Upload
lythuan
View
227
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Hayqueabonaralcréditodequegozaelconcretoelhechodequeseanmuypocaslasquejasrecibidassobreélenlagrancantidaddeconstruc-cionesqueserealizan.Aunqueesfácildeterminarlaspropiedadesade-cuadasparaelpropósitoquepretendadárselealconcretoendurecido,serequieredemuchocuidadodurantetodoelprocesodeconstrucciónparaasegurarsedeque,efectivamente,cuenteconellas.Cuandoapareceunaimperfecciónenlasuperficiedeunalosadeconcreto,conmuchaprobabilidadseráunadelassiguientes:ampollas,agrietamiento,fisuras,alabeo,delaminación,decoloración,produccióndepolvo,eflorescencia,puntoshundidos,reventonescónicos,escamas,odesconchadura.Estasdeficiencias,causadasporfactoresespecíficosqueseexplicanenlossiguientespárrafos,puedenminimizarseoprevenirseciñéndosealos
métodosapropiadosdeconstrucción.
AmpollasLaaparicióndeampollas(Fig.1)enlasuperficiedeunalosadeconcretodurantelasoperacionesdeacabadoesalgomolesto.Estoschichonesdetamañovariadosedanenelmomentoenquelasburbujasdeaireatrapadooaguaqueseelevanatravésdelconcretoplásticoquedanatra-padosbajounasuperficieyaselladaeimpermeablealaire.Losexpertosenacabadosdeconcretoatribuyenlaaparicióndeampollasatrescausasprincipales:
1.Unacantidadexcesivadeaireatrapadoymantenidodentrodelcon-cretoporunaltoporcentajedematerialquepasaatravésdelascribasde600µm,300µm,y150µm(No.30,50y100)quedacomoresul-tadounconcretopegajosooviscosoyquepuedesellarsemásfácil-mentecuandoseledaunacabadootoquefinalconllanaacualquieredadtemprana.Lasmezclaspegajosastiendenaformarcostrasbajolaaccióndevientosdesecado,mientrasqueelrestodelconcretopermaneceplásticoyelaireatrapadoadentroseelevahacialasuper-ficie.Usualmente,todoloquesenecesitaparaaliviarestacondiciónesreducirlacantidaddearenaenlamezcla.Unareducciónde60a120kgdearenapormetrocúbicodeconcreto(100a200lb/yd3)puedesersuficiente.Reemplacelaarenaremovidaagregandounacantidadigualdelagregadogruesodelmenortamañodisponible.Lamezcla,ligeramentemásáspera,deberáliberarlamayorpartedelaireatrapadoconunavibraciónnormal.Enlosdíasenqueocurrelafor-macióndecostrasenlasuperficie,puedensernecesariastécnicasdeacabadoligeramentediferentes,talescomoelusodeplanasdemade-raparamantenerlasuperficieabierta,yelallanadoparaevitarqueseenvuelvaelaireenlasuperficiebajolaaccióndelashojasdelallana.
2.Lavibracióninsuficientedurantelacompactación,quenoliberaadec-uadamenteelaireatrapado,oeldemasiadousodelamisma,
quedejalasuperficieconunaexcesivacantidaddefinosyprovocalaformacióndecostrasyunacabadotemprano.
3.Acabadocuandoelconcretoestátodavíaesponjoso.Cualquierherramientausadaparacompactaroacabarlasuperficietenderáaforzarelaireatrapadohaciaésta.Lasampollaspuedennoaparecerdespuésdelaprimerapasadadeacabado.Sinembargo,amedidaqueavanzaeltrabajo(durantelasegundaotercerapasadas),laorillafrontaldelahojadelallanaselevantaparaincrementarladensidaddelasuperficie,yelairepordebajodelapieldeéstaesforzadoairhaciadelantedelahojahastaqueseconcentraenlacantidadsufi-ciente(usualmentecercadeunpedazodeunagregadogrande)paraformarampollas.Lasampollas,queestaránllenasdeaguaydeairealpincharse,tambiénpuedenaparecerencualquiermomentoysinningunacausaaparente.Aplanarelconcretounasegundavezayudaareducirlaformacióndeampollas.Elallanadoretardadopuedecomprimirlasampollasaúncuandonopuedarestablecerseunaadherenciacompleta.
Paraevitarlasampollas
debenconsiderarselassiguientesrecomendaciones:
1.Noutiliceconcretoconunaltorevenimiento,uncontenidoexcesivodeaireodefinos.
2.Utilicecontenidosdecementoapropiadosenlagamade305a335kg/m3(515a565lb/yd3).
©2001PortlandCementAssociation IS542Allrightsreserved
Figura 1. Las ampollas son chichones que pueden variar en tamaño de 5 mm a 100 mm (1/4 pulg. a 4 pulg.) de diámetro con una profundidad de aproximadamente 3 mm (1/8 pulg.). La foto en el recuadro ilustra un hueco atrapado bajo una ampolla. (Foto primaria cortesía de la National Ready Mixed Concrete Association), Recuadro, 49411, primaria, A5272).
Defectos superficiales en losas:causas, prevención, reparación
3.Cuandosetrabajeenunclimafrío,calientelasubrasanteantesdecolocarelconcreto.
4.Evitecolocarunalosadirectamentesobreunapelículadepolietilenouotrasbarrerasdevapor.Useunacapade100mm(4pulg)deunrellenocompactableydrenable(noarena).Esadecuadounmaterial“chaucadosincribar”,usualmentedesde38mma50mm(1-1/2pulga2pulg)hastapolvoderoca.Despuésdelacompactación,lasuper-ficiepuedesertaponadaconunmaterialdegradofinoparasepararlabarreradevapordelconcreto.
5.Evitetrabajardemasiadoelconcreto,especialmenteconmaestrasvib-radoras,“bailarinas”oaplanadorasdemangolargo,yaqueestocausaqueelagregadoseasienteyqueelaguadesangradoyelexcesodefinosseeleven.Hagaunavibraciónapropiadaparaliberarelaireatrapado.
6.Nointentesellar(acabar)lasuperficiedemasiadopronto.Utiliceunaaplanadorademangolargodemaderaenconcretoquenocontengaaireincluidoparaevitarelselladotemprano.Debenutilizarseher-ramientasdemagnesiooaluminioparatrabajarelconcretoconaireincluido.
7.Utilicetécnicasapropiadasdeacabadoyunadistribuciónoportunadeltiempoduranteyentreellas.Confrecuenciaserecomiendanaplanadosconmaderayconllana.Elaplanadomanualdebeempe-zarsecuandounapersonaparadasobreunalosahagaunaimpresiónde5mm(1/4depulg),ounade3mm(1/8depulg)paraunamáqui-nadeaplanado.Silahumedadesdeficiente,debeusarseunallanademagnesio.Lailuminaciónapropiadaestambiénmuyimportanteduranteelacabado.
8.Reduzcalaevaporaciónsobrelalosausandonebulizacionesounacubiertaparalamisma.
9.Eviteusarcontenidosdeairesuperioresa3%paralosasinteriores.
AgrietamientoElagrietamientoinesperadodelconcretoesconfrecuenciacausadeque-jas.Éstepuedeserelresultadodeunfactorounacombinacióndefacto-res,talescomo:contracciónporsecado,contraccióntérmica,restricción(externaointerna)alacortamiento,asentamientodelasubrasanteycar-gasaplicadas.Elagrietamientosepuedereducirsignificativamentecuan-
-dosetomanencuentalascausasyserealizanlospasospreventivos.Porejemplo,lasjuntasproporcionadaseneldiseño,einstaladasdurantelaconstrucción,provocangrietasenlugaresdondenosenotan.
Lasgrietasqueocurrenantesdelendurecimientogeneralmentesonelresultadodelasentamientodentrodelamasadelconcreto,contraccióndelasuperficie(grietasporcontracciónplástica)causadasporlapérdidarápidadeaguacuandoelconcretoaúnseencuentraenestadoplástico(Fig.2).
Puedendesarrollarsegrietasporasentamientosobrelosobjetosahoga-dos,talescomoaceroderefuerzo,oqueseencuentranadyacentesalosmoldesoalconcretoendurecidomientraselconcretoseasientaodesci-ende.Elagrietamientoporasentamientoresultadeunaconsolidacióninsuficiente(vibración),altosrevenimientos(concretoexcesivamentehú-medo)olafaltadeunacubiertaadecuadasobrelosartículosahogados.
Lasgrietasporcontracciónplásticasonrelativamentecortas,puedenocurrirantesdelacabadofinalendíasconviento,bajahumedadyaltatemperatura.Lahumedaddelasuperficieseevaporamásrápidodeloquepuedereponerse,elevandoelaguadesangradoyhaciendoquelasuperficiesecontraigamásqueelconcretoenelinterior.Amedidaqueelconcretoenelinteriorrestringelacontraccióndelqueestáenlasuperficie,sedesarrollanesfuerzosqueexcedenlaresistenciaatensióndelconcreto,dandocomoresultadogrietasenlasuperficie.Bajociertascombinacionesdecondiciones,tambiénpuederesultaralabeouondu-lacionesdeestosesfuerzos(véaseOndulaciones).Lasgrietasporcon-tracciónplásticasondelongitudesvariadas,espaciadasdesdealgunoscentímetros(pulgadas)hasta3m(10pies)unadeotra,yconfrecuenciapenetranhastalamitaddelaprofundidaddeunalosa.
