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Mantenimiento Y Durabilidad de las Estructuