . 1.14 los t ransmisores de una presa . gón y aumentan las deformaciones. Un ejemplo lo tenemos en los pavimentos constituidos por grandes losas sin armar provistas de juntas verticales, en los que los efectos repetidos de las sobrecargas tienden a provocar deformaciones del siguiente modo: al pasar (fig. 1.15) hace que la losa AB (la losa baja hasta y se levanta en el otro extremo hasta Br). A continuación el eje pasa a y y la losa toma la posición cuando aquél se encuentra en sición la losa pasa a la po- Por último, cuando desaparece la sobre- la losa de un pequeño ángulo, pasando ésta de la posición AB a la posición Como consecuencia de la 2 6 LAS Fig. 1.16 DE LAS La mayor parte de las fisuras aparecen fragmenta- das, por dos principales razones: 1.” Ciertas sobrecargas P que por sí mismas no provocarían fisuras si actuaran en zonas no anterior- mente agrietadas, son origen de fragmentaciones por cizallamiento, aproximadamente perpendiculares a la del hormigón (fig. 1.17 a). Dichas 2.’ A causa de las deformaciones y de las variacio- nes de las dimensiones hidráulicas y térmicas, los bordes de la fisura pueden separarse y juntarse suce- sivamente ; cualquier partícula que penetre en ella (granos de arena, por ejemplo) provoca entonces grie- tas por cizallamiento aproximadamente paralelas la del (fig. 1.17 Los bordes de las fisuras pueden también despla- zarse como indican las figuras 1.17 d y 1.17 e y dar lugar a fragmentaciones. Estos movimientos relativos de los dos bordes pue- den tener su origen en las flechas de deformación según puede verse en el ejemplo de la figura 1.18 : Una losa de espesor e presenta una fisura de longitud L. Para una sobrecarga P que actúe sobre la losa en Fig. 1.18 DEL CEMENTO de las sobrecargas, la losa va girando progresi- vamente y la carretera se transforma poco a poco en una serie de planos ligeramente inclinados con resaltes de algunos milímetros, o incluso de varios centímetros. En el curso de estas deformaciones la losa puede rom- per por flexión en general perpendicularmente aunque alguna vezal sentido de la circulación lo haga en otras direcciones sobre todo si las capas de cimentación o el subsuelo son heterogéneos (ca- pítulo VIII). La figura 1.16 muestra un resalte que sobrepasa los 2 cm las losas de hormigón se han agrietado casi paralelamente al sentido de circulación y la grieta se ha fragmentado se producen tanto más fácilmente cuanto más irregular es la fisura (fig. 1.17 Fig. 1.17 Fig. 1.19 mentos molidos a las finuras indicadas, en 2 8 LAS FISURAS DEL CEMENTO (superficie específica Blaine. Norma P. 15.353). A compresión, estas curvas responden aproximada- mente a fórmulas de la forma: C log (en la que Si se muele un cemento a dos finuras distintas, las resistencias iniciales (hasta 2 días) son aproximada- mente proporcionales a la superficie específica ; las resistencias finales (al cabo de un año) son poco rentes y el cemento menos fino [a condición de ser estable a los expansivos puede incluso dar las mejores resistencias. Para de moli do, los cementos que contienen escorias de altos hornos o puzolanas (ceniza de central térmica, por ejemplo) dan e incluso los cementos de escorias o puzolánicos (con una proporción máxima aproximadamente del 35 viene expresada en días). inferiores a las de los corrientes, pero, a la larga, dichas resistencias son bastante parecidas, 3 3 44 LA LA S S FFIISSUURRAASS DEDE L L CECE MEME NTNT OO Fig. 2.3Fig. 2.3 Si la retracción hidráulica se inicia antes de haber Si la retracción hidráulica se inicia antes de haber el fraguado, hemos visto el fraguado, hemos visto que aquéllaque aquélla de de mucha mucha mayor mayor en-en- menosmenos CCuando uando didicha cha rreetrtraccacciión món máxiáxima ma eess mmenorenor,, pero pero también también cuando cuando la la relaciónrelación eses yor, es decir,yor, es decir, CUANDO LA RESISTENCIA A LA TRACCIÓN ESCUANDO LA RESISTENCIA A LA TRACCIÓN ES MENOR.MENOR. Más adelante daremos algunos detalles sobre esteMás adelante daremos algunos detalles sobre este punt punto o tan tan esencesencialial A A ununa rea resistesistencnciiaa a laa la trac-trac- cición dón déébibil ll le e corrcorree unauna resisten-resisten- cicia a a a la comla compresipresi ALGEBRAICA DE LA ALGEBRAICA DE LA HIDRAULICA HIDRAULICA VARIA VARIACIÓN CIÓN DE DE LA LA RETRARETRACCIÓN CCIÓN HIDRHIDRÁULICÁULICA A CONCON EL TIEMPO.EL TIEMPO. Si observamos la evolución de la retracción hidráu-Si observamos la evolución de la retracción hidráu- lica de una probeta prismática de 4lica de una probeta prismática de 4 44 mortero normalmortero normal deja en el aire en un tiempodeja en el aire en un tiempo 11 ++ xx en la queen la que es del orden de 800 es del orden de 800 ; la ; la remos más adelante ;remos más adelante ; en en días, días, contado contado a a partir partir de de (puesta(puesta al aire).al aire). Véanse resultados de los ensayos sobre la retracción y la Véanse resultados de los ensayos sobre la retracción y la NUAT NUAT,, puede puede ser ser importanciaimportancia, , siguiendo siguiendo tonces una curva tal como (r).tonces una curva tal como (r). La fisuración tiene lugar en tal caso al cabo de muyLa fisuración tiene lugar en tal caso al cabo de muy poco poco tiempo tiempo (algunas (algunas horas) horas) (punto (punto J’).J’). Siendo la retracción máxima prácticamente inde-Siendo la retracción máxima prácticamente inde- pendien pendiente te de de la la conserconservación vación previa, previa, unauna tienetiene probabilid probabilidadesades de de producirproducirse:se: el el módulo demódulo de rotura M esrotura M es menor, y por lo tanto, demenor, y por lo tanto, de unauna maneramanera ge geneneral,ral, spondesponde, por otr, por otra paa parrte,te, ón dón déébibil.l. 16 cm de 16 cm de que seque se contado a partir delcontado a partir del momento del amasado, experimentalmente se encuen-momento del amasado, experimentalmente se encuen- tra para una atmósfera detra para una atmósfera de 50 % de humedad 50 % de humedad relativa, la curvarelativa, la curva como curva como curva (fig. (fig. media de los cementos más diversos :media de los cementos más diversos : cementos cementos land, cementos de escorias o puzolánicos, cementoland, cementos de escorias o puzolánicos, cemento aluminoso. La función más sencilla que se ajusta aaluminoso. La función más sencilla que se ajusta a dicha curva experimental es :dicha curva experimental es : == tt fisuración de los cementos, morteros y hormigones, por M.fisuración de los cementos, morteros y hormigones, por M. Reme Reme des des MateriMateriaux aux de de ConstConstructioructionn (julio a octubre,(julio a octubre, 3 6 LA S FIS UR AS DE L CEM ENT O En la figura 2.6 se han trazado las curvas corres- pondientes a la fórmula (2) que nos dan las retraccio- nes hidráulicas medias de diferentes piezas fabricadas con el mismo hormigón y conservadas en las mismas condiciones. I NFLUENCIA DELA DEL HORMIGÓN SOBRE LA RETRACCIÓN HIDRÁULICA. Consideremos un árido de granulometría muy ex- tensa. Confeccionemos diferentes hormigones con di- cho árido y con dosificaciones normales en cemento, por ejemplo: las “dosificaciones de referencia” de cada uno de ellos Se puede comprobar experi- mentalmente que las retracciones hidráulicas máximas de dichos hormigones (dadas por las ordenadas de las asíntotas a curvas cuenta que las probetas de hormigón de grandes di- mensiones no pueden mantenerse en régimen mico durante a la que representa a la función y nente n crece con la compacidad y su valor medio es del orden Estas observaciones coinciden con la teoría de C AQUOT, que dice que el volumen de huecos mínimo de áridos, que difieren entre sí en la dimen- sión máxima D, es en valor medio proporcional a . (En la publicación citada en el párrafo (“Composición de los hormigones Hidráulicos”) se demuestra que el exponente de C AQUOT está prácti- camente comprendido entre y La retrac- los poros y, por lo tanto, se concibe que pueda variar aproximadamente con el volumen de éstos. como la de la figura 2.5) pue- den representarse por medio de una curva (Rn) en función de las dimensiones máximas D del agrega- do (fig. 2.7). Por otra parte, es necesario tener en primeros días, debido al calor de hidratación del cemento (véase Cap. III). Las medidas de la retracción hidráulica de estas grandes probetas son, por lo tanto, muy difíciles de realizar. Se observa que la curva (Rn) es bastante próxima El expo- ción hidráulica es debida a la evaporación del agua de . DEBIDAS A LA 37 2,331 INFLUENCIA DE LA DOSIFICACIÓN EN CEM ENTO SOBRE LA RETRACCIÓN HIDRÁULICA. Si la dosificación en cemento varía alrededor de la “dosificación de referencia”, se observa que la retrac- ción var í a poco; la canti dad necesari a de de varía poco. Por el con- trario, la relación cemento-agua aumenta muy regu- larmente con la dosificación en cemento, y lo mismo sucede con las resistencias mecánicas del hormigón conservado en agua. Solamente para dosificaciones en cemento muy su- periores a la “dosificación de referencia”, por ejem- plo, a partir