Lasgrietasqueocurrendespuésdelendurecimientousualmentesonelresultadodecontracciónporsecado(Fig3),contraccióntérmica,oasentamientodelasubrasante.Cuandoseestásecando,elconcretoendurecidosecontraeráaproximadamente1.6mmen3m(1/16pulgen10pies)delongitud.Paraacomodarestacontracción,ycontrolarlalocalizacióndelasgrietas,lasjuntassecolocanaintervalosregulares.Laexperienciahademostradoquelasjuntasdecontracción(grietasinducidas)debenserespaciadasaintervalosdeaproximadamente3m(10pulg)encadadirecciónenlaslosasdeconcretonoreforzadode100mm(4pulg)degruesoyde6m(20pies)enlosasde200mm(8pulg)degrosorsobreelterreno.
Figura 2. Grietas por contracción plástica causadas por la pérdida rápida de agua de mezclado mien-tras que el concreto todavía está en estado plástico. (1311).
PortlandCementAssociation
2
Elfactormásimportantequeinfluyeenlaspropiedadesdecontracciónporsecadodelconcretoessucontenidototaldeagua.Amedidaqueseincrementaelcontenidodeagua,lacantidaddelacontracciónaumentaproporcionalmente.Losincrementosgrandesenelcontenidodearenaylasreduccionessignificativaseneltamañodelagregadogruesoacrecen-tanlacontraccióndebidoalaumentodelaguatotalyaquelosagrega-dosgruesosdemenortamañoproporcionanmenosrestriccióninternaalacontracción.Elusodeagregadosdealtacontracciónyaditivosdeclorurodecalciotambiénincrementalacontracción.Dentrodelavariacióndelasmezclasprácticasdeconcreto–contenidodecementode280a445kg/m3(470a750lb/yd3),omezclasde“5a8sacos”–losincrementosenelcontenidodecementotienenpocooningúnefectosobrelacontracción,siempreycuandoelcontenidodeaguanoaumentesignificativamente.
Elhumodesílicepuedehacerunconcretomuycohesivoypegajoso,conunapequeñacapacidaddesangrado.Conpocaonulaaguadesangradoenlasuperficie,elconcretodehumodesíliceespropensoaagrietamientoporcontracciónplásticaendíascalurososyconviento.Aplicarunvientodenieblaporencimadelconcretoyerigirrompevien-tosayudaadisminuiresteriesgo.
Elconcretotieneuncoeficientedeexpansiónycontraccióntérmicasdeaproximadamente10x10por°C(5.5x10por°F).Así,elconcretocolocadoatemperaturasmuyaltas(amediodía)secontraerácuandoseenfríedurantelanoche:unacaídade22°C(40°F)enlatemperaturaentreeldíaylanoche–loquenoesraroenalgunasáreas-causaríaaproximadamenteunacontracciónde0.7mm(0.03pulg)enunalongi-tudde3m(10pies)deconcreto,suficienteparacausaragrietamientosielconcretoestárestringido.Laexpansióntérmicatambiénpuedecausaragrietamiento.
Lassubrasantesinsuficientementecompactadasylossuelossusceptiblesdehincharseporlacongelaciónpuedenproducirgrietasenlaslosas.Lasobrecargadelaslosasdeconcretotambiénprovocalaformacióndegrietasporflexiónyposiblementefallas.
Elagrietamientodelconcretopuedeserreducidosignificativa-mente,oeliminado,observandolassiguientesprácticas:
1.Utiliceunapreparaciónadecuadadelasubrasante,incluyendounapoyouniformeymaterialapropiadoenlasub-base,auncontenidoadecuadodehumedad.
2.Minimiceelcontenidodeaguademezclado,maximizandoeltamañoylacantidaddelagregadogrueso,yutiliceagregadodebajacontrac-ción.
3.Uselacantidadmásbajadeaguademezcladorequeridaparatraba-jar;nopermitaconsistenciasqueseandemasiadohúmedas.
4.Eviteaditivosdeclorurodecalcio.
5.Evitelapérdidarápidadelahumedadsuperficialmientraselconcretoestáenestadoplástico,usandoayudasdeacabadoaplicadosconsprayuhojasplásticas,paraevitaragrietamientosporcontracciónplástica.
6.Separelasjuntasdecontracciónaintervalosrazonables,30veceselgrosordelalosa.
7.Proporcionejuntasdeaislamientoparaevitarlarestriccióndeloselementosadyacentesdeunaestructura.
8.Evitecambiosextremososenlatemperatura.
9.Paraminimizarelagrietamientoenlapartemásaltadelasbarrerasde
vapor,utiliceunacapade100mmdegrueso(4pulg)deunrelleno-drenable,compactableyligeramentehumedecido,taponadoconmaterialdegradofino.Sielconcretodebesercolocadodirectamentesobreunahojadepolietileno,uotrasbarrerascontraelvapor,utiliceunamezclaconunbajocontenidodeagua.
10.Coloque,consolide,acabeycureelconcretodeunamaneraapro-piada.
11.Eviteelusodecantidadesexcesivasdematerialescementantes.
12.Considereelusodeunaditivoreductordecontracciónparareducirlacontracciónporsecado,locualpuededisminuirelagrietamientoporsecado.
13.Considereelusodefibrassintéticasparaayudaracontrolarlasgri-etasporcontracciónplástica.
Consultelasecciónsobreondulacionesparaobtenermásrecomendacio-nessobrecómoreducirlacontracción.
Lasgrietastambiénpuedensercausadasporlacongelaciónyeldeshielodelconcretosaturado,lareactividadálcali-agregado,ataquedesulfatosocorrosióndelaceroderefuerzo.Sinembargo,lasgrietasprovenientesdeestasfuentespuedennoaparecerporaños.Eldiseñoapropiadodelamezclaylaseleccióndematerialesapropiadosparaelconcretopuedenreducirsignificativamenteoeliminarlaformacióndegrietasyeldete-riororelacionadoconestosfactores.Paramayorinformación,consulteDesignandControlofConcreteMixtures(Diseñoycontroldemez-clasdeconcreto)EB001yDiagnosisandControlofAlcali-AggregatesReactioninConcrete(Diagnósticoycontroldereaccionesálcali-agrega-doenelconcreto),IS413.
Figura 3. Las grietas por contracción por secado, como éstas, con frecuencia son el resultado de un espaciamiento inapropiado de las juntas. (A5271).
3
Defectossuperficialesenlosas:causas,prevención,reparación
PortlandCementAssociation
Figura 4. Fisuras menudas en una red de finas grietassuperficiales. (4099).
FisurasLasfisurassonunareddegrietasfinasquenopenetranmuchodebajodelasuperficie,causadasporlacontracciónnoseveradeésta(Fig.4).Laspequeñasgrietasporfisurassonmuyfinasyapenasvisibles,exceptocuandoelconcretoseestásecando,despuésdequelasuperficiehasidomojada.Lasgrietasabarcanpequeñasáreasdeconcretodemenosde50mm(2pulg)ensudimensión,formandounpatróndetelametálicaparagallinero.Confrecuenciaseusaeltérmino“agrietamientoporma-peo”parareferirsealasgrietasquesonsimilaresalasgrietasporfisuras,peromásvisiblesyextendidas.Aunquelasgrietasporfisuraspuedenserdesagradablesalavistaypuedenacumularmugre,noconstituyenunproblemaestructuralmenteserioyordinariamentenoindicanelcomien-zodeundeteriorofuturo.
Cuandoelconcretoempiezaaganarresistencia,lascondicionesclimáti-cas(particularmentelahumedadrelativaduranteelperiododesecadoenunciclodemojadoysecado)sonunacausaimportantedelaaparicióndefisuras.Labajahumedad,latemperaturaaltadelaire,elcalordelsolyelvientoseco(yaseaseparadamenteoencualquiercombinación)puedencausarunsecadorápidodelasuperficiequefavorecelacrea-cióndefisuras.Unasuperficieenlacualsehavaciadocementosecoparaacelerarelsecadoyelacabadoestarámássujetaaagrietamientoporfisuras.Lascondicionesquecontribuyenalaformacióndepolvo,talcomosedescribemásadelante,tambiénincrementanestatendencia.
Paraevitarlasfisuras,losprocedimientosdecuradodebenempezartem-pranamente,alospocosminutosdespuésdelacabadofinal,cuandologaranticenlascondicionesclimáticas.Silatemperaturaesaltayelsoltodavíaalumbra,debeusarsealgúnmétododecuradoconagua,yaqueestodetendráelsecadorápidoybajarálatemperaturadelasuperficie.Elconcretodebeserprotegidocontracambiosrápidosenlatemperaturaylahumedad,siemprequeestoseaposible.
AlabeoElalabeoesladistorsión(elevación)delasesquinasybordesdeunalosadebidoalasdiferenciasencontenidodehumedadotemperaturaentrela
partesuperioreinferiordelamisma.Lapartesuperiorseseca,yseenfríaysecontraemásquelaparteinferior,queestámásmojadaycali-ente.Silasecciónalabeadadeunalosasecargamásalládelaresis-tenciaaflexióndelconcreto,puedendesarrollarsegrietasparaaliviarlafatiga.Elalabeopuedeserreducido:
1.Usandounamezcladeconcretodebajacontracción.
2.Usandoespaciamientosapropiadosdejuntasdecontrol(véaseagriet-amiento).
