La contracción plástica (retracción) es un problema frecuente en el hormigón cuando aún no ha fraguado, es decir, cuando se encuentra aún en estado plástico. Por tanto, para evitar la fisuración del hormigón, se deben tomar medidas durante su puesta en obra, especialmente en climas desfavorables.
Las grietas por retracción aparecen fundamentalmente en las superficies horizontales, siendo paralelas entre sí, con una separación entre 30 y 90 cm. La condición crítica aparece cuando la tasa de evaporación de la humedad superficial supera a la velocidad en la que el agua de exudación es capaz de reemplazarla.
La tasa de evaporación en el hormigón depende, fundamentalmente, de cuatro factores: la temperatura del hormigón, la temperatura del aire, la humedad relativa y la velocidad del viento. De hecho, la fuerza necesaria para la evaporación del agua en la superficie se relaciona con la diferencia de presión entre el vapor de agua en la superficie y el vapor de agua en el aire por encima de esa superficie.
Para evitar que se formen fisuras por agrietamiento plástico se evalúa la pérdida de humedad superficial. Si la tasa de evaporación se acerca a 1 kg/m2/h, es necesario tomar precauciones contra el agrietamiento por contracción plástica. El nivel crítico por debajo del cual no se producen grietas es 0,5 kg/m2/h. A partir de 1,5 kg/m2/h, aparecen las fisuras con toda probabilidad. La velocidad del aire o del viento horizontal debe medirse a 0,5 m por arriba de la superficie de evaporación. La temperatura del aire y la humedad relativa, se deberían medir entre 1,2 a 1,8 m por encima de la superficie de evaporación en la zona protegida del viento y de los rayos del sol (Lerch, 1957). En la Figura 2 se representa en una tabla el nivel de riegos de fisuración en función de la evaporación del agua.
La ecuación anterior presenta cinco variables, por lo que si se quiere representar en tres dimensiones, deberemos fijar como constantes dos de ellas. En la Figura 3 se puede ver cómo evoluciona la evaporación en función de la temperatura del aire y de la velocidad del viento, cuando la temperatura del hormigón es de 20 °C y la humedad relativa del aire es del 50%.
Una forma de tener las 5 variables en un plano es usar un nomograma. El “Nomograma de Menzel” es un método utilizado para calcular la pérdida de agua de un hormigón por unidad de área, en función de la temperatura del aire, la humedad relativa y la velocidad del viento. Para ello se ha que tener en cuenta que es válido con una temperatura del hormigón mayor a 5º C y una temperatura del aire menor a 35º C. Además, la velocidad del viento debe encontrarse entre 2 y 40 km/h.
A continuación os paso un problema resuelto para que veáis el uso de este nomograma, así como la aplicación directa de la formulación propuesta por ACI 305R. Espero que os sea de utilidad.
Referencias:
CALAVERA, J. et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 pp.
MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F. (2014). Fabricación, transporte y colocación del hormigón. Apuntes de la Universitat Politècnica de València, 189 pp.
MENZEL, C.A. (1954). Causes and Prevention of Crack Development in Plastic Concrete. Proceedings of the Portland Cement Association, Vol. 130:136.
LERCH, W. (1957). Plastic shrinkage. ACI Journal, 53(8):797-802.
YEPES, V. (2023). Maquinaria y procedimientos de construcción. Problemas resueltos. Colección Académica. Editorial Universitat Politècnica de València, 562 pp. Ref. 376. ISBN 978-84-1396-174-3
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