del 20 ó 30 % por encima de dicha dosi- ficación, la retracción viene incrementada y debe aumentarse además considerablemente la cantidad de agua de amasado. INFLUENCIA DE LA HUMEDAD RELATIVA Y DE LA TEMPERATURA DE LA ATMÓSFERA SOBRE LA RE- TRACCIÓN HIDRÁULICA. Si se mide la retracción hidráulica de un hormigón en diversas atmósferas a la misma temperatura, se observa que aquélla varía con la humedad relativa y aproximadamente como la función (1 siendo K’ El exponente que el exponente 1 que se viene usando desde hace tiempo. Dicho exponente explica en especial las im- portantes dispersiones obtenidas en las medidas de la retracción hidráulica hechas en atmósferas llamadas saturadas 1). Como es muy difícil conseguir una atmósfera realmente saturada, en la figura 2.8 puede verse cómo pequeñas variaciones en la humedad rela- tiva (alrededor de ciones de la retracción hidráulica. Cuando la atmósfera tiene una humedad relativa muy baja, la cohesión de algunos poros puede rom- perse; por otra parte, la concentración de la solución aumenta, su tensión de vapor disminuye y frena la evaporación ; se comprende, pues, que la re- tracción aumente relativamente poco. Ésta puede efectuarse algo más rápidamente cuando se aumenta la temperatura manteniendo constante la humedad relati va, pero esta variable es poco impor- tante y la retracción hidráulica final no viene modi- ficada. Sabemos, sin embargo, que si la temperatura de la atmósfera aumenta sin que varíe la humedad, Za hu- medad relati va disminuye considerablemente. Por la humedad relativa la a la humedad relativa media anual: la retracción dráuiica es tan lenta, que es sobre todo este valor medio el que influye. FÓRMULA ALGEBRAICA DE LA RETRACCIÓN HI- DRÁULICA. El resumen de los párrafos a conduce a la siguiente fórmula : en la que: y vienen expresadas en las mismas unidades, por ejemplo, en es la humedad relativa de la atmósfera ; concuerda más con la experiencia Fig. 2.8 ejemplo, si se pasa de 10 a puede pasar del 60 al 35 % si se pasa de 20 a humedad relativa puede pasar del 100 al 75 % . En el laboratorio se puede mantener la humedad relativa del ambiente a un valor constante. A cuando hablamos de humedad relativa de la atmósfera, nos referimos siempre a la humedad relativa del peri odo considerado, y, en general, = 1) traen consigo fuertes varia- ; FIS UR AS DE BI DA S A LA RE TR AC CIÓ N 5 1 Teóricamente se puede calcular el radio de curva- tura A largo plazo, la retracción hidráulica es uniforme en todo el espesor de la losa y p = : la losa vuelve a su posición plana. Sin embargo, en la figura 2.13 se observa que, para el ejemplo considerado de una losa de m de espesor, sería necesario esperar prácti- considerar para simplificar, cada curva (Rt) asimilada a los dos segmentos rectilíneos AB, BC, representa- dos en la figura 2.27. Bajo la influencia de la retrac- ción hidráulica, la sección pasa a ser DE. Esta dulos de deformación de las diferentes fibras, son in- dependientes de las tensiones. Dividamos el espesor de la losa en cuatro partes iguales. Sea 1 el punto medio de AB y J el punto medio de BL. La retracción hidráulica media de la mitad superior de la losa es HF y KG la retracción hidráulica media de la mitad infe- rior. La recta DE’ pasa, pues, por F y G. Consideremos la recta D’E paralela a El radio de curvatura de la losa es: D D ’ EJEMPLO 2 : Losa de espesor m supuesta no 40 milímetros. Se obtiene: 2 312 La figura 2.28 se ha deducido a partir de la figu- ra 2.13 (segmento ABC a trazos, y segmento DE en trazo continuo), y el cálculo da para el radio de cur- vatura los valores siguientes : que toma la losa si se conoce la curva (Rt). camente tres siglos para que ello ocurriera. En esta misma figura 2.13 se observa que podemos recta es fácil de determinar, si se admite que los mó- Dimensión máxima del árido AFC, AFC, Fig. Fig. Fig.Fig. Fig.Fig. L L A A ESTABILIDAD ESTABILIDAD A A LOS “EX- LOS “EX- PANSIVOS".PANSIVOS". El ensayo de las agujas deEl ensayo de las agujas de CCHATELIER HATELIER en unen un mortero normalmortero normal eentrntr e lase las a alumiluminatos hnatos hiidratados,dratados, las las de de didi sgrsgr eegacigaciónón tiempo, que viene representada por la curva (T) (ver tiempo, que viene representada por la curva (T) (ver figura 1.19). Si dicho hormigón contienefigura 1.19). Si dicho hormigón contiene cierta cierta proporción proporción de de cal cal librelibre te, gracias a que la hidratación de los constituyenteste, gracias a que la hidratación de los constituyentes estables continúa. Este hormigón puede, sin embargo,estables continúa. Este hormigón puede, sin embargo, presentar presentar una una curva curva de de resistencia resistencia a a la la tracción tracción de de lala formaforma permite verificar la permite verificar la dad de los conglomerantes a los expansivos.dad de los conglomerantes a los expansivos. El entumecimiento depende, en cierto modo, deEl entumecimiento depende, en cierto modo, de de enlace debidas a los silicatos de enlace debidas a los silicatos debidas a los expansivos, tal como se ha esquematiza-debidas a los expansivos, tal como se ha esquematiza- do en la figura 4.9: un hormigón conservado en agua,do en la figura 4.9: un hormigón conservado en agua, present presenta a una una resistenresistencia cia a a la la tracciótracción n en en funciófunción n deldel por ejemplo, la expan- por ejemplo, la expan- sión de esta cal viva, somete a aquél a una tensiónsión de esta cal viva, somete a aquél a una tensión que viene representada por la curva (G). Si dicha cur-que viene representada por la curva (G). Si dicha cur- va. se encuentra en todo momento por debajo de lava. se encuentra en todo momento por debajo de la curva (T), el hormigón resiste, experimentando uncurva (T), el hormigón resiste, experimentando un ligero entumecimiento y adaptándose progresivamen-ligero entumecimiento y adaptándose progresivamen- La dilución del cemento (relación agua-cemento)La dilución del cemento (relación agua-cemento) las concentraciones de las soluciones y pue- las concentraciones de las soluciones y pue- ello que los ensayos en una pasta pura, cuya relaciónello que los ensayos en una pasta pura, cuya relación agua-cemento es del orden deagua-cemento es del orden de es del orden dees del orden de LaLa del ensayo del ensayo debiera ser la dedebiera ser la de rápidamente que la resistencia. rápidamente que la resistencia. cuando no siempre son “necesarios”.cuando no siempre son “necesarios”. Para la magnesia cocida en exceso, el ensayoPara la magnesia cocida en exceso, el ensayo enen autoclaveautoclave aa al 12al 12 4343 POR POR DE LAS DE LAS En, presencia de los constituyentes cálcicos de losEn, presencia de los constituyentes cálcicos de los aglomerantes, principalmente de aquellosaglomerantes, principalmente de aquellos más ricosmás ricos enen cal (cales hidráulicas, cementos “Portland”) la agre-cal (cales hidráulicas, cementos “Portland”) la agre- sividad de los sulfatos solubles es debida a lasividad de los sulfatos solubles es debida a la agresividad del sulfato cálcico. Éste, es relativamenteagresividad del sulfato cálcico. Éste, es relativamente poco poco soluble soluble (2 (2 g g por por litro litro de de agua), agua), pero pero aun aun en en pe-pe- queñas concentraciones, es nocivo por todos los con-queñas concentraciones, es nocivo por todos los con- glomerantes hidratados, en particular para ‘aquellosglomerantes hidratados, en particular para ‘aquellos ricos en cal y en aluminato con mucho calcio. La com-ricos en cal y en aluminato con mucho calcio. La com- binación binación del del sulfato sulfato con con el el aluminato aluminato hidratado, hidratado, tienetiene lugar sin disolución de la alúmina, puesto que el exce-lugar sin disolución de la alúmina, puesto que el exce- so de cal la hace insoluble y, por así decirlo, no existeso de cal la hace insoluble y, por así decirlo, no existe en la solución.en la solución. La figura 4.10 muestra un prisma de hormigón de-La figura 4.10 muestra un prisma de hormigón de- teriorado, después de haber permanecido 15 meses enteriorado, después de haber permanecido 15 meses en un agua que contenía un 5un agua que contenía un 5 dede El hormi- El hormi- gón tenía una buena composición granulométrica, sugón tenía una buena composición granulométrica, su dosificación era de 360 kg de cemento pordosificación era de 360 kg de cemento por su re- su re- laciónlación era igual aera igual a unun con un 17 % de aluminato tricálcico, y con un 17 % de aluminato tricálcico, y por por resisresistente tente a a los los sulfasulfatos.tos. de ser determinante, ya que no actúa del mismo modode ser determinante, ya que no actúa del mismo modo en la evolución de las dos clases de fuerzas. Por ejem-en la evolución de las dos clases de fuerzas. Por ejem- plo, plo, disminuyendo disminuyendo la la solubilidad solubilidad de de la la alúmina alúmina y y de de lala cal, los álcalis delcal, los álcalis del pueden pueden tener tener una una influenciainfluencia más marcada en una pasta pura que en un mortero,más