3.Creandouncontenidodehumedadytemperaturauniformeenlalosa,desdelapartesuperioralainferior.
4.Usandograndescantidadesdeaceroderefuerzo,desde50mm(2pulg)debajodelasuperficie.
5.Usandobordesdelosamásgruesos.
6.Usandoconcretodedesagüealvacíoconcompensacióndecontrac-
ción,opostensionado.
Lacontracciónenunamezclapuedereducirsepormediode:(1)unbajocontenidodeagua,(2)reduciendoelcontenidodearenaymaximizandoelcontenidodeagregadogrueso,(3)usandoagregadosdebajacontrac-ciónybiengraduados,deltamañoprácticomásgrande,(4)evitandoclorurodecalciouotrosaditivosquepuedanincrementarlacontraccióny(5)reduciendolatemperaturadelconcretoplástico(fresco).
Otramaneradereducirlacontraccióndelconcretoconsisteenusarunaditivoreductordecontracción(dosificacióntípica,2%).Lareducciónenlacontracción(%)seincrementaalaumentareltiempodecuradoyconelusoderelacionesbajasdeagua-materialcementante.Debidoaquelosaditivosreductoresdecontracciónreducenlacontracciónporsecado,tambiénpuedendisminuirlatendenciaalalabeoenlosassobreterreno.
Elcontenidodehumedadpuedeserestabilizadopor:(1)uncuradorápi-doyapropiado–loscompuestosdecuradopuedenayudarareducirlosdiferencialesdehumedad,disminuyendolatasadepérdidadehumedadenunperiododetiempolargo-,(2)aplicandoselladoresorecubriemien-tosinsensiblesalahumedadsobrelassuperficiesdelaslosas(noutiliceselladoresimpermeablesalvaporenlosasexpuestasacongelamiento,enpresenciadehumedad,paraevitarladelaminación;(utiliceformulacio-nesrespirables)y(3)endondeseapermisible,utiliceunrellenogranulargrueso,conbuendrenaje,envezdebarrerasdevapor.Nopermitaqueelrellenoylasubrasantepordebajodelalosalleguenaestarsaturadas,niquepermanezcaneneseestado.Siserequiereunabarreradevapor,coloqueaproximadamente100mm(4pulg)derellenodrenableycom-pactable(noarena)sobrelabarreradevapor.Estematerialpuedesertaponadoconunmaterialdegradofinoparareducirlafricciónentreelmaterialdebaseylalosa;debeestarlosuficientementehúmedoparasercompactado,ylosuficientementesecoparaactuarcomounsecador.
Lastemperaturasextremosaspuedenreducirseusandounaislantearribaodebajodelalosa,ocontrolandolatemperaturadelaireambiental.
Elgradodealabeoconfrecuenciasereducesignificativamentecuandolalosasesecayalcanzauncontenidodehumedadytemperaturauni-forme.Sielalabeorelacionadoconlahumedadpersiste,esposibleinundarlalosahastaqueesténuevamenteanivelycortarjuntasdecontroladicionalesdondelalosasehaalabeado.Eléxitodeestereme-dioesvariable,confrecuenciadependedelaextensiónylacausadelalabeo;además,creajuntasadicionales,loquehayquetenerencuentaparaelmantenimientodelalosa.
4
Elesmeriladotambiénpuederestaurarlafuncionalidad.Puedeinyectarselechadadecementopórtlandpararellenarhuecosyrestaurarlosapoyosenlasporcioneslevantadasdeunalosa.Despuésdequelalechadaseendurece,lasuperficiepuedeserrebajadaasuplanooriginalconunequipodeesmeriladoelectromecánico.
DelaminaciónLadelaminaciónessimilaralasampollas,enelsentidodequelasáreasdelaminadasdelmorterosuperficialsonelresultadodelaguayelairedesangradoquehanquedadoatrapadospordebajodelasuperficiedemortero,prematuramentecerrada(densificada).Lacausaprincipaleselacabadodelasuperficieantesdelsangrado.Lasdelaminacionestambién
puedenocurrirconmayorprobabilidadcuandolosfactoresqueextien-deneltiempodesangradodelconcreto(porejemplo,subestratofrío)secombinanconfactoresqueaceleranelfraguadoaceleradodelasuperficie(porejemplo,altastemperaturasdelaireambiental).
Esnecesarioesperarunperiododetiempodespuésdelcoladodelconcre-toparapermitirqueelaireyelaguaescapen.Elperíododeesperavaríaconlamezcladeconcreto,elmezclado,losprocedimientosdecolo-caciónylascondicionesclimáticas.Lasdelaminacionessonmuydifícilesdedetectarduranteelacabadopuessehacenevidentesdespuésdequelasuperficiedelconcretosehasecadoyeláreadelaminadaestrituradaporeltráfico.Elgrosordelmorterodelaminadovaríadesdeaproximada-mente3mma5mm(1/8pulg.a1/4depulg.).Paraevitarlascondicionesqueconducenadelaminaciones,véanselasrecomendacionesdebajodelaseccióndeampollas.
Lasdelaminacionestambiénpuedenserelresultadodeesfuerzosdis-ruptivosprovocadosporlacorrosióninducidaporelclorurodelaceroderefuerzo,odeáreaspobrementeadheridasenlaconstruccióndedoscapas.Lasdelaminacionesresultantessonmásprofundasquelascausa-dasporelaireoelaguadesangradoatrapados,yconfrecuenciasella-mandesconchaduras(véasedesconchado).
Unáreadelaminadaquesehaseparadodelconcretosubyacentepuededejarunagujeroenlasuperficie,parecidoaunadesconchadura.(véasefig5)
Puederealizarseunexamendedelaminaciónpormediodesondeo,arrastrandounacadenaatravésdelasuperficieogolpeandoligeramenteconunmartilloytratandodelocalizarsonidoshuecos.Unsonidohuecoindicaáreasdelaminadasyunsonidosonoro,intactas.EstapruebasedescribeenelmétodoASTMD4580,StandardPracticeforMeasuringDelaminationinConcreteBridgeDecksbySounding(Prácticaestándarparamedirladelaminaciónentablerosdepuentesdeconcretopormediodesondeo).Losmétodosnoestandarizadosparadetectaráreasdelaminadasson:impactoacústico,termografíainfrarrojayradarcapazdepenetrarelsuelo.Lasdelaminacionespuedenrepararseresanandoo,siestánmuyextendidas,esmerilandoosuperponiendounanuevasuperficie.Lainyeccióndeunepóxicopuedetambiénserbené-ficoenalgunasaplicaciones.
DecoloraciónLadecoloracióndelasuperficiedeuntrabajoplanodeconcretopuedeaparecercomocambiosenlabril-lantezdelcolorengrandesáreas,manchasmoteadasclarasyoscuras,ocomoparchesdeeflorescenciaqueaparecenprematuramente.Losestudiosdelaboratorioparadeterminarlosefectosdevariosprocedimientosenelvaciadodelconcretoymaterialesparaconcretomuestranquenohayunfactorúnicoparatodotipodedecoloración.Sehaencontradoquelosfactoresqueinfluyenenladecoloraciónsonlosaditivosdeclorurodecalcio,álcalisdecemento,superficiesallanadasconfuerza,curadoinadecuadooinapropiado,usodeestra-tohúmedo,variaciónenlarelacióndeagua-cementoenlasuperficieycambiosenlamezcladelconcreto.Ladecoloraciónporestascausasaparecemuypronto,despuésdehabercolocadoelconcreto.
Ladecoloraciónaedadesposteriorespuedeserelresultadodemanchasatmosféricasuorgánicas-oparadecirlodeunamanerasimple,dequeelconcretoestásucio-.Estetipodedecoloraciónusualmenteesremovi-dopormediodelavadomecánicoconaguapresurizadayposiblementeconlimpiadoresquímicos.
Elusodeclorurodecalcioenelconcretopuededecolorarlasuperficie(Fig.6).Elclorurodecalcioaceleraelprocesodehidratación,perotieneunefectoretardanteenlahidratacióndelcompuestodeferritadelcementopórtland.Lafasedeferritanormalmentesevuelvemásclaraconlahidratación;sinembargo,enpresenciadeclorurodecalcio,lafasedeferritanohidratadayretardadapermaneceoscura.
Puederesultarunadecoloraciónintensaalallanarduramentelasuper-ficie,despuésdequesehavueltomuytiesaparaallanarlaapropiada-mente.Alallanarvigorosamenteunasuperficieparacompactarlapro-gresivamente,puedealcanzarseunpuntoenelquelarelacióndeagua-cementodisminuyedrásticamenteenáreaslocalizadas.Esteconcretodenso,conbajarelacióndeagua-cementoeneláreaquesehaallanadoconfuerza,casisiempreesmásoscuroqueelconcretoadyacente.
Sesabequetantoelpapelimpermeablealaguacomolashojasdeplásticousadasparacurarelconcretoenhúmedo,yquecontienenclorurodecalcio,danunaaparienciamoteadaalassuperficiesplanas,debidoaladificultaddecolocarymantenerunacubiertaencontactototalconlasuperficiesobretodaelárea.Loslugaresqueestánencon-tactoserándeuncolormásclaroqueaquellosquenoloestán.
