El presente artículo resume los resultados de un trabajo experimental que, fruto de la colaboración entre los sectores del hormigón y el de la química de hormigón (ENAH), da luz respecto del camino correcto a seguir para erradicar las fisuras de retracción de los elementos bidimensionales de hormigón.
En el intento de conseguir hormigones que no presentasen fisuraciones derivadas de los procesos de retracción, las normativas de todos los países desarrollados impusieron la obligación de trabajar con mallas electrosoldadas en las losas, soleras y resto de elementos de elevada relación superficie/canto.
Si bien nuestra normativa vigente contempla la posibilidad de utilizar fibras en sustitución a la referida armadura para evitar los indeseables efectos de la retracción, no entra a diferenciar entre los distintos tipos existentes, ni a desarrollar el/los mecanismos de su acción, ni las bondades o deficiencias de su uso.
Es conocido, por otra parte, que la pérdida prematura de agua por evaporación incrementa fuertemente la retracción y disminuye las resistencias mecánicas, por ello se exige el curado del hormigón mediante el uso del agua (inmersión o inundación), de telas mojadas, etc.
Pero tampoco nuestra Normativa hace excesivo hincapié en los productos filmógenos de curado (líquidos curadores) que, colocados sobre el hormigón fresco, forman una película que evita la evaporación del agua necesaria para las reacciones de hidratación.
Parece pues necesario plantearse cual, cuales o qué combinación de estos sistemas resulta más efectivo.
Se trataba de comparar distintas piezas de las mismas dimensiones, confeccionadas con la misma amasada de hormigón, que presentasen todas las combinaciones posibles entre mallazo, no mallazo, fibras, no fibras y curador o no curador.
Todas las piezas, deberían estar sometidas exactamente al mismo tratamiento en fresco y a las mismas condiciones de temperatura, humedad, viento, etc durante los procesos de fraguado y endurecimiento, para poder finalmente contrastar cuál (o cuáles) de la (o las) combinaciones de factores analizados era idónea cara a obtener la mínima fisuración de la pieza.
Para ello, se confeccionó una solera horizontal de dimensiones de 300x1600x10 cm, separada del soporte por una barrera de vapor, que se dividió en ocho pastillas de 150x400x10 cm (según el esquema de la fotografía).
En cuatro de las ocho pastillas se les colocó una malla electrosoldada de 5 mm, de 15x30cm de retícula, dejando las otras cuatro sin ningún tipo de armadura.
Una vez vertido el hormigón (sin fibra) de 4 de las pastillas, al resto del hormigón de la amasada se le añadiría fibras de polipropileno, a razón de 0,6 kg/m3, que reamasando durante 4 minutos, se vertería en las otras cuatro pastillas.
Solamente cuatro de las ocho piezas se curaron con curador en base de parafinas, no realizando ningún tipo de curado al resto.
Malla electrosoldada de 5 mm (15×30 cm)
Considerando la retracción como un fenómeno de efecto similar a un esfuerzo a tracción, la malla de acero, colocada a 1/3 del espesor, actuaría evitando que ese esfuerzo fisure la losa o solera.
Fibras de polipropileno multifilamentadas
En el experimento empleamos BetonFiber de 12 mm de longitud, distribuidas aleatoriamente por toda la masa del hormigón durante el amasado (o en un proceso de mezcla posterior) las fibras actuarían durante el fraguado y endurecimiento como auténticas micro-armaduras. Cada una de ellas reparte, en toda su longitud, las tensiones generadas en su entorno por los procesos que producen pérdidas de volumen (hidratación, pérdidas de agua por evaporación, etc.).
Su efectividad depende, fundamentalmente, de las unidades de fibra por volumen de hormigón, para poder conseguir la micro-red más densa posible que reparta los esfuerzos de forma casi-infinitesimal. En consecuencia, resultan mucho más efectivas aquellas de menor diámetro; por eso se eligieron las fibras multifilamentadas frente a las monofilamentadas, y mucho menos a las fibriladas (cada una de ellas de mayor grosor) que además de ser menos eficaces, ocasionan problemas en el fratasado y resultan visibles a simple vista en superficie, cuestión ésta poco estética e inaceptable para ciertos tratamientos y usos posteriores del hormigón. Betonfiber, sin embargo, son imperceptibles en la superficie.
Curador
En el presente trabajo empleamos Enah Cure, se trata de un curador de parafinas de alta calidad que aplicado con un pulverizador común SO, forma una película continua e impermeable que impide la pérdida prematura de agua por evaporación del hormigón durante el proceso de curado.
Su acción es garantía total de perfecto curado frente a la acción del agua, ya que una vez aplicado no requiere de ningún otro cuidado, mientras que el agua debe ir reponiéndose a medida que se va evaporando. Pero el punto realmente débil de la inundación con agua como sistema de curado (o de telas embebidas en agua) es que, cuando se puede mojar el hormigón (que debe haber perdido parcialmente su plasticidad para no lavarse superficialmente), la mayor parte de las fisuras ya se han producido, mientras que el curador puede y debe aplicarse inmediatamente después de finalizar el regleado.