marcada en una pasta pura que en un mortero, principa principalmente lmente en en los los ensayos ensayos en en el el autoclaautoclave. ve. Es Es por por pueden no ser pueden no ser representativos de los entumecimientos reales de losrepresentativos de los entumecimientos reales de los a g u aa g u a morteros y de los hormigones cuya relación----morteros y de los hormigones cuya relación---- cementocemento o más ; dichos ensayos deben o más ; dichos ensayos deben ó ó dedicarse a la verificación de los cementos empleadosdedicarse a la verificación de los cementos empleados en losetas, piezas de fibro-cemento y en piezas de pastaen losetas, piezas de fibro-cemento y en piezas de pasta pura. pura. la obra, para que éste fuera representativo de los ver-la obra, para que éste fuera representativo de los ver- daderos entumecimientos que pueden esperarse, perodaderos entumecimientos que pueden esperarse, pero la expansión de la cal librela expansión de la cal libre y sobre todo de la y sobre todo de la magnesia libremagnesia libre a a es tan lenta, que nos vemos es tan lenta, que nos vemos obligados a operar aobligados a operar a tal como lo prescriben las tal como lo prescriben las normas. Si se aumenta la temperatura de conserva-normas. Si se aumenta la temperatura de conserva- ción, la curva (T) tiende a tomar la forma de lación, la curva (T) tiende a tomar la forma de la curva (T’) y la curva (G) la forma de la curva (G’), lacurva (T’) y la curva (G) la forma de la curva (G’), la cual puede cortar a la curva (T’) en A, pues Zacual puede cortar a la curva (T’) en A, pues Za Por lo tanto, los ensayos de la estabilidad a los ex-Por lo tanto, los ensayos de la estabilidad a los ex- pansi pansivos vos en en agua agua hirvihirviendo endo son son “sufi“suficientcientes”, es”, aunaun útil, ya que acelera su hi- útil, ya que acelera su hi- dratación, pero a veces tiene el inconveniente de dar dratación, pero a veces tiene el inconveniente de dar lugar a una considerable expansión, que no existiríalugar a una considerable expansión, que no existiría en frío y que es debida, posiblemente, a una rápidaen frío y que es debida, posiblemente, a una rápida hidratación del aluminato tricálcico, sin disoluciónhidratación del aluminato tricálcico, sin disolución (cuando el porcentaje en(cuando el porcentaje en del cemento es superior del cemento es superior SULFATADAS SOBRE EL SULFATADAS SOBRE EL a g u aa g u a cementocemento pero el cemento era pero el cemento era lo lo tantotanto, , poco poco 7474 CEMENTO CEMENTO El agua del mar contiene alrededor deEl agua del mar contiene alrededor de g g dede sulfato magnésico por litro;sulfato magnésico por litro; otra parte la acción otra parte la acción Fig. 4.13Fig. 4.13 4.12 4.12 0 la 0 la de un revestimiento de un revestimiento (en particular, la del carbón), da lugar a desprendi-(en particular, la del carbón), da lugar a desprendi- miento de vapores que contienen hidrógeno sulfurado,miento de vapores que contienen hidrógeno sulfurado, y anhídrido sulfuroso, que se transforma en anhídridoy anhídrido sulfuroso, que se transforma en anhídrido sulfúrico en presencia del vapor de agua, el cual ata-sulfúrico en presencia del vapor de agua, el cual ata- ca al hormigón al igual que los vapores deca al hormigón al igual que los vapores de sul- sul- fúrico (fig. 4.13).fúrico (fig. 4.13). Los vapores sulfurosos atacan también al hierroLos vapores sulfurosos atacan también al hierro las armaduras de la pasarela de hormigón ar- las armaduras de la pasarela de hormigón ar- dada, a pesar de la protección de la pintura.dada, a pesar de la protección de la pintura. REACCIÓN MUTUA ENTRE EL CONGLOMERANTE Y REACCIÓN MUTUA ENTRE EL CONGLOMERANTE Y Los áridos que contienenLos áridos que contienen reaccio- reaccio- nan con los conglomerantesnan con los conglomerantes yy ParaPara disolvente de los cloruros sobre la cal, aumenta ladisolvente de los cloruros sobre la cal, aumenta la permeabilidad permeabilidad del del hormigón hormigón (fig. (fig. 4.11).4.11). Las fisuras debidas al entumecimiento delLas fisuras debidas al entumecimiento del aluminato con tres radicales sulfatadosaluminato con tres radicales sulfatados apare- apare- cen recubiertas de dicha cal blanquecina y blandacen recubiertas de dicha cal blanquecina y blanda característica.característica. La mezcla del yeso con un cemento que contengaLa mezcla del yeso con un cemento que contenga (ver (ver de dicho cemento sobre materiales a base de yesos.de dicho cemento sobre materiales a base de yesos. provoca provoca entumecientumecimientos, mientos, en en medio medio húmedo húmedo (figu-(figu- ras 4.12-9.7).ras 4.12-9.7). La combustión de productos que contengan azufreLa combustión de productos que contengan azufre mado de la figura 4.13 (no visibles en la fotografía)mado de la figura 4.13 (no visibles en la fotografía) pres presentaentan n corrcorrosióosión n y y provoprovocan can lala del hor- del hor- por otra parte, la barandilla también está oxi- por otra parte, la barandilla también está oxi- FI SU RA S DE BID AS AI. 75 migones pesados, puede emplearse el sulfato de bario, que es insoluble. Los álcalis de ciertos cementos pueden alcanzar excepcionalmente porcentajes de % de y de SUS soluciones cimiento, principalmente sin porque los tetrae- dros de pero se comprende que no ocurra lo mismo en la su- perficie de ciertas sílices amorfas; los iones no están allí saturados y presentan una cierta inestabilidad, eventualmente acentuada por ENTUMECIMIENTO DEBIDO A LA OXIDACIÓN DE HIERROS ( ARMA DUR AS, ETC.). Las fisuras debidas la oxidación de los hierros es CORROSIÓN QUÍMICA. El oxígeno, el gas carbónico y el agua (0 el vapor de agua) atacan al hierro por Su lluvia es ligeramente ácida, sobre todo en las aglome- raciones industriales (ácidos sulfúrico, etc.). Los de CO,), ponen fin a la protección básica y el desciende de ra 4.14 a, muestra primas de 7 Izquierda Centro Derecha en cemento 300 350 360 en agua 210 190 180 conservadas al aire seco La superficie bañada con fenolftaleína, que vira a violeta para un pH se tiene sensiblemente h es el espesor carbonatado (en cm) Izquierda Centro Derecha e n cemento 300 350 360 Dos if icac ión en a g u a ( 210 190 18 0 Se tiene aproximadamente Se comprende que, en las mismas condiciones (do- sificación, fisura, etc.), el de cemento Fig. 4.14 a. CPA Conservación en el aire a 50 C CLK Conservación en el aire a C franceses, % de o las de ciertos productos de adición básicos, atacan muy lentamente a la sílice amorfa (y eventual- mente a la alúmina) de ciertos áridos reactivos, proce- dentes de rocas volcánicas (andesita, riolita, calcedonia, etc.), o de ciertos productos vítreos artifi- ciales (vidrio). Se forma así un sílico-aluminato alca- lino hidratado, casi sin solución de la sílice. La reac- ción tiene lugar principalmente en medio húmedo que favorece la migración de los álcalis. La sílice cristalizada (cuarzo) no da lugar a entume- apilados regularmente, no tienen ningu- na valencia libre y son químicamente más estables porosidad la plaga principal del hormigón armado. corrosión tiene lugar, pues, en presencia de aire húme- do, viniendo acentuada en medio ácido: el agua de contienen gas sulfuroso (y también sulfhí- drico y nítrico), cuya reacción ácida es más fuerte en ambiente húmedo El lavado de la cal, procedente de la hidratación de los silicatos, y sobre todo carbonatación que la %neutraliza (el aire contiene aproximadamente a aproximadamente 8. La figu- 7 cm de sección, hechos con hormigón de cementos Portland, con las siguientes características : indica la progresión de la carbonatación el tiempo de conservación en el aire (en años). La figura 4.14 muestra distintos hormigones elaborados con cemen- to de escorias (CLK) de las siguientes características : conteniendo una mavor cantidad de cal (contiene alre- dedor del 65 %) las escorias al- rededor del tanto mayor cuanto más permeable es el hormigón, y por consiguiente, cuanto menor es su dosificación en cemento y cuanto menos fino es éste. En el “hormigón celular” dicha penetración es rápida. Ésta proporcionalmente, cuando el espesor a CORROSIÓ N ELECTROQUÍ MICA . No existe una frontera bien definida ante la corro- sión química y la corrosión electroquímica, pero sí se sabe, que la primera alcanza la superficie del metal, mientras que la segunda se manifiesta solamente en algunos puntos que constituyen los ánodos. Dicha corrosión es debida esencialmente a heterogeneidad: del metal: de su naturaleza, de sus tensiones; del medio: de la repartición de las sales disueltas, de la humedad, de la temperatura. La heterogeneidad del metal se manifiesta principal- mente en las fuertes tensiones de los aceros de hormi- gón pretensado, tensados a valores próximos de su límite elástico. Las sales (cloruros, sulfuros, sulfatos) aumentan la intensidad de las corrientes electrolíticas. Los hierros que se encuentran en el medio oxidante más húmedo se comportan como ánodos electrolíticos. Las diferencias de potencial tienden a disminuir con el tiempo ‘como