Losmaterialesdeconcretoylasproporcionesafectanelcolor:losconcretosindividualespuedendiferirencolor.Así,alsustituiruncementoporotropuedecambiarelcolordelconcreto.Losconcretos
Figura 5. Esta delaminación es el resultado del sellado de la superficie antes de que haya ocurrido el sangrado. (67196)
5
Defectossuperficialesenlosas:causas,prevención,reparación
Figura 6. Decoloración de un camino particular debido al uso de un aditivo de cloruro de calcio en el concreto al pie de la foto, pero no en la parte superior. Esto ilustra sólo uno de los varios tipos de decoloración. (14019)
quecontienencantidadessignificativasdeaditivosminerales–cenizavolante,humodesílice,metacaolínoescoria,porejemplo–puedendiferirencolorconrespectoaaquellosquenoloscontienen.Elcolordelaarenatieneunefectosobreelcolordelconcreto.Elconcretodealtaresistenciayconunabajarelaciónagua-cementoesdeuncolormásoscuroqueelconcretodebajaresistenciaconunaaltarelaciónagua-cemento.
Ladecoloracióndelconcretopuedeevitarseominimizarse:(1)evitandoelusodeaditivosdeclorurodecalcio,(2)usandoingredientesconsis-tentesdeconcretouniformementeproporcionadosdeunadosificaciónaotray(3)usandoprácticasdecolocacióndeacabadoydecuradoapro-piadasyoportunas.Nodebepermitirsequelasprácticasdelvaciadodelconcretovaríen,yaquecualquierinterrupciónocambioenlamez-cla,losmoldes,elacabadooelcuradodelconcreto,puededarcomoresultadounadecoloraciónsignificativayavecespermanente.
Afindeerradicarladecoloración,elprimerremedio(yusualmenteelmáseficaz)esunlavadoinmediatoycompletoconaguaabundante.Permitaquelalosaseseque,luegorepitalaoperacióndelavadoconaguaabundanteyeldesecadohastaqueladecoloracióndesaparezca.Deserposibleuseaguacaliente.Ellavadoconácidousandoconcentra-cionesconácidosmásdébiles,talescomo3%deácidoacético(vinagre)o3%deácidofosfórico,reducirálacarbonataciónyladecoloraciónconaspectomoteado.Tratarunalosasecaconunasoluciónde10%desosacáustica(hidróxidodesodio)resuelveenciertamedidaelproblemaalcombinaralgunospuntosclarosconunfondomásoscuro.Nodebenusarseácidosmuyfuertes,yaquepuedenexponerelagregado.
6
PortlandCementAssociation
Unodelosmejoresmétodospararemoverlamayorpartedeladecol-oración,cuandootrosremedioshanfallado,estratarunasuperficieconunasolucióndeaguacon20%a30%decitratodediamonio.Estequímicoescarosisecompraenpequeñascantidades,demodoqueutilíceloúnicamentecomoúltimorecurso.Estosyotrostratamientosyrecomendacionesparapreveniryerradicarladecoloraciónestáncon-tenidosenSurfaceDiscolorationofConcreteFlatwork(Decoloraciónenlasuperficiedetrabajosplanosdeconcreto)RX203;“DiscolorationofConcrete–CausesandRemedies”(“Decoloracióndelconcreto–causasyremedios”),ConcreteTechnologyTodayPL861;“PintoConcrete–IsthereaCure?”(“ElConcretopinto–¿Existeunremedio?”)ConcreteTechnologyTodayPL961;y“ReadersResponse:Discoloration”(“Respuestaallector:decoloración”),ConcreteTechnologyToday,PL962.
Elteñidodelconcretodescoloridoconunatinturaquímicaesotramaneradehacerquelasvariacionesdelcolorseanmenosnotorias.Usualmente,loscoloresmásoscurosocultanmejorlasvariacionesdelcolor.Lasmanchasquímicaspuedenserusadasenconcretointerioroexterior.
EnWisconsin,Illinois,Louisianayotrosestados,sehareportadounararadecoloraciónquevaríadesdeamarillobúfalohastarojo/anaranjado.Estetipodedecoloraciónocurreconmásfrecuenciaenperiodosdealtahumedadrelativaytemperaturaambientalalta,yconciertostiposycantidadesdecuradohúmedo.Lacenizavolanteagravaelmanchado,intensificandoelcolor.
Probablementeestemanchadoescausadopordiferenciasenelcuradoy
recido,puedeocurriryaseaeninterioresoalairelibre,peroesmásprobablequeseconviertaenunproblemacuandoocurreeninteriores(Fig.7).Laformacióndepolvoeselresultadodeunacapadelgadaydébilllamadalechada,compuestadeagua,cementoypartículasfinas.Elconcretofrescoesunamasabastantecohesivaconlosagregadosdecementoyelaguauniformementedistribuidosentodasuextensión.Debetranscurrirunciertoperiododetiempoantesdequeelcementoyelaguareaccionensuficientementeparadesarrollarelconcretoendureci-do.Duranteesteperiodo,laspartículasdecementoydeagregadoestánparcialmentesuspendidasenelagua.Debidoaqueelcementoylosagregadossonmáspesadosqueelagua,tiendenahundirse.Amedidaquesemuevenhaciaabajo,elaguadesplazadasemuevehaciaarribayapareceenlasuperficiecomoaguadesangrado,dandocomoresultadoquehaymásaguacercayenlasuperficiequeenlaporciónmásbajadelconcreto.Asípues,lalechada–elconcretomásdébil,máspermeable,ymenosresistentealagua–seencuentraenlapartesuperiordelasuper-ficie,exactamentedondesenecesitaconcretomásimpermeable,másfuerteymásresistentealdesgaste.
Elaplanadoyelallanadodelconcretoconaguadesangradoexpuesta,sólomezclanelexcesodeagua,haciendoquevuelvaalasuperficieydebilitandomáslaresistenciadelconcreto,asícomolaresistenciaadesgaste,provocandolaformacióndepolvo.Laformacióndepolvotambiénpuedesercausadapor:(1)aguaaplicadaduranteelacabado,(2)exposiciónalacaídadelluviaduranteelacabado,(3)extensióndelcementosecosobrelasuperficieparaacelerarelacabado,(4)unbajocontenidodecemento,(5)unamezclademasiadoaguada,(6)faltadeuncuradoapropiado(especialmentesisepermiteunsecadorápidodelasuperficie),(7)carbonataciónduranteelvaciadodelconcretoeninvierno(causadoporcalentadoressinventilación),(8)congelacióndelasuperfi-ciey(9)agregadosucio.
Figura 7. La creación de polvo es evidente por el fino que puede fácilmente quitarse frotando la superficie. (1297)
7
enelgradodehidratacióndelosmaterialescementantesdelasuperficie,encondicionesdemuchahumedadyaltatemperaturaambiental.Enparticular,lahidrataciónadicionaldeloscompuestosdeferritadelosmaterialescementanteshacequehayamenoshierrodisponibleparaoxidarydecolorarelconcreto.Lainvestigaciónhaencontradoqueelmanchadoocurrebajociertascondicionesqueincluyenladisponibilidaddeaguaydeoxígeno.Elsecadorápidodelconcretodacomoresultadohumedadinsuficienteparaqueseproduzcaelmanchado,mientrasquelainmersióncontinuanopermiteelaccesodelaire.Enamboscasosnoocurredecoloración.Porlotanto,serecomiendaqueelconcretosemantengacompletamentemojadoporelperiododetiemporequerido,yquedespuésselepermitasecartanrápidamentecomoseaposible.Porejemplo,elyutemojadoyunacubiertaconunahojaplásticadebeserremovidoenlamañanadeundíacaluroso,enlugardehacerloenlatardeoantesdequeseesperelluvia.
Estetipodemanchadoesdifícilderemover.Loslimpiadoresdebisulfatodesodiocomercialessonexitososenciertamedidapararemoverlamancha;sinembargo,ladiferenciaentreunárealimpiayunamanchadadisminuyealcabodevariassemanas.Lossiguientesmaterialesquímicossonbastanteefectivospararemoverestasmanchasdecoloramarillobúfa-loarojo/naranja:ácidohidroclorhídrico2%,peróxidodehidrógeno3%,hipocloritodecalcio,ácidofosfórico(10%),citratodediamonio(0.2M)yácidooxálico3%.(Miller,PowersyTaylor,1999yTaylor,DetwileryTang,2000).
Formación de polvo Laformacióndepolvo–eldesarrollodeunmaterialfinoypolvorientoquesepuedequitarfácilmentefrotandolasuperficiedelconcretoendu-
Defectossuperficialesenlosas:causas,prevención,reparación
Comúnmenteseusanrecintoscerradosycalentadosparaprotegerelcon-
cretocuandolastemperaturasdelaireestáncercaopordebajodelacon-
gelación.Estosespaciosencerradosfrecuentementesoncalentadospor
mediodefuellesdepetróleoopropano,osalamandrasqueutilizancoque.
Puestoqueestoscalentadoresproducenuncalorseco,debetenerse
muchocuidadoparaevitarelsecadorápidodelasuperficiedelconcreto,
especialmentecercadelcalentador.Elconsumodelcombustibletambién
producedióxidodecarbonoquesecombinaconelhidróxidodecalcioen
elconcretofrescoparaformarunadébilcapadecarbonatodecalcioen
lasuperficie.Cuandoestoocurre,lasuperficiedelpisoproducirápolvo
bajoeltráfico.Porestarazón,loscalentadoresqueproducendióxidode
carbononodebenusarsemientrasseestávaciandoodandounacabado
alconcretoodurantelasprimeras24a36horasdelperiododecurado,a
menosqueestéapropiadamenteventiladoparaquetengaunasalidahacia
fueradelespacioencerradoycalentado.