El hormigón: materiales y dosificación
El hormigón fue fabricado con arena y áridos de machaqueo calizo y con cemento I- 42,5 R de Cementos Molins.
Se eligió una dosificación de contenido medio de cemento (300 kg/m3) y se subió la cantidad de arena 100 kilos respecto de la dosificación habitual para encontrar una situación favorable para la aparición de fisuras; al igual que la consistencia de trabajo, que añadiendo agua (al gusto de los fratasadores), alcanzó cono 22.
En el cuadro resumimos la formulación empleada para el hormigón:
| Cemento I-42,5 R | 300 |
| Agua | 160 |
| Arena 0/2 | 300 |
| Arena 0/5 | 850 |
| Gravilla 5/12 | 521 |
| Grava 12/22 | 271 |
| Aditivo polifuncional | 2,6 kg – 0,9% s.p.c. |
Temperatura y humedad ambiente
Se eligió uno de los días más calurosos del año (11 de agosto) para la realización de la prueba. La temperatura en el comienzo del hormigonado (10 h 25 min) y durante las horas posteriores se mantuvo en torno a los 30/33 oC; y la humedad en las primeras horas era del orden del 57%.
Por la tarde/noche llovió suavemente (unos 4 l/m2), pero el tiempo en los meses siguientes al hormigonado ha sido en general muy caluroso y seco, con prácticamente ausencia de precipitaciones.
Molde y tratamiento en fresco del hormigón
El molde, que era de aglomerado, estaba apoyado sobre gravilla suelta bien nivelada que se recubrió de plástico (barrera de vapor) para evitar desecaciones desiguales del hormigón por el soporte seco.
El hormigón se vertió y extendió con rapidez por parte de un equipo de profesionales, que lo compactaron uniformemente mediante regla vibrante en dos pasadas (el proceso, desde el amasado hasta el final del regleado, incluyendo el tiempo de mezcla de las fibras, duró 45 minutos).
La aplicación del Enah Cure en las cuatro pastillas determinadas se hizo, siguiendo las instrucciones de su ficha técnica, inmediatamente después del proceso de regleado, estando el hormigón fresco y sin ningún indicio de haber comenzado las reacciones de rigidización de la pasta. La dotación, también según ficha técnica, fue de 150 g/m2.
SOLERA 1: Mallazo y curador
Ausencia total defisuración.
SOLERA 2: Mallazo
Fisuración transversal y longitudinal evidente y generalizada en toda la pieza. Perfectamente visible desde las 4/6 horas del hormigonado.Cinco fisuras de longitud métrica y supramétrica y anchuras entre 0,5 y 1,2 mm. Crecimiento y apertura de la fisuración inicial y continua aparición de nuevas a lo largo del tiempo.
SOLERA 3: Curado
Ausencia total de fisuración.
SOLERA 4: Sin nada
Fisuración transversal evidente desde las 4/6 horas del hormigonado. Fisura de hasta un milímetro que llega a atravesar por completo la losa y ya muy clara a las seis horas del hormigonado. Incipiente fisuración oblicua y longitudinal (hasta 70 centímetros). Numerosas fisuras de anchura inferior a 0.4 milímetros y longitud de hasta 70 centímetros. Unas cuatro fisuras visibles claramente a más de dos metros de distancia. Crecimiento y apertura de la fisuración inicial y continua aparición de nuevas fisuras a lo largo del tiempo.
SOLERA 5: Fibras y curador
Ausencia total de fisuración.
SOLERA 6: Fibras
Ausencia total de fisuración.
SOLERA 7: Mallazo, fibras y curador
Ausencia total de fisuración.
SOLERA 8: Mallazo y fibras
Ausencia total de fisuración.
El uso de mallas electrosoldadas para evitar la fisuración por retracción en el hormigón puede ser perjudicial cara al desarrollo de la misma en hormigones tratados según las condiciones habituales de las obras de soleras.
El uso de un curador de calidad aplicado correctamente, inmediatamente después del regleado del hormigón fresco, garantiza la no aparición de fisuras aunque se encuentre sometido a ambiente de extrema sequedad.
El uso, combinado o no con el de un curador, de fibras de polipropileno multifilamentadas es también garantía de no aparición de fisuras en dichos hormigones de contenido medio de cemento para pavimentos, a pesar de no ser sometidos a curado.
Se desaconseja usar mallas electrosoldadas en los hormigones de pavimentos.
Se recomienda usar curador cuando no se tenga que hacer a la superficie del hormigón ningún tratamiento posterior.
La adición de fibras se hace necesaria cuando la falta de adherencia a la superficie del hormigón endurecido represente un problema para tratamientos posteriores de la misma (revestimientos cerámicos, pinturas, etc.).