consecuencia de la polarización de las pilas formadas; por el contrario el óxido acentúa di- chas diferencias de potencial, siendo el oxígeno un despolarizante. FISURAS DE El aumento de volumen del hierro (unas 10 veces) somete al hormigón vecino a una tensión de tracción. Las fisuras que de ella resultan son paralelas a las Dichas fisuras permiten la propagación de 4.15 debajo de las armaduras (ver 4,412). En estas nado todo el espacio libre, nos encontramos con que el resto de la armadura está bien recubierta, pero esta heterogeneidad puede contribuir a provocar una co- rrosión electroquímica. INFLUENCIA DEL CONGLOMERANTE. cal, y cuya hidratación da lugar a una liberación de cal hidratada, se carbonate más lenta- mente que éstas, en las que no hay liberación de cal hidratada por hidratación. La velocidad de penetración del gas carbónico es atravesar au- menta, y más teniendo en cuenta que la carbonatación puede aumentar la impermeabilidad de los aglome- rantes con mucha cal, a causa del aumento del volu- men absoluto la cual se transforma en la corrosión química. En la figura 4.15 vemos un ejem- plo de fisuras por corrosión de las armaduras (véase también las figuras del Capítulo X), Cuando el hormigón es apisonado, el agua y el aire tienen tendencia a Situarse en la parte alta y a zonas se inicia la corrosión; cuando el óxido ha lle- conglomerantes protegen los hierros de la rrosión tanto mejor cuanto más ricos son en cuanto más finos son (a condición de no sobrepasar los 4.000 Blaine aproximadamente), cuanto más pobres son en electrólitos con un relativamente bajo (cloruros, sulfuros, sulfatos). Para igual finura de molido los cementos protegen, durante más tiempo las armaduras que los cementos que contienen productos menos básicos : escoria, puzolana, los cuales tienen, por otra parte, un poder de retención del agua menor (ver 7 8 LAS FISURAS CEMENTO 2. El agua no es pura, sino que contiene cal, álcalis, cloruros, que hacen descender su punto de congelación (pero que se eliminan progresivamente mediante un lavado, o se vuelven insolubles por carbonatación o fijación). 3. El apa puede mantenerse en estado li quido, en ciertos poros en los que no existe un germen cristali- no ; es por ello que la temperatura del hormigón some- tido a congelación desciende bastante regularmente sin presentar un salto brusco, mientras que en la congela- ción se observa un salto brusco. Además una gran parte del agua que se encuentra en los poros no puede helarse y aumentar de volumen si no es a muy bajas temperaturas; el agua de los poros no se hiela. (igual a la unidad) y el del hielo (igual a 4. Hemos visto que el descenso de la temperatura no es i nstantáneo (aun cuando sea rápido cerca de la superf y más teniendo en cuenta que el agua para (80 por gra- Fig. 4.18 expulsión del hielo hacia el exterior de los paramentos arrastra la cal hidrolizada, la cual sufre una 4,412 ESTRUCTURA DEL HORMIGÓ N CONGELADO. Una sola helada puede dar lugar a una sólo puede dar lugar a un aumento de volumen SC Son, pues, los poros, visibles al microscopio, saturados de agua, de grandes dimensiones con relación a los intersti cios capilares Vecinos, que dan Dichos poros, cuya dimensión menor es del orden de 0,001 a mm o aún más, existen principalmente entre el árido la pasta 4.19 Midiendo el calor específico de una pasta de cemento amasada a baja temperatura, se comprueba que hay que admitir para el agua de amasado un calor específico medio, intermedio entre el del agua líquida helarse, debe desprender muchas mo); el hielo tiene la posibilidad de dilatarse o bien hacia la atmósfera o bien hacia el interior (en donde el descenso de la temperatura es más lento, expulsando por esta causa el agua que se encuentra en los posos vecinos; el hielo presenta, en efecto, una considerable plasticidad a las temperaturas y a las velocidades de enfriamiento que nos interesan (su modulo de defor- mación es bastante débil ; del orden de algunos cente- nares de Cuando los poros se ensanchan, la progresiva, acentuando la trayectoria de las fisuras (fig. 4.18). fisura visible, ya que el aumento de volumen del hielo es mínimo. Por ejemplo, un poro de 30 micrones tan de 3 micrones en la primera congelación (si dicho aumento de volumen sólo puede tener lugar en una sola dirección). Para dilatar los grandes poros son ne- cesarios muchos ciclos de congelación y con imbibición de agua. Dichos ciclos favorecen la saturación de agua, ya que el aire se elimina o disuelve progresivamente. Las fisuras producen escamas paralelas a la super- ficie del hormigón, las cuales tienden a separarse per- mitiendo de este modo al agua, penetrar más profun- damente. La figura 4.19 nos muestra un ejemplo de ello (en primer plano; el paramento ha sido reparado parcialmente). principales expansiones. en las discontinuidades 4.33 4.33 espesor aproximado de 20 micrones, en dosespesor aproximado de 20 micrones, en dos distintas. distintas. 4,4444,444 DEDE LL A A POR CPOR COO NGELA NGELA -- CIÓN DEL HORMIGÓN DEBIDO A LA EXISTENCIA CIÓN DEL HORMIGÓN DEBIDO A LA EXISTENCIA DE OTROS ENTUMECIMIENTOS.DE OTROS ENTUMECIMIENTOS. La rotura de un elemento de hormigón por conge-La rotura de un elemento de hormigón por conge- lación se debe principalmente al aumento delación se debe principalmente al aumento de Fig. 4.34Fig. 4.34 Fig. 4.33Fig. 4.33 pues, pues, que que cualquiecualquier r otro otro entumecientumecimiento miento que que puedapueda existir aumentará sus efectos (ver 3,123).existir aumentará sus efectos (ver 3,123). La figura 4.33 da un ejemplo de corrosión de lasLa figura 4.33 da un ejemplo de corrosión de las armaduras, la cual provoca un aumento de volumenarmaduras, la cual provoca un aumento de volumen que se añade al del hielo (ver también la fig. 4.21).que se añade al del hielo (ver también la fig. 4.21). El aumento de volumen debido a las aguas sulfata-El aumento de volumen debido a las aguas sulfata- das se añade raras veces al del hielo, que tiene lugar das se añade raras veces al del hielo, que tiene lugar principalmente principalmente en en las las zonas zonas expuestas expuestas al al aire.aire. II N NFFLLUUEENNCCIIA A DDEEL L CCOONNGGLLOOMMEERRAANNTTE E SSOOBBRRE E LLAA DEBIDA AL HIELO. DEBIDA AL HIELO. Según los principios que acabamos de enunciar,Según los principios que acabamos de enunciar, p pooddeemmoos s ddeecciirr resistente a la congelación:resistente a la congelación: cuantocuanto cuantocuanto cuantocuanto estable es a los expansivos, estable es a los expansivos, cuantocuanto eses (si se comparan(si se comparan cuantocuanto es su resistencia aes su resistencia a lala tracción.tracción. 4,4214,421 FFINURA DE MOLIDOINURA DE MOLIDO.. Un aumento de la finura da lugar a un aumento deUn aumento de la finura da lugar a un aumento de la velocidad de hidratación, de la retención de agua,la velocidad de hidratación, de la retención de agua, de la impermeabilidad, y en los cementosde la impermeabilidad, y en los cementos que experimenta el agua al helarse. Se comprende,que experimenta el agua al helarse. Se comprende, conglomerante es tanto conglomerante es tanto rápida es su rápida es su inicial, inicial, retiene el agua, retiene el agua, volumen volumen las dosificaciones en peso),las dosificaciones en peso), a un incremento de la estabilidad a los expansivos.a un incremento de la estabilidad a los expansivos. La resistencia a la congelación resulta, pues, incre-La resistencia a la congelación resulta, pues, incre- mentada.mentada. Las fisuras debidas a la congelación se producenLas fisuras debidas a la congelación se producen F FISIS UURRAS AS DEDE BBIIDADA S S AALL primeramente primeramente en en los los ángulos ángulos (figs.(figs. es decir, es decir, produce producen n en en las las aristas aristas (a (a una una cierta cierta distancidistancia a de de loslos ángulos) y en el centro de las superficies expuestas alángulos) y en el centro de las superficies expuestas al aire. Ello prueba que lasaire. Ello prueba que las fi fi suras suras dedebidas bidas aa sec secundariundariaa en laen la ción. También hay que señalar que las fisuras de re-ción. También hay que señalar que las fisuras de re- tracción son perpendiculares a las superficies libres,tracción son perpendiculares a las superficies libres, mientras que las fisuras de congelación son general-mientras que las fisuras de congelación son general- mente paralelas a dichas superficies. Después de losmente paralelas a dichas superficies. Después de los Fig. 4.36Fig. 4.36 ángulos, son las aristas las que primero seángulos, son las aristas las que primero se (fi- (fi- guras 4.33, 4.35 y 4.38).guras 4.33, 4.35 y 4.38). En el momento en que el agua embebe el hormigón,En el momento en que el agua embebe el hormigón, ésta penetra en las fisuras de retracción (fig.