Unamaneradecorregirunasuperficiedepolvoconsisteenesmerilarla
delgadacapadelechadaparaexponerelconcretosólidoqueseencuentra
pordebajo.Otrométodoconsisteenaplicarunendurecedordesuperfi-
cie.Estetratamientonoconvertiráunalosadeconcretobásicamentemala
enunabuena;sinembargo,mejorarálacapacidaddedesgasteyreducirá
laformacióndepolvoenlasuperficie.
Elingredientemásimportantedemuchosendurecedoresdesuperficiepara
pisoseselsilicatodesodio(vidriosoluble)ouncilicofluoridometálico
(seusanampliamentelosfluosilicatosdemagnesioyzinc).Eltratamiento
generalmenteesaplicadoendosotrescapas,permitiendoquelasuperfi-
ciesequeentrecadaaplicación.EnConcreteFloorsonGround(Pisosde
concretosobreelsuelo)EB075sepuedeobtenermayorinformación.
Eflorescencia Laeflorescenciapuedeconsiderarsecomountipodedecoloración.Esun
depósito,casisiempredecolorblanco,queocasionalmentesedesarrolla
enlasuperficiedeconcreto,confrecuenciajustodespuésdequelaestruc-
turaestáterminada.Aunqueespocoatractiva,porlogenerallaeflores-
cencianoesdañina.Enraroscasospuedenocurrirdepósitosexcesivosde
eflorescenciadentrodelosporossuperficialesdelmaterial,causandouna
expansiónquepuedealterarlasuperficie.
Laeflorescenciaesocasionadaporunacombinacióndecircunstancias:
salessolublesenelmaterial,humedadparadisolverestassalesyevapo-
racióndepresiónhidrostáticaquemuevelasoluciónhacialasuperficie.
Elaguaenconcretoendurecidodisuelvelassalessolubles.Estasolución
deaguasalobreemigrahacialasuperficieporevaporaciónoporpresión
hidráulicadejandoundepósitodesalenlasuperficie.Laeflorescenciase
veparticularmenteafectadaporlatemperatura,lahumedadylosvientos.
Enelverano,aundespuésdeperiodoslargosdelluvia,lahumedadseeva-
poratanrápidamentequecantidadescomparativamentepequeñasdesal
sonllevadasalasuperficie.Laeflorescenciaesmáscomúneninvierno,
cuandounatasamásbajadeevaporaciónpermitelaemigracióndesales
alasuperficie.Sicualquieradelascondicionesquecausaneflorescencia
–agua,evaporación,osales-noestánpresentes,éstanoocurrirá.
Todoslosmaterialesdeconcretosonsusceptiblesdesufrireflorescencia.
Inclusivepequeñascantidadesdesalessolublesenagua(unaspequeñas
décimasdeunoporciento)sonsuficientesparacausareflorescenciacuan-
dosepercolanhaciafuerayseconcentranenlasuperficie.Enlamayoría
deloscasos,estassalesvienendeabajodelasuperficie,perolosquímicos
8
PortlandCementAssociation
enlosmaterialespuedenreaccionarconlosquímicosenlaatmósfera
yformareflorescencia.Porejemplo,lahidratacióndelcementoenel
concretoproducehidróxidodecalcio,solublequepuedeemigrarhaciala
superficie,combinándoseconelbióxidodecarbonoelaireparaformar
unblancodepósitodecarbonatodecalcio.
Todoslosingredientesdelconcretodebenserconsideradosparadetermi-
narelcontenidodesalessolubles.Lassalesquecomúnmenteproducen
eflorescenciason:carbonatosdecalcio,potasioysodio;lossulfatosde
sodio,potasio,magnesio,calcioyhierro;bicarbonatodesodioosilicato
desodio.Parareduciroeliminarlassalessolubles:
1.Nuncautilicearenasinlavar.Utilicearenaquesatisfagalosrequisi-tosdeASTMC33oCSAA23.1paraconcreto.
2.Utiliceaguademezcladolimpia,libredecantidadesdañinasdeáci-dos,álcalis,materialorgánico,mineralesysales.Generalmentees
aceptableelaguapotable.Nouseaguademar.
Labajaabsorcióndehumedadeslamejormaneradeasegurarsecontra
laeflorescencia.Elconcretovaciadoenobratendrásumáximaimper-
meabilidadalaguacuandoestéhechoconagregadosapropiadamente
graduados,uncontenidodecementoadecuado,unabajarelaciónagua-
cementoyuncuradocompleto.
Cuandoexistaeflorescenciadebedeterminarselafuentedehumedady
tomarselasmedidascorrectivasparamantenerelaguafueradelaestruc-
tura.Lassalesdeclorurosonaltamentesolublesenagua,demodoque
laprimeralluviaconfrecuencialoslavarádelasuperficiedeconcreto.
Conelpasodeltiempo,laeflorescenciasevuelvemásligeraymenos
extensa,amenosquehayaunafuenteexternadesal.Lassuperficiesde
coloresclarosmuestranmuchomenoslosdepósitosquelassuperficies
másoscuras.Lamayorpartedelaeflorescenciapuedeserremovidapor
mediodeuncepilladoenseco,enjuagueycepilladoconagua,unligero
chorrodeaguaoconunligerochorrodearenaseguidodeunlavadocon
aguaabundante.Siestonoessatisfactorio,puedesernecesariolavarla
superficieconunasolucióndiluidadeácidomuriático(de1a10%).Para
concretoíntegramentecoloreado,debeusarseúnicamentede1a2%
delasoluciónparaevitarquelasuperficiesepiqueyquepuedarevelar
elagregado,cambiandoelcolorylatextura.Hagasiempreunaprueba
previadeltratamientoenunáreapequeñadondenosenotemucho,para
asegurarsequenoexistaunefectoadverso.Antesdeaplicarunasolución
ácida,humedezcasiemprelasuperficiedeconcretoconagualimpia,
paraevitarqueelácidoseaabsorbidoprofundamentedondepuedaocur-
rirdaño.Lasoluciónlimpiadoradebeseraplicadaanomásde0.4m2(4
pies2)cadavez,paraevitareldañodelasuperficie.Espereaproximada-
mente5minutos,refriegueconuncepillodecerdasydespuésenjuague
inmediatamenteconaguaclarapararemovertodovestigiodeácido.El
elementoenterodeconcretodebesertratadoparaevitarladecoloración
oefectosdemoteado.Lassuperficiesquehandeserpintadasdeben
sercuidadosamenteenjuagadasconaguaydejadasasecar.Véase
“Efflorescence:Causes,Prevention,Repair”(“Eflorescencia:causas,pre-
vención,reparación”),ConcreteTechnologyToday,PL871.
Puntos bajosLospuntosbajospuedenafectareldrenajedelalosaosufuncionalidad,
eldesempeño,silosobjetoscolocadosenlalosanecesitanestaranivel.
Lospuntosbajosconfrecuenciasoncausadosporunapobreiluminación
Lamayoríadelosreventonesaparecenalprimerañodespuésdelacolo-
cación.Losreventonescausadosporlareactividadálcali-sílice(ASR=
alkali-silicareactivity)puedenocurrirmuyrápido,alasprimerashoras,a
pocassemanasoinclusivealañodequeelconcretohasidocolocado.
Losreventonescausadosporelhinchamientoporhumedadinducida
puedenocurrirpocodespuésdelacolocación,debidoalaabsorciónde
aguadelconcretoplástico,obienpuedennoaparecersinohastadespués
deunatemporadaounañodegranhumedadodemuchaprecipitación
pluvial,oinclusodespuésdequeelconcretohasidoexpuestoatem-
peraturasdecongelación.Losreventonesseconsideranunadetracción
cosméticaygeneralmentenoafectanlavidaútildelconcreto.
9
Reventones cónicosUnreventónesunfragmentocónicoqueserompesalien-
dodelasuperficiedelconcreto,dejandounagujeroque
puedevariardetamaño,generalmente5mma50mm
(1/4depulga2pulg),perodeundiámetroquepuede
alcanzarhasta300mm(1pie)(Fig.8).Usualmente,
seencontraráenelfondodelagujerounapartículade
agregadofracturada,conpartedelagregadotodavía
adheridoalpuntodelconodeesereventón.
Usualmente,lacausadeunreventónesunpedazode
rocaporosaquetieneunaaltatasadeabsorciónyrela-
tivamenteunbajopesoespecífico.Cuandoelagregado
causantedeldañoabsorbehumedad,ocuandoocurre
congelaciónbajocondicionesdehumedad,suhincha-
mientocreapresionesinternassuficientespararomper
lasuperficiedeconcreto.Comúnmentecausanreven-
tones,lapirita,ladolomitaquemadaenduro,elcarbón,
lapizarra,lapiedracalizasuavefinamentegranuladao
elhorsteno.Lasampollastambiénpuedenocurrirpara
aliviarlapresióncausadaporlaabsorcióndeaguadel
gelexpansivoqueseformadurantelareacciónquímica
entreloshidróxidosdeálcalienelconcretoylosagrega-
dossilicososreactivos.