ésta penetra en las fisuras de retracción (fig. pero pero a a continuaccontinuación, ión, en en el el curso curso del del bien bien se se evapora evapora o o bien bien penetra penetra más más ra de la zona susceptible de aumentarra de la zona susceptible de aumentar volumen. Se volumen. Se podria podria pensar pensar que que las las fisuras fisuras de de facilitanfacilitan la imbibición, pero debe tenerse presente que tambiénla imbibición, pero debe tenerse presente que también facilitan la evaporación, pudiendo ambos efectos com-facilitan la evaporación, pudiendo ambos efectos com- pe pensns ararsese ,, tanto más cuanto que un vapor circulatanto más cuanto que un vapor circula mejor pormejor por cados con un cemento de diferentes finuras (con lacados con un cemento de diferentes finuras (con la misma relación agua-cemento, de la. misma compaci-misma relación agua-cemento, de la. misma compaci- dad. etc.), suficientemente endurecidos (por ejemplo,dad. etc.), suficientemente endurecidos (por ejemplo, 28 días en medio húmedo a 15 ó 20”) se someten a28 días en medio húmedo a 15 ó 20”) se someten a ciclos de congelación, se encuentra que la resistenciaciclos de congelación, se encuentra que la resistencia a la congelación es tanto mayor, cuanto más fino es ela la congelación es tanto mayor, cuanto más fino es el cemento. La causa de ello no es, pues, el aumento decemento. La causa de ello no es, pues, el aumento de la resistencia a la tracción, sino más pronto la reten-la resistencia a la tracción, sino más pronto la reten- ción de agua, la eliminación de rezumado interno ención de agua, la eliminación de rezumado interno en las primeras horas de conservación en las condicioneslas primeras horas de conservación en las condiciones estudiadas, y la impermeabilidad.estudiadas, y la impermeabilidad. 4 , 4 2 24 , 4 2 2 A igual finura Blaine, elA igual finura Blaine, el clinkerclinker retiene mejor elretiene mejor el agua que laagua que la eescoriscoria gra granuanuladalada de alto horno, ya que ende alto horno, ya que en aquél existen poros microscópicos que lo hacen rugo-aquél existen poros microscópicos que lo hacen rugo- so: la figura 4.37 a muestra un corte de los granosso: la figura 4.37 a muestra un corte de los granos dede clinkerclinker y la figura 4.37y la figura 4.37 bb dede granos de escoria ; granos de escoria ; un contorno irregular, mientras que los segundos (vi-un contorno irregular, mientras que los segundos (vi- treos) son más lisos; pero sobre todo la hidratacióntreos) son más lisos; pero sobre todo la hidratación inicial de los granos de escoria es más lenta, en espe-inicial de los granos de escoria es más lenta, en espe- cial a baja temperatura.cial a baja temperatura. DDee unauna general, general, loslos -- cición de ón de ser establesser estables a losa los eexpansixpansivos) vos) son, pueson, pues, s, memenosnos susce susceptiptiblebles s de de agriagri eetarsetarse los ce- los ce- mentos quementos que contienencontienen e pre propoporciorción ón de ede esco-sco- rias de igual finura,rias de igual finura, congelación una vez estén lo suficientemente endure-congelación una vez estén lo suficientemente endure- cidos para que su resistencia a la tracción sea aproxi-cidos para que su resistencia a la tracción sea aproxi- madamente la misma. Sin embargo, para unmadamente la misma. Sin embargo, para un clinker clinker y una escoria de buena calidad, se comprueba que lay una escoria de buena calidad, se comprueba que la disminución de la resistencia a la congelación es ape-disminución de la resistencia a la congelación es ape- nas apreciable, hasta llegar a los “cementos portlandnas apreciable, hasta llegar a los “cementos portland de hierro” (que contienen alrededor de un 35 % dede hierro” (que contienen alrededor de un 35 % de escorias), lo que justifica el nombre de “portland”escorias), lo que justifica el nombre de “portland” que se da a dichos cementos.que se da a dichos cementos. La adición deLa adición de retardadores de fraguadoretardadores de fraguado aumenta elaumenta el agrietamiento por congelación: por ejemplo, unagrietamiento por congelación: por ejemplo, un land fabricado con unland fabricado con un clinkerclinker determinado, molido adeterminado, molido a una determinada finura, es tanto menos susceptibleuna determinada finura, es tanto menos susceptible de agrietarse por congelación cuanto menos yeso con-de agrietarse por congelación cuanto menos yeso con- tiene, a condición de no presentar un “falso fraguado”tiene, a condición de no presentar un “falso fraguado” o un fraguado rápido, que disminuiría la compacidado un fraguado rápido, que disminuiría la compacidad del hormigón en obra.del hormigón en obra. LLa propoa proporcirciónón de yeso de yeso eess que que corrcorreespondsponde a las máxie a las máximamas rs reesisi ststeenciasncias memecánicánicas.cas. Por el contrario losPor el contrario los de de fraguado aumen-fraguado aumen- los cernemos con una débil retención de agua (cemen-los cernemos con una débil retención de agua (cemen- tos que contienen una fuerte proporción de escorias) ;tos que contienen una fuerte proporción de escorias) ; la escoria cuya hidratación vienela escoria cuya hidratación viene por la sosa, por la sosa, una una estructura estructura vítrea vítrea comocomo lolo tanto,tanto, mámás ss susceusceptiptiblesbles agrietarse que las escorias. agrietarse que las escorias. corte de los granos decorte de los granos de esferoidal y que son más o menos porosos.esferoidal y que son más o menos porosos. Hay que señalar sin embargo, que los cementosHay que señalar sin embargo, que los cementos comerciales a base de escorias o de cenizas, tienencomerciales a base de escorias o de cenizas, tienen generalmente una mayor finura de molido (con el fingeneralmente una mayor finura de molido (con el fin de obtener resistencias iniciales análogas) y una cosade obtener resistencias iniciales análogas) y una cosa puede puede compencompensar sar la la otra, otra, tanto tanto más más cuanto cuanto que que loslos en los lugares que están sometidos a variaciones deen los lugares que están sometidos a variaciones de temperatura más rápidas. Ahora bien, en estos lugarestemperatura más rápidas. Ahora bien, en estos lugares raramente existen fisuras de retracción hidráulica, yararamente existen fisuras de retracción hidráulica, ya que en ellas la retracción puede producirse libremente ;que en ellas la retracción puede producirse libremente ; la mayoria de las fisuras, y las más importantes, sela mayoria de las fisuras, y las más importantes, se hormigón no hormigón no sino una sino una por congela- por congela- enfriamienenfriamiento, to, oo en en el el hormigón,hormigón, de modo que en el momento de la congelación gene-de modo que en el momento de la congelación gene- ralmente sólo hay agua a una cierta profundidad, fue-ralmente sólo hay agua a una cierta profundidad, fue- retracción retracción intersticio que un líquido. intersticio que un líquido. El aumento de la finura de molido del cemento, noEl aumento de la finura de molido del cemento, no aumenta en general, a largo plazo, la resistencia delaumenta en general, a largo plazo, la resistencia del hormigón a la tracción. Si diversos hormigones fabri-hormigón a la tracción. Si diversos hormigones fabri- los primeros (en su mayoría cristalizados) presentanlos primeros (en su mayoría cristalizados) presentan (a con (a condidi fue fuertrt en el caso en que se sometan aen el caso en que se sometan a tan la resistencia a la congelación, principalmente entan la resistencia a la congelación, principalmente en tiene un rápido endurecimiento, favorable para la re-tiene un rápido endurecimiento, favorable para la re- sistencia a la congelación.sistencia a la congelación. LasLas poseen poseen las las das das pero pero hidratación hidratación inicial inicial esesescoriaescorias s granulagranula aún más lenta; para una misma finura, son,aún más lenta; para una misma finura, son, por por La figura 4.37 c muestraLa figura 4.37 c muestra una ceniza puzolánica, granos que tienen una formauna ceniza puzolánica, granos que tienen una forma 8686 FISURAS FISURAS DEL DEL CEMENTOCEMENTO 00 4.37 4.37 aa 44 00 00 Fig. 4.37Fig. 4.37 bb EESCALASCALA Fig. 4.37Fig. 4.37 cc 00 Fig. 4.37Fig. 4.37 d d FI SU RA S DE BI DA S AL 87 pesos de la escoria la ceniza son inferiores al del clinker y a la penetración del agua lo que tiene importancia es el volumen de los granos Las “cales hidráulicas”, a pesar de su gran finura, tienen una hidratación inicial muy lenta, exigen una gran cantidad de agua de amasado y dan lugar a una débil resistencia a la tracción en el hormigón. Las cales presentan poca resistencia la con- gelaci de y 90 % de cal hidráulica). cales grasas y las harinas de árido (no suscep- á r i d o 4.38 Fig. Fig. 4.39 b y para igual dosificación en peso, los cementos de escorias de cenizas tienen una dosifica- ción en volumen superior (en ciertos casos en un 10 a 15 Ahora bien, en la resistencia al rezumado ón. Los cementos “bastardos” presentan una resisten- cia a la congelación intermedia entre las de los dos cementos que entran en la mezcla 4.32 e, mortero bastardo, en el que el cemento contiene 10 % Las tible de agrietarse por sí mismo), aun teniendo gran poder de retención del agua, no absorben el agua de rezumado interno