Figura 9. El descascaramiento es una condición áspera en donde la superficie del mortero se ha pelado, usualmente exponiendo el agregado grueso. (A5273)
durantelacolocacióndelacabado,moldesylistonesguíainapropia-
damentecolocados,dañolosmoldesyajustesdenivelacióndurantela
construcción,elusodeconcretoexcesivamentemojadooconhumedad
variableypobrecolocaciónotécnicasdeacabadodeficientes.
Lospuntosbajospuedenserevitados:(1)utilizandounamezcladecon-
cretodebajorevenimientoybajocontenidodeagua,(2)procurandouna
iluminaciónadecuada,(3)verificandofrecuentementelosgradosyniveles
yrellenandolasáreas,(4)usandounamaestravibradoraparaemparejar,y
(5)usandountablón-llana“paracarretera”enlugardeunaaplanadorade
mangolargoparadoshombres,paraemparejaryalisarlasuperficie.
Figura 8. Un reventón es un pequeño fragmento de la superficie de con-creto que se ha roto y desprendido debido a la presión interna, dejando una depresión poco profunda, típicamente cónica. (0113)
Sepuedenrealizarlossiguientespasosparaminimizaroeliminar
losreventones:
1.Utiliceconcretoconcontenidodeaguayrevenimientolomásbajoposibles.
2.Useconcretoconagregadosdepiedratrituradadurable,oquehayanrecibidoalgúnbeneficio.
3.Durantelosdíasmuycalurosos,ysecosyconmuchoviento,cubralasuperficieconhojasdeplásticodespuésdeempare-jarconunaaplanadorademangolargo,parareducirlaevap-oraciónantesdelacabadofinal.Estoreducelamigracióndeálcalisalasuperficiedebidoalsecadoy,porlotanto,ayudaareducirlosreventonescausadosporlareactividadálcali-sílice(ASR).
4.Nodéunacabadoalconcretoconaguadesangradoenlasuperficie.
5.Eviteelallanadoconunaceroduroendondenoseanecesa-rio,talcomoenelcasodelamayoríadelaslosasexteriores.
6.Eviteelusodebarrerasdevapor.Siserequieren,cúbralasconunrellenogranulacompactablede100mm(4pulg),lig-
eramentehumedecidoytaponadoconunmaterialdegrado
Defectossuperficialesenlosas:causas,prevención,reparación
Figura 10. Formación de costras de mortero sobre un agregado grueso. (52225)
10
PortlandCementAssociation
finoparareducirlafricciónentreelmaterialdebaseylalosa.Estematerialdebeestarlosuficientementeseco,paraactuarcomounsecanteparaelconcretocolocadosobreél.
7.Utilicemétodosdecuradohúmedotalescomorociadocontinuoconagua,niebla,yanegamiento,obiencubrimientoconunyutemojadopocodespuésdelacabadofinal.Elcuradohúmedoporunmínimode7días,amedidaquesecuraenhúmedo,puedereducirgrandementeoeliminarlasampollascausadasporASR.Eviteusarunapelículaplástica,papeldecuradoy,especialmente,compuestosdecurado,yaquepermitenlaacumulacióndeálcalisenlasuperficie.Riegueabun-dantementeconaguadecurado,desdelasuperficie,antesdelsecadofinal.Lasmembranasorecubrimientosdepisoimpermeablesdebenserevitados,yaquepuedenagravareldesarrollodeampollas.
8.Cuandolosreventonessoncausadosporlareactividadálcali-sílice.Utiliceuncementocombinadoounmaterialcementantecomplemen-tariocomocenizavolante(sehacomprobadoquecontrolaelASR)Elusodecementoconbajocontenidodeálcalistambiénesbenéfico.
9.Utiliceconstrucciónendoscapasconrocalimpiaymacizaenelfirmeylosagregadosmenosconfiablesenlalosabase,limitandoasílaexposicióndelagregadosusceptibleahumedadexcesiva.
10.Déunaligerainclinaciónalasuperficiedelalosaparadrenarelaguaapropiadamente.
11.Utiliceconcretoconaireincluido
12.Reduzcalatemperaturadelconcretoentre10°Cy20°C(50°Fa70°F).
Lassuperficiesconreventonespuedenserreparadas.Puedehacerseunpequeñoresaneextrayendolapartículaastilladayrellenandoelhuecoconunmorterodeempaquesecouotromaterialderesaneapropiado.Silosreventonesenunasuperficiesondemasiadonumerososparapoderresanarlosindividualmente,puedeusarseunacapasuperpuestadecon-cretofinamenteadheridopararestaurarlafuncionalidadeldesempeño.
Paramayorinformación,sobrelosreventones,consulte“Popouts:Causes,Prevention,Repair”(“Reventones:causas,prevención,reparación”),
ConcreteTechnologyToday,PL852.
Descascaramiento y formación de escamasen el morteroEldescascaramientoeslapérdidageneraldelmorterosuperficialexpuestoacongelaciónydeshielo.Generalmenteelagregadoseobservaclara-menteexpuestosobresaledelconcreto(Fig.9).Eldescascaramientoes,principalmente,unaacciónfísicacausadaporlapresiónhidráulicadelaguaquesecongeladentrodelconcreto.Generalmente,nocausadoporlaacciónquímicacorrosiva.Cuandolapresiónexcedelaresistenciaatensióndelconcreto,puedenformarsecáscarassinoexistenhuecosdeaireincluidoparaactuarcomoválvulasdealivioalapresióninterna.
Lapresenciadeunasolucióndescongelanteenelconcretoempapadoconaguaduranteelcongelamiento,causaunaacumulaciónadicionaldepresióninterna.Lassalesdescon-gelantes-talescomoclorurodesodio,urea,ysolucionesdébilesdeclorurodecalcio-noatacanquímicamenteelconcreto,sinembargo,aquellasquecontienensulfatodeamonioonitrtodeamonio,rápidamentedesintegranelcon-creto,porloquenodebenserusados.Variassalesdescon-gelantes,particularmenteaquellasquecontienencloruro,puedentambiéncausarcorrosióndelaceroahogado.
ElACI116R,CementandConcreteTerminology,(Terminologíadelcementoydelconcreto),clasificaeldes-cascaramientocomoligero,mediano,severoymuysevero.Así,seobservandistintosgrados,desdeunanulaexposicióndeagregadogruesohastalapérdidademorteroypartículasdeagregadogrueso,aunaprofundidaddemásde20mm(0.8pulg).
Laformacióndeescamasdemorterosobrepartículasdeagregadogrueso(Fig.10),avecesllamadas“desconchadu-ras”,esotraformadedescascaramientoquesepareceenalgoaunasuperficieconreventones.Sinembargo,lafor-macióndeescamasenelmorterousualmentenodacomoresultadopartículasdeagregadoreciénfracturadasyexistenunmenornúmerodehuecoscónicos,siacasoloshay,talescomoaquellosqueseencuentranenlosreventones.Laspartículasdeagregadoconsuperficiesplanassonmássusceptiblesaestetipodedefectoquelaspartículasredon-das.Ocasionalmentelaformacióndeescamasdemorteroprecedeaundescascaramientosuperficialmásamplio,perosupresencianonecesariamenteconduceaundescascara-mientomásextendido.
Laformacióndeescamasdemorterosobrelaspartículasdeagregadogruesoescausadaesencialmenteporlamismaacciónquecausaeldescascaramientoregular.Elsecadoexcesivoytempranodelasuperficiedelmorteropuede,porsísolo,agravareldescascaramiento.Sinembargo,lapérdi-dadehumedadseacentúasobrelaspartículasdeagregado,cercadelasuperficie.Lafaltadehumedadnecesariaparalahidratacióndelcementodacomoresultadounacapademorteroderesistenciamásbajaymenordurabilidad,comomayorcontracciónyunaadherenciamáspobreconelagregado.Alhabercongelamientoenunacondiciónsaturada,estadelgadaydebilita-dacapademorteroserompeysedesprendedelagregado.Lasprácticasdeacabadoinadecuadastambiénagravanlaformacióndeescamasenelmortero.
Laexperienciadecampoylaspruebasdelaboratoriohandemostradoquecuandoestánpresenteshuecosdeaireapropiadamenteespaciados,elconcretoconaireincluidotendráunaresistenciaexcelentealdescas-caramientodelasuperficieyalaformacióndeescamasenelmortero,provocadasporlacongelaciónyeldeshieloylaaplicacióndequímicosdescongelantes.Esteresultadoselograsielconcretoestáapropiada-menteproporcionado,colocado,acabadoycurado.Serecomiendanlassiguientesprácticas:
1.Utiliceunamezclaapropiadadeconcretoconagregadodurableybiengraduado,bajorevenimiento-unmáximode100mm(4pulg.),adecuadaresistenciaacompresiónpreviamentealaexposiciónarepetidosciclosdecongelaciónydeshielo,unminimode28MPa(4000psi);unabajarelacióndeagua-cemento-0.45omenos-,aireintencionalmenteincluido–5a8%decontenidototaldeaire-yuncontenidomínimodematerialescementantesde335kg/m3(564
Figura 11. Una localización típica de las astilladuras es a lo largo de una junta, como resultado del funcionamiento inapropiado de ésta. (67216)
11
lb/yd3)deconcreto.Paraconcretoexpuestoaquímicosdescon-gelantes,elACI318/ACI318R(ACIBuildingCodeRequirementsforStructuralConcreteandCommentary)[RequisitosdelCódigodeConstruccióndelACIparaConcretoEstructuralyComentarios]colocaunlímitesobreelporcentajetotalpermisibledeaditivosmine-rales:25%paracenizavolante,50%paraescoria,y10%parahumodesílice.Elconcretomojado,lodoso,debajaresistencia,conunbajocontenidodecementoysinhuecosporaireincluidoestápro-pensodescascararseaunaedadtemprana,confrecuenciadespuésdelprimerosegundoinviernoenclimasmuyseverosdondeseusansalesdescongelantes.
2.Déunainclinaciónapropiadaalconcretoparadrenarelaguaysacarladelalosa;elconcretosaturadoesmuchomássusceptiblealdeterioroqueelconcretoseco.
3.Utiliceprácticasdeacabadoapropiadas.Elconcretoprematuramenteaplanadooallanadoenpresenciadeaguaadicionalodesangradoenlasuperficietiendeadescascararsecuandoestásometidoacon-gelaciónsaturada.Volveramezclarelaguaenlapartesuperiordelalosapuedecausarlaformacióndeunacostradeunalechadasuperficialqueseconvertiráenunacáscara.Además,acabarelcon-
Defectossuperficialesenlosas:causas,prevención,reparación
Figura 12. La corrosión del acero de refuerzo es un proceso expansivo que puede causar pre-sión dentro del concreto y conducir a este tipo de astilladura. (67217)
12
PortlandCementAssociation
cretoantesdequeelaguadesangradolleguealasuperficiepuedeatraparaguapordebajodelasuperficieacabada,formandounazonadebilitadaohuecaquepuededarcomoresultadodescascaramientoodelaminacióndelasuperficie.
4.Curedeinmediatoconunyutemojado(mantengalasuperficiecon-tinuamentemojada),papeldecuradoounahojaplástica,porunmínimode7días(omástiempocuandolastemperaturasseandealrededorde4°C(40°F),ohastaqueelconcretoalcance70%delaresistenciaespecificadaencasosenlosqueelperiododecuradoesseguidoporotrodesecadoalaire.Loscompuestosdecuradotam-biénpuedenserusadosencolocacionesdeprimaverayverano.
5.Despuésdelcurado,permitaqueelconcretosesequealairedurante30días.Elconcretoquenopuedatenersuficientetiempoparasecarseantesdeserexpuestoatemperaturasdecongelación,talescomoelquesecuelaafinalesdelaño,nodeberecibirquímicosdescongelantesduranteelprimerperiododeinvierno.Ensulugar,siserequieretracciónsobrehieloonieve,debeusarsearena.
Sisepresentadescascaramientoolaformacióndeescamasdemortero,osisesospechaqueelconcretotieneunacalidadpobre,puedeaplicarseuntratamientosuperficialrespirableparaayudaraprotegerelconcretocontraunmayordañoporcongelaciónydeshielo.Estostratamientossehacenconaguadelinaza,silano,siloxanouotrosmateriales.
Eltratamientoconaceite,consistenormalmenteendosaplicacionesenpartesigualesdeaceitecomercialdelinazahervidayunsolventetalcomotrementina,naftaoalcoholesminerales.Lascoberturasrecomen-dadassonde9a11m2/litro(40a50yd2/galón)paralaprimeraapli-cación,ydeaproximadamente15m2/lt(70yd2/galón)paralasegundaaplicación.Latemperaturadelconcretodebeserde10°C(50°F)omásenelmomentodelaaplicación,paraasegurarlapenetraciónapropiadayparaacelerarelsecado.Laaplicacióndeunselladoresmejorsisehacecuandoelconcretoestáenfriándoseenvezdehacerlocuandoestácalen-tándose,loqueusualmenteocurreenlasprimerashorasdelatarde.Estoayudaajalarelselladormáshaciaadentroenelconcretoyaevitarquelosvaporesloempujenhaciafueradelosporos.Puestoqueeltratamien-
toconaceiteproduciráunasuperficieresbalosahastaqueseaabsorbida,esnecesarioevitareltráficoenelconcretohastaquehayaunsecado.
Losmaterialesimpermeables,comolamayoríadelosepóxicos,nodebenserusadosenlosassobreterrenooenlosconcretosendondelahumedadpuedecongelarsepordebajodelrecubrimiento.Elaguadecongelamien-topuedecausardelaminaciónbajolacapaimpermeable;porlotanto,debeusarseuntratamientodesuperficiequepuedarespirar.
Lascapassuperpuestas,delgadas,adheridasolosmétodosdeesmeriladosuperficialusualmentepuedenremediarunasuperficieescamada,siemprequesecuenteconunconcretosanoyconaireincluidopordebajodelasuperficiedescascarada.
AstilladuraLaastilladuraesundefectodesuperficiemásprofundoqueeldescascara-miento.Confrecuenciaaparececomodepresionescircularesuovaladasensuperficies,ocomocavidadesalargadasalolargodelasjuntas.Lasastillaspuedenserde25mm(1pulg.)omásdeprofundidadyde150mm(6pulg)omásdediámetro,aunquetambiénocurrenastillasdemenortamaño.Lasastillassoncausadasporlapresiónolaexpansióndentrodelconcreto,unafallaenlaadherenciaenlaconstrucciónendoscapas,cargasdeimpacto,fuego,ointemperismo.Lasjuntasinapro-piadamenteconstruidasyelaceroderefuerzocorroídosondoscausascomunesdeastilladuras(véaselasFigs.11y12).Sisedejansinreparar,lasastillaspuedenacelerareldeteriorodelpavimento.Sinembargo,lasastillasdepocaprofundidadalolargodelasjuntasenlascarreteras,denomásde75mmdeanchopor300mmdelargo(3por6pulg.),confre-cuencianoafectanelpasodelosautomóvilesynosonreparadas.
Lasastillaspuedenserevitadascon:(1)undiseñoapropiadodelelementodeconcreto–incluyendojuntas–paraelservicioyelambienteproyecta-dos,(2)mezclasapropiadasybuenasprácticasdevaciadodeconcretoy(3)cuidadosespecialesdondeseanecesario.Laprimeralíneadedefensacontralacorrosióndelacerocausadoporlaentradadeionesdecloruro(porej.desalesdescongelantes)debeserelusodeunconcretodebajapermeabilidad,hechoconunarelaciónagua-cementode0.4omenos.Siseusaaceroderefuerzo,debetenerunacoberturaadecuadatalcomo
Figura 13. Los firmes autonivelantes pueden ser usados para restaurar las superficies de pisos en una losa que, en otros aspec-tos, es sólida y resistente. Los contrapisos usualmente requieren de un material para cubrir el piso, como el mosaico o una car-peta. (69682)
13
seestableceenelACI318.Paracondicionesextremas,laadicióndehumodesíliceodelátexalamezcladeconcretobajarádrásticamentesupermeabilidad.Otrosejemplosdeprecaucionesespecialesparareducirlacorrosióndelaceroinducidaporelingresodeionesdecloruroencondicionesextremasson:(1)elusodeaceroderefuerzorecubiertoconepóxico(ASTMD3963),(2)laaplicacióndeselladoressuperficialesquepuedanrespirar,talescomosilano,siloxanoocompuestosabasedemetacrilato,(3)elusodeaditivosinhibidoresdecorrosióny(4)métodosdeproteccióncatódica.Estosmétodospuedensercombinadosparaunaprotecciónadicional.
Lasáreasastilladasdeconcretopuedenserreparadascuandonosehadañadomásde1/3delapartesuperiordelpavimentoyelpavimentosubyacenteessano.Siestádañadomásde1/3delapartesuperiordelpavimento,siseencuentrandescubiertasvarillasdeaceroderefuerzoosilasastillassonelresultadodevarillasdetrabazónmalalineadas,odeagrietamientosenforma“D”,serequieredeunareparaciónentodasuprofundidad.Debeconsiderarselaeconomíadeunareparaciónaunaprofundidadparcialcontraunreemplazocompleto,yaquepuedesermásrentable(ydeunaaparienciamásuniforme)reparareláreacompleta.
Elconcretopuedeserremovidoaunaprofundidaddealmenos40mm(1-1/2pulg).Loslímitesdeláreadereparacióndebenserdeterminadospormediodesondeodelpavimentoparalasáreasdelaminadasonosanas.Loslímitesdelosresanesdebenextenderseaaproximadamente100mm(4pulg.)másalládelosbordesdelasáreasnosanas.Elcon-
cretonoastilladoodelaminadoesremovidopormediodeaserrado,opormediodecinceladoolabrado.Siseusanpistolasperforadoras,debenserpequeñas-nomayoresde15kg(30libras)–paraevitarqueelconcretosedañemásalládeláreadereparación.Esmejormantenerelárearectan-gularocuadradayproporcionarbordesverticalesenloslímitesquecon-tenganelresane.Elconcretoexpuestodebeserligeramentesopleteadoconarenaparalimpiarydarasperezaalasuperficie,demodoquepuedaobtenerseunabuenaadherenciaconelmaterialdereparación.