durante el fraguado. Además exigen LAS FISURAS DEL CEMENTO Fig. 4.40 también una gran cantidad de agua de amasado pequeña 0 nula. Presentan, pues, poca resistencia a la congelación. (Ciertos conglomerantes pueden contener una notable proporción de harina inerte, autorizada las normas. Los colorantes de los conglomerantes b, pérdidas al fuego 38 % 47 C a 0Ahora bien valor máximo de la relación es para los cementos franceses de proporción de carbonato cálcico procedente ya sea de la “harina” (de mármol), ya sea de la cal más o menos hidráulica. De todos modos no es de extrañar que el conglomerante tenga una pésima resistencia a la gelación. En la ejecución hay que tener en cuenta todas las partes de la obra que pueden estar bajo la acción del hielo; no basta con hacer las juntas con un buen mor- tero, si se ha ejecutado el resto con un mortero de cal. de mala composición y harinoso (fig. 4.40). El cemento aluminoso retiene mal el agua de ama- sado, ya que sus granos son bastante lisos (fig. 4.37 agua que la y aún más horas) ; además dicho buena resistencia a la tracción; por lo tanto resiste a la (El hecho de que su coeficiente a 7 sea menor que el E X P A N S I V O S . Se comprende que siendo el aumento de volumen lo que provoca la fisuración por congelación, las expan- siones de la cal libre la magnesia libre y el exceso de sulfatos, aumenten aún más dicha ración. En los franceses es la cal libre !a que se encuentra con un clinker, de temperatura de cocción, de enfriamiento, etc., dicha fisuración aumenta con el de saturación en cal” permitido observar, que los cementos son tanto más susceptibles de agrietarse por congelación cuanto más ricos son en cal (total), en silicato tricálcico 0 en clinker. En rralidad, cemento resiste tanto mejor a congelación, cuanto menor cantidad de cal libre contiene; sin de estabilidad a los expansivos, se agrie- tan congelación cuanto mayor can- tidad de y de silicato tricálcico, es El aumento de la finura contribuye a dar estabilidad a los cementos fieren al hormigón una resistencia a la tracción muy son generalmente óxidos metálicos molidos, los cuales son harinas inertes.) La figura 4.38 muestra un dique de hormigón, que contenía una gran cantidad de arena q ha sido rápidamente dete- y de “harina”, y riorado por el hielo. La figura 4.39 a muestra un corte del hormigón de la figura 4.33, con 20 años de existencia (en la región de París). En él se observan discontinuidades entre el árido (mármol) y la pasta conglomerante; dichas dis- continuidades están más acentuadas en la figura 4.39 en la que aparecen fisuras claramente visibles en la pasta conglomerante. La observación de dicha pasta, por reflexión y a través de una lámina delgada, muestra que ésta no contiene granos superiores a 100 El análisis químico da la siguiente composición: Para los land, en el valor medio, del orden de Dichos aná- lisis muestran, pues, que la pasta contiene una gran que está molido a una fisura moderada y que su masa es algo mayor que la del clinker; dichas característi- cas no favorecen la obtención de una buena resistencia a la congelación, pero rápida hidratación (40 % de más a largo plazo, en las primeras cemento no contiene ningún expansivo y presenta una de dilatación térmica de otros cementos, tiene probablemente una influencia despreciable.) frecuencia; ahora bien, en fabricado en determinadas condiciones de finura de molido, de módulo silícico y aluminio-férrico, Es por ello que ciertas comparaciones han bargo, los cementos Portland de igual finura y menos por decir, de cal total contienen. ricos en expansivos, lo que constituye otra razón para que la resistencia del ce- mento a la congelación aumente con su finura, a 90 LAS DEL CEMENTO de congelación (en negro) f isuras de congelación (en negro) Fig. 4.41 a m m ha aumentado de . Es, pues, necesario controlar la cantidad de aire para evitar una disminución demasiado grande de las resistencias. Sin embargo, la disminución de las resistencias, va acompañada de concomitante y supe- rior de los módulos de deformación, que puede resul- tar ventajosa La introducción de un a de aire ti ene una tanto marcada cuanto menor es la dosi ficación en absoluto de cemento, y cuanto menos fino es éste. Así, pues, la introducción de aire aumenta general- mente más la resistencia a la congelación de un land que la de un cemento rico en escorias : el es, en general, menos fino, Fig. 4.41 b 500 ENTUMECIMIENTO DEL ÁRIDO. Ciertos áridos porosos son poco resistentes al hielo por sí mismos, y hacen que el hormigón con ellos fa- bricado, lo sea también. Éste es el del árido que muestran en corte las figuras 4.41 b, su porosidad inicial era del 14 % . Las motas gracias a su contextura permeable puede salir sin fisurarlo; pero la pasta de cemento menos permeable dificulta su paso y el hielo acumulado aumenta la dis- continuidad entre el árido y la pasta. Al cabo de cier- to número de ciclos se produce una de las numerosas postillas características de ciertas carreteras y de cier- tos pavimentos de hormigón (fig. 4.42). En la disminución sobre el agrietamiento congelación del hormigón y su volumen’absoluto es menor. 0 y 4.41 de haber estado sometido a 40 ciclos de congelación de arcilla son también algunas veces granos poco re- sistentes al hielo. Sucede también, que un árido poroso (o un pedazo de madera tierna), por sí mismo resistente al hielo, da lugar a un aumento de volumen: cuando baja la temperatura, el agua que lleva el árido se hiela, y FISURAS DEBIDAS AL ENTUMECIMIENTO 9 1 ra 1.16 se observan unos orificios que son probable- mente postillas debidas al hielo, frecuentes en las carreteras de Estados Unidos, originadas por áridos muy porosos (10 a 15 % Fig. 4.42 COMPROBACIÓN DE LA RFSISTENCIA A LA CONGE- LACIÓN. Se puede comparar la resistencia a la congelación de dos hormigones, sometiéndolos a ciclos de congela- ción y descongelación con Pueden composición y compacidad sean las mismas que en la obra, y que se introducen alternativamente en am- bientes a y presencia Se puede tener idea fácilmente de los desperfectos que han tenido lugar, observando el aspecto de las probetas (ángulos, aristas y caras deterioradas, mi- diendo aumento de volumen, y a veces, las conformarse a menudo con los conocimientos adqui- ridos (enumerados más para decidir la com- posición de un hormigón resistir al hielo. Para comparar las ntrínsecas a la con- gelación de dos conglomerantes pueden emplearse prismas de mortero estabilidad en los expansivos resistencias a la t racción del mortero en los prime- ros (dicha resistencia alcanza bastante de- máximo) (medida T) ; absorción mortero endure- cido y a continuación secado al aire y sometido a un ensayo de capilaridad (medida (Dicha La resistencia a la congelación es tanto mayor cuan- to más estable a los expansivos es el conglomerante, cuanto mayor es T, y cuanto más pequeños son y y (ver también la fig. 8.10 5). de agua. emplearse, por ejemplo, probetas prismáticas, de agua. uno de ellos por lo menos en Unas condiciones aceptables son: en agua, y al aire. mecánicas a la tracción (flexión). (La medida del peso no es siempre significativa pues un hormi- gón deteriorado y cuyo volumen ha aumentado, puede presentar una pérdida de peso mínimo.) Estos ensayos de congelación son largos, y en su defecto hay que que debe resistencias i (entendiendo por ello, el cemento y eventualmente un producto de adición), a los que se somete a ciclos de conge- lación y descongelación. A falta de estos son bastante largos, las medidas siguientes dan indi- caciones de gran valor : prisa un del mortero en las primeras horas, antes del fraguado (medida y); de un prisma absorción se efectúa principalmente por los poros en los que tiene lugar el aumento de volumen , del hielo.) FI SU RA S VARIAS CAUSAS 95 tas losas pretensadas relativamente delgadas sado “externo” por medio de gatos) fig. CEMENTOS “EXPANSIVOS” Los llamados cementos “expansivos” son mezclas de cemento mento sulfoaluminoso, sulfato de calcio bajo formas diversas (con o sin adición de cemento más o menos aluminoso o de cal hidratada), diversos sulfatos; cal libre magnesia libre o una mezcla de con los que lentamente forman compuestos hidratados estables Si los compuestos están cocidos, dosi- fi cados y moli dos convenientemente, el aumento de volumen, en lugar de proseguir, acentuarse y deterio- rar el hormigón, se estaciona al cabo de un cierto tiempo, incluso en medio húmedo en las resistencias y los módulos de deformación no han alcanzado aún sus valores máximos y el endurecimien- to continúa. Sin embargo su fabricación, almacenaje y empleo son delicados; es como si se inoculara a la vez al cemento un virus y su vacuna. Fig. Si se estudian las retracciones y los entumecimien- tos hidráulicos del hormigón, en lugar de la figura 2.1, se obtiene la figura 5.6 a (conservación en agua, y en el aire con un 50 % de humedad relativa) : mientras que la retracción hidráulica final del hormigón corrien- te sólo depende de la atmósfera de conservación final, la retracción hidráulica final del hormigón de cemento “expansi vo” depende de las condiciones de conserva- ción anteriores (humedad, temperatura). El entumecimiento obtenido en un expan- sivo medio, puede ser del orden de es decir, 3.000 estaría sometido a una tensión de compresión igual al producto del entulnecimiento potencial por el módulo de deformación; ptro el entumecimiento potencial sin deformación es menos que el entumecimiento libre, y el módulo de deformación es también menor. Dicha tensión es, pues, pequeña, y nunca mayor de algunas decenas de 5,231 CEMENTO “SIN El denominado cemento “sin retracción” es un ce- mento “expansivo” con un entumecimiento lo sufi- cientemente moderado para que se pueda obtener des- pués de una conservación razonable en medio húmedo (unos 8 días), una retracción hidráulica, en la atmós- fera de conservación definitiva, que compense sensi- blemente el entumecimiento inicial libre (fig. 5.6 b). De hecho se comprueba que la retracción hidráulica que compensa el entumecimiento inicial neral bastante grande, mayor (alrededor de un 50 Si el hormigón no puede deformarse, sión de compresión del orden de algunos so- Fig. pequeña parte de la hidráulica ulterior, y como la retracción hidráulica del cemento ción” es grande parecer), el (2,531). pero principal- mente, dicha dilatación origina a menudo fragmenta- ciones (fig. 5.5) (ver 1.17 c). de endurecimiento lento, de esco- rias o de puzolana, y de un producto expansivo [ce- ambos]. Las escorias y la puzolana se combinan con el ex- ceso de cal, y se comportan bien ante los expansivos, momento Si el hormigón no pudiera deformarse, es en ge- que la retracción hidráulica de un cemento corriente. está sometido en el momento de máximo entumecimiento, a una ten- lamente. Ello no permite compensar más que una retrac- (por muy paradójico que esto pueda interés de dicho cemento es bastante limi- tado. El hormigón de cemento “sin retracción” expe- rimenta, pues, una retracción hidráulica diferencial más importante que la del hormigón corriente Cuando se habla de “cemento sin retracción”, acude a la mente la idea de un “cemento sin fisuras”. Sin embargo, no es la retracción hidráulica la única causa 96 LAS FISURAS DEL CEMENTO de las fisuras y, por otra parte, en el estado actual de la técnica, no existe un verdadero cemento sin retracción. DEFORMA- CIONES Y A LAS RETRACCIONES La mayoría de las veces se culpa a la retracción hidráulica de las fisuras del hormigón. A decir verdad si se trata de hacer fisurar un hormigón en el labora- torio, en las mismas condiciones de endurecimiento, grado higrométrico, etc., se comprueba que en la ma- yoría de los casos dicho hormigón no se fisura. De esto a pensar que la retracción hidráulica no es la causa de las fisuras no hay más que un paso; si bien la retracción no es la única causa, o mejor, casi si empre una de las causas de las fi suras que se producen en obras a la intemperi e. Si el hormigón se puede igualmente disminuir a causa de FISURAS DEBIDAS A LAS DEFORMA- CIONES Y A LAS RETRACCIONES DEL ARMADO P APELDE LASARMA DURAS. El acero tiene módulos de deformación mucho ma- yores que los del hormigón: su módulo de elasticidad es de 2 a o sea, 10 ó 20 veces el ciente de equivalencia: 15. hormigón armado es armar, pueden alcanzar resistencias del doble de las del acero dulce. La carga correspondiente al “limite aparente de elasticidad” de un acero corriente, es orden de la trabajar aproximadamente a la mitad de dicho límite (e incluso hasta los de dicho límite), y se consi- dera que su es ordinaria. El acero duro empleado en pretensado” Cuando se arma el hormigón, se considera que su resistencia a la tracción sólo es debida a las Fig. 5.7 ras ; veremos que esta hipótesis es válida Sin una resistencia nula a la tracción no tendría apenas interés, ya que su cohesión sería nula; por otra parte, no tendría ninguna adherencia a las armaduras. Se comprueba que la rotura de entre el hormigón y una que envuelve todas las irregularidades macroscópicas o microscópicas de la armadura (fig. ya que los adherencia del a la armadura es,, pues, i gual a la al del hormi- gón de la armadura es importante, es decir, si sobrepasa la dimensión media de las irregularidades del acero y de los granos más pequeños del árido (del orden de 1 Véanse trabajos del volúmenes de los que el cuarto da una síntesis de todos los trabajos). FISURAS DEBIDAS A si ella no es la principal causa, es a una es decir, sometiéndole a una tracción previa, su resistencia a la tracción disminuye. Su resistencia a la la evaporación de agua que dificulta la hidratación del cemento; y como ciertas zonas de compresión de las secciones de hormigón están “pretraccionadas”, la tensión debida a las deformaciones en el resto de di- chas secciones aumenta. Si una losa o una pieza de hormigón se somete a desecación por ambas caras, tiene lugar una propaga- ción de las fisuras y una progresiva disminución de la resistencia a la flexión, hasta que se haya alcanzado la máxima (2,552). Se explica de este modo, que la resistencia a la flexión alcance un máxi- mo disminuyendo a continuación hasta un valor en especial en piezas de pequeíío espesor. módulo de deformación lenta del hormigón; a menu- do suele tomarse como relación de módulo, o coefi- La resistencia a la rotura del acero “dulce” em- pleado corrientemente en de 4.000 a 5.000 es decir, del orden de 10 veces la del hormigón a la compresión, y de 100 veces la del hormigón a la tracción. Los aceros “duros” para mitad de su resistencia. Corrientemente se le hace a la temperatura tiene una resistencia a la rotura del orden de 15.000 embargo, puritanamente hablando, un hormigón con con el recubrimiento sufi- ciente, tiene lugar primeramente por cizallamiento a lo largo de una superficie aproximadamente cilíndrica gramos finos y los cristales de silicatos y de alumina- tos hidratados penetran en las irregularidades del acero. a lo largo de dicha armadura. Si el deslizamiento mm), se comprende que la resistencia pueda disminuir, más teniendo en cuenta que en algunos casos el hormigón puede presentar fisuras paralelas Symposium sobre la adherencia y la formación de fisuras en el hormigón armado”, organi- zado por la RILEM en Estocolmo en el año 1957 (cuatro 111 2. se en agua en elementos finos, y la resistencia ha disminuido. Así, en la figura 6.5, entre dos granos de árido, que afloran a la junta de hormigonado, la pasta o el mortero fino que llegaban hasta la superficie AB en el momento del fraguado, pasan a cuando se vierte una nueva capa de hor- y a primitiva posición a consecuencia de la Fig. 6.5 3. El aire absorbido en la junta de hormigonado tiene difícil salida, sobre todo si ésta no ha sido 4. En el momento del vertido de una nueva capa de hormigón y durante el endurecimiento, puede exis- tir un gradiente de temperatura, debido a un cambio del medio ambiente y al calor de hidratación del cemento. Por todas estas razones las fases de hormigonado aparecen a menudo visibles, formando juntas horizon- tales (fig. 6.6 especialmente acusadas en los depósi- continuidades entre dos tongadas pueden dar lugar a infiltraciones, incluso a través de espesores bles de hormigón (fig. 6.6 Para aumentar la adherencia del hormigón consigo mismo es necesario, pues: 1. Mantener húmedo hormigón vertido con an- terioridad 2. Decapar la superficie de contacto por medio de un chorro de arena, o por lo menos con un cepillo metálico, 0 incluso atacar la superficie con una piqueta, en el caso de que la nueva capa se vierta mucho tiem- po después (varias semanas, e incluso varios meses), evitando el hormigón en profundidad; 3. Mojar la superficie de contacto, sin exageración (sin crear charcos en las superficies horizontales); 4. un pequeño espesor de hormigón en tener en cuenta el “efecto de GENERALES superficie te. resulta vertido anteriormen- : bien ha sufrido un lavado bien frecuentemente(por la lluvia, la ejemplo) ha la hidratación. Corriente- mente la es aproximadamente horizontal, consecuencia del apisonado dicha junta de retracción migón. y aparecen como mínimo dos fisuras Con el tiempo la superficie A’B’ tiende a volver y si la nueva capa de hormigón se seca al entrar en contacto con ella, y su plasticidad disminuye antes, o durante el apisonado. tos (fig. 6.6 b). No basta con tapar un nido de grava para impedir que el agua se infiltre (fig. 6.6 c: la he- rrumbre rezuma con el agua infiltrada). Las dis- presa de gravedad). con el fin de evitar la evaporación ; finos, para pared” ; LAS FISURA Fig. 6.6 a Fig. Fig. 6.6 5. Evitar el calentamiento tongadas de gran 6. Prever en lo que sea posible juntas de perpendiculares a las tensione que deberá soportar el hormigón. Fig. 6.6 d A UMENTO DE LA RESISTENCIA AL MIENTO. El cizallamiento comprende una tracción y una com- presión iguales y perpendiculares. Todo lo dicho sobre la compresión y la tracción se puede aplicar a este DEL CEMENTO y utilizar el hormigón a temperatura constante s de compresión REMEDIOS GENERALES caso, aunque generalmente es la tracción la que debe mejorarse unidos a la armadura horizontal B” deben tener