Losmaterialesderesanepuedensermaterialespatentadosabasedecementopórtlandyqueadquieranunaresistenciarápida,oconcretosdepolímeros(epóxico,metilmetacrilatoypoliuretano).Losmaterialesbituminosostambiénhansidousados,perogeneralmentesonconsid-eradostemporales.Losmaterialesderesanedebenteneruncoeficientedeexpansióntérmicaqueseacompatibleconelconcretosubyacente.Algunosmaterialesestánformuladosparatrabajarconunagenteadher-ente;otrosmaterialesrequierenúnicamenteunasuperficielimpiaparaunabuenaadherencia.Losmaterialesderesanegeneralmentesonmezcladosenpequeñascantidadesparaasegurarsucolocación(sinseg-regación),consolidación,acabadoycurado.Latemperaturadelairealmomentodelacolocaciónnecesitaestarporencimade4°C(40°F)paratodoslosresanesabasedecementoymuchasdelasmezclasdefraguadosecopatentadas.Losconcretosdepolímeropuedenseraplicadosatem-peraturasmásbajasyasubestratos,perosecomportanmejorcuandosecolocanbajocondicionesmásfavorables.Losmétodosdecuradohúm-edo(pulverización,recubrimientosmojados)reducenlacontraccióndelosmaterialesderesanemásqueelcuradosellado(materialesdehojas,compuestosdecurado).Cuandolareparacióndelaastilladurainvolucraunajunta,estadebeserrestauradaasuposicióndetrabajoapropiadaparapermitirlaexpansióntérmicadelalosa.Esteesunodelospasosmásimportantesparaasegurarquelasreparacionesaunaprofundidadparcialfuncionenapropiadamente.Losselladorescolocadosenlasjuntasmantienenafueralosmaterialesnocompresiblesypermitenellibremov-imientodelasjuntas.Consultealosfabricantesparamayoresrecomenda-cionessobrelosmaterialesderesaneysobrelosmétodosdecolocación.
Firmes delgados y contrapisosSeencuentrandisponiblesdiversosmaterialespatentadosparafirmesy
contrapisosdelosasdeconcreto.Estosmaterialesgeneralmenteestán
hechosabasedecementopórtlandsincontracciónyfrecuentemente
autonivelantes(Fig.13).Seusanprincipalmentepararestaurarlasuper-
ficiedepisossobreunalosa,sólidayresistente.Losmaterialesparael
firmeproporcionanlasuperficiededesgaste.Loscontrapisosrequieren
dematerialesquecubranelpiso,talescomomosaicooalfombra.Las
aplicacionesdemenosde25mm(1pulg.)degruesonormalmenteestán
adheridasalalosayrequierenunimprimadorparaestepropósito.Las
aplicacionesmásgruesas–dehasta100mm(4pulg.)–puedenrequeriro
prescindirdeunimprimidor:Aladicionaragregadoalaformulaciónse
reducelacontracción.Consultealfabricantesobreelusoeinstalación
deestosproductos.VéaseResurfacingConcreteFloors(Restaurando
superficiesdepisosdeconcreto)(IS144)paramayorinformación.
Análisis de defectos de la superficie
Lascausasdelamayoríadelosdefectosenelconcretopuedendeterminarseporanálisispetrográfico(microscópico)sobremuestras(Fig.14).EnestoscasosserealizaunanálisispetrográficodelconcretodeacuerdoconlaAmericanSocietyforTestingandMaterialsStandardPracticeforPetrographicExaminationofHardenedConcrete(PrácticaEstándarparaelExamenPetrográficodelConcretoEndurecidodela
Defectossuperficialesenlosas:causas,prevención,reparación
PortlandCementAssociation
14
Figura 14. La causa de la mayoría de los defectos de las superficies de concreto pueden determinarse por medio de análisis petrográfico. (64241)
SociedadAmericanadePruebasyMateriales),ASTMC856.
Lasmuestrasparaelanálisisgeneralmentesoncorazonesextraídosde10mm(4pulg.)dediámetrooseccionescortadasconsierra.Puedenusarseseccionesrotas,perosonpreferiblesloscorazonesolasseccionesaserradasporquesonmenosaptasparaserperturbadas.Lasmuestrasdebenrepresentarconcretotantodeáreasproblemáticascomodeáreassinproblemas.Elpetrógrafodebeestarprovistodeunadescripciónyfotografíasdelproblema,informaciónsobreeldiseñodelamezcla,lasprácticasdeconstrucciónusadasylascondicionesambientales.Tambiénesmuyútilunarevisiónenelcampoporunpetrógrafo,ingenierootecnólogodelconcretoparaanalizareldefecto.
Elreportepetrográficoconfrecuenciaincluyelacausaprobabledelproblema,laextensióndeldaño,lacalidadgeneraldelconcretoysudurabilidadyrendimiento.Desernecesaria,laaccióncorrectivadebeestarbasada,engranmedida,enelreportepetrográfico.SepuededisponerdeinformaciónsobrepetrografíaatravésdelaAsociacióndeCementoPortland.
Referencias
Miller, F. MacGregor, Powers, Laura J., and Taylor, Peter C., Investigation of Discoloration of Concrete Slabs, Serial No. 2228, Portland Cement Association, 1999, 22 páginas.
Taylor, Peter C., Detwiler, Rachel J., and Tang Fulvio J., Investigation of Discoloration of Concrete Slabs (Phase 2), Serial No. 2228b, Portland Cement Association, 200, 22 páginas.
Publicaciones Relacionadas
Las siguientes publicaciones relacionadas pueden adquirirse en la PCA. Para ordenar, escriba, llame, o envíe un fax a Order Processing, Portland Cement Associa-tion, P:O: Box 726, Skokie, IL 60076-0706Teléfono: 847-966-6288, Fax 847-966-9666.O visite el sitio de la PCA en la Red: http:/www.portcement.org
Design and Control of Concrete Mixtures,EB001Concrete Floors on Ground,EB075Effects of Substances on Concrete and Guide to Protective Treatments,IS001Resurfacing Concrete Floors,IS144Building Concrete Walks, Driveways, Patios, and Steps,IS209Removing Stains and Cleaning Concrete Surfaces,IS214Diagnosis and Control of Alkali-Aggregate Reactions in Concrete,IS413Guide Specification for Concrete Subject to Alkali-Silica Reactions,IS415Cement Mason’s Guide,PA122“SlabCurlingisNotaGamePlayedonIce,”Concrete Technology Today,PL822“RepairwithThin-BondedOverlay,” Concrete Technology Today,PL851“Popouts:Causes,Prevention,Repair,” Concrete Technology Today,PL852“DiscolorationofConcrete—CausesandRemedies,” Concrete Technology Today,PL861“PetrographicAnalysisofConcrete,” Concrete Technology Today, PL862“Efflorescence:Causes,PreventionRepair,”Concrete Technology Today, PL871“CleaningConcretePavementsbyPowerwashing,” Concrete Technology Today,PL953Effect of Fly Ash on the Durability of Air-Entrained Concrete,RD090Strength and Durability of Residential Concretes Containing Fly Ash,RD099Surface Discoloration of Concrete Flatwork,ResearchDepartmentBulletinRX203The Homeowner’s Guide to Building with Concrete, Brick & Stone,SP038Concrete Repair and Material Considerations, SS374(slideset)SurfaceDefects,SS380(slideset)Guidelines for Partial-Depth Repair,TB003(AmericanConcretePavementAssociation)Concrete Petrography,JohnWiley&SonsInc.,LT226
AcompletelistingofPCApublications,computersoftware,audiovisualmaterials,andeducationalcoursescanbefoundinPCA’scatalog,MS254.Thecatalogisfreeuponrequest.
Advertencia: El contacto con el concreto mojado (no endu-recido), el mortero, el cemento, o mezclas de cemento puedecausar IRRITACIONENLAPIEL,QUEMADASSEVERASPORLASSUSTANCIASQUÍMICAS (TERCERGRADO) o SEVERODAÑOALosOJOS.Laexposiciónfrecuentepuedeestarasociadaadermati-tisporcontactoirritantey/oalérgico.Usesiempreguantesimper-meablesalagua,unacamisademangalarga,pantalonescompleta-mentelargosyprotecciónapropiadaparalosojos,altrabajarconestosmateriales.Sitienequeestarparadoenconcretomojado,usebotasimpermeableslosuficientementealtasparaevitarqueelcon-cretopenetreenellas.Laveinmediatamenteelconcretomojado,elmortero,concreto,cementoolasmezclasdecementoquetengaenlapiel.Lavelosojosinmediatamenteconagualimpiayabundantecuandohayacontactoconesosmateriales.Elcontactoindirectoatravésdelaropapuedesertanseriocomoelcontactodirecto,demodoqueenjuaguedeinmediatoelconcreto,mortero,cementoomezclasdecementoquehayaenlaropa.Busqueatenciónmédicainmediatasipresentamolestiaspersistentesoseveras.
Esta publicación pretende que sea usada ÚNICAMENTE por elPERSONAL PROFESIONAL que sea competente para evaluar elsignificadoylaslimitacionesdelainformaciónqueseproporcionaaquí,yqueacepte totalmente la responsabilidadpor laaplicaciónde esta información. La Asociación de Cemento Pórtland NORECONOCEningunaresponsabilidaduOBLIGACIÓNporlaexacti-tudylaaplicacióndelainformacióncontenidaenestapublicaciónentodalaextensiónenquelopermitelaley.
ISBNNo.0-89312-212-Z IS177.07
5420OldOrchardRoadSkokie,Illinois60077-1083USA
Phone:847.966.6200Fax:847.966.9781Internet:www.portcement.org
An organization of cement companies to improveandextendtheusesofportlandcementandconcretethroughmarketdevelopment,engineering,research,education,andpublicaffairswork.
PCAR&DSerialNo.2155