el mismo efecto. También se levanta la armadura B’ en C”. REMEDIOS FARA LA DE LAS FISURAS. La fragmentación de las fisuras se remedia si las armaduras se colocan JU NTA S DE ASENTAMIENTO 0 DE ARTICULACIÓN). No siempre es posible, y sobre todo no siempre es económico evitar todas HIDRAULICA Hemos visto que la retracción hidráu- (4 ) = 2 x - - x + Por ejemplo, la viga de la figura 6.4 a tiende a rarse en C por esfuerzo cortante (sobre todo si la es corta). Esto se remedia colocando estribos pendiculares a las fisuras, o estribos C” per- verticales, que figuras 1.7, 5.5 y 8.15) tapándolas con productos plásticos de bajo módulo de deformación (figs. 6.7, 8.10, 8.14 y limitando su anchura (por medio del conjunto de normas de esta segunda parte) y limi- tando el movimiento relativo de los dos bordes. Dicho movimiento, del cual se ha dado un ejemplo en el apartado se reduce si la longitud e (fig. las fisuras, y si se aumenta el espesor del hormigón. fisuras, en especial que tienen su origen en los asentamientos del terreno que soportan las obras. Las juntas de asentamiento son, en cierto modo, fisuras previas situadas en lugares más convenientes para la seguridad y para la estética de las construcciones. Estas juntas deben superponerse exactamente para evitar las fragmentaciones (fig. 6.8). lica espontánea después del fraguado viene dada por la fórmula : Fig. 6.7 Fig. 6.8 114 LAS FISURAS DEL CEMENTO Dicha retracción es nula solamente en el caso de un medio húmedo 1) (o para 0), por ejemplo, do. En todos los otros casos, es interesante reducirla lo más posible, para evitar fisuras. Las normas que 1. D i sminu ción de retr acción hi drául ica i n- trínseca cong lomer ante a) Limitación de la finura de molido (medida, por ejemplo, en el permeabilímetro Blaine). b) Limitación de los productos de adición solubles en agua, en la que originan un aumento de la tensión superficial (cloruros), o de los productos insolubles que poseen una retracción hidráulica propia (arcilla, (2,411) por ejemplo un 15 %, para que la retracción hidráuli- ca de los cementos ricos en álcalis disminuya conside- rablemente. Una vez absorbidos todos los álcalis, una adición suplementaria de ceniza de la misma finura que el cemento, no modifica, naturalmente, la retrac- ción hidráulica. c) Adición apropiada de yeso: La proporción ópti- ma de yeso es función de la proporción de aluminato trícálcico y de álcalis en los Portland. Para todos los cementos, en general, dicha proporción corresponde aproximadamente a las resistencias mecánicas máxi- mas a largo plazo. 2. Aumento de la di sminución máxima árido. 3. Aumento del exponente n, es decir, de hormigón por medio de la un árido se asiente bien y por medio de un aumento 4. Aumento de la humedad r elati va de at - mósfera en todas las edades. Corrientemente para disminuir la retracción hidráulica del hormigón : en primer lugar se elige el cemento; a continuación se mejora la compacidad ; y por último, se cuida la calidad del árido y se au- menta su dimensión máxima. Ninguno de estos tres factores debe despreciarse, pero su importancia crece del primero al último: En efecto, la influencia del árido (dimensión máxima, for- ma de los granos, presencia de arcilla) es palpable; la del asentado tiene principalmente importancia cuan- do se lleva un control de la fabricación C ión, obras vigiladas, etc.) ; la del cemento no debe .despreciarse, pero es algunas veces aleatoria, a conse- cuencia de las dispersiones inherentes a los ensayos de verificación (sobre todo si no se efectúan en un la- boratorio bien equipado), y a las variaciones debidas a la fabricación y a los lotes del cemento (composición, finura, aireación, etc.). La figura 6.9 muestra una tumba de hormigón gra- nítico muy fisurada. El hormigón tiene una mala en cimentaciones en el agua o en un terreno húme- seguirse son una consecuencia de la fórmula (4) : selgur, productos no cocidos, etc.) y de los álcalis lubles (cementos Portland). La adición de puzolana al Portland, haciendo inso- lubles sus álcalis, puede reducir su retracción :.basta con una débil proporción de ceniza, elección de de la compacidad. muy discontinua, sin la presencia de are- muy posiblemente fue vertido muy líquido, con “harina” de piedra; el conglomerante presentaba sin duda una fuerte retracción hidráulica. Un cambio de cemento podría hacer disminuir en un 50 % la retracción hidráulica en casos extremos pero la experiencia muestra que dos cemen- co- migón, un árido de mm en lugar de una gravi- lla de del árido, II una fuerte dosificación en cemento y posiblemente en tos análogos (por ejemplo, dos cementos cidos en hornos análogos, o dos cementos de escorias) y que dan resistencias análogas en todas las edades, dan lugar, la mayoría de las veces, a retracciones hi- dráulicas muy parecidas. El empleo, en un mortero para revestimiento, de una arena mm en lugar de mm, da lugar %a una disminución de la retracción hidráulica del (figura 2.7). Lo mismo ocurre, si se emplea en un hor- mm. (Ver también los ejemplos de 5.1). Una mejora de la independien- temente de su curva granulométrica, y un aumento de la compacidad hacen que el exponente de la fórmu- la (4) pase en el mejor de los casos de a RE ME DI OS GE NE RA LE S 117 Para las deformaciones instantáneas a tracción, el modulo de rotura puede asimilarse al módulo de elas- ticidad el cual puede medirse fácilmente, pero va acompañado de un aumento mayor de los módulos de rotura Si hay posibilidad de fisuración por las del hormigón, es preciso ir a buscar ci as mientras que si son las entumecimientos los que pueden provocar las fisuras, hay que ir a buscar resistencias bajas. Como la de las veces las fisuras pue- den ser provocadas a la vez por las deformacio- nes y las retracciones, hay que buscar una solu- ción intermedia entre las dos anteri ores y más próxima de una otra, según la importancia respectiva de las deformaciones por una parte, y de las retracciones por otra parte. En los capítulos que siguen veremos algunos ejem- de ello. V ERIFICACIÓ N DE LA RESISTENCIA A LA DEBIDA A LAS RETRACCIONES DEL HOR- MIGÓN. La fisuración debida exclusivamente a las retraccio- nes es tanto más importante en un determinado tiempo [ resistencia a la tracción) + retracción)]. En la figura 6.10 se ha tomado el tiempo en absci- sas, la resistencia a la tracción del hormigón en orde- nadas positivas y la retracción en ordenadas negativas. La fisuración debida a la retracción en el tiempo son, por ejemplo, prismas de ‘esbeltez igual a 4, cuya dimensión transversal sea como mínimo igual a cuatro veces la dimensión máxima del árido. Fig. 6.10 El hecho de mantener húmedo el durante varios después de fraguado no cambia en absoluto final (fig. la retracción hidráulica, en los primeros días < pero a largo plazo se tiene: > Fig. 6.11 en el resto de los casos (que son los más numerosos), su valor es difícil de precisar. Obsérvese que, si se piensa que el se fisura tanto menos cuanto mayor es su resistencia, se cómete un error funda- mental, en especial en todos aquellos casos en que existen retracciones y entumecimientos hidráulicos o térmicos. En efecto, en los hormigones a base de los conglomerantes actualmente conocidos, las resisten- cias y los de rotura no son independientes, el aumento de la resistencia a traccióny, en general, altas resisten- y los cuanto mayor sea la suma: es tanto más importante cuanto mayor es el segmento AB, tomando las escalas convenientes para la resisten- cia a la tracción y para la retracción. (Se recomienda tomar la misma escala para 1 y para 10 Es preciso considerar la del segmento AB. Las probetas a emplear pero aumenta su resisten- cia a la tracción Con ello se consigne retrasar la fisuración debida a pero a costa de aumentarla. En la figura 6. ll, se observa que : se tiene: RE ME DI OS GE NE RA LE S 1 2 1 Fig. 6.13 6.731 VERIFICACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA RACIÓN DE RETRACCIÓN HIDRÁULICA DE UN CONGLOMERANTE. Se puede reconocer la aptitud intrínseca a la de retracción hidráulica empleo en obras no sometidas a deformaciones. En la figura 6.13 se observa, por ejemplo, que el conglomerante (1) (cemento corriente) da to, en el conglomerante (3) ; éste no provoca la misma fisuración que el conglomerante (1) (cemento solo), pero aun cuando el producto de adición aumenta algo la retracción hidráulica, disminuye al mismo tiempo la resistencia a la tracción. Si el conglomerante (1) da lugar, después de la adición de un determinado producto, al conglomeran- te la fisuración que provoca este último es mayor que la que provoca (1) ya que la resistencia es aproxi- madamente la misma y la retracción ha aumentado. Sin embargo, la 6.13 no representa la bilidad del aumenta la la adherencia chura de las fisuras de un conglomerante, tanto en un mortero normal de buena composición como en los hormigones mediante el más fisuración de retracción hidráulica que el conglo- merante (2) (cal hidráulica corriente). Supongamos que el conglomerante (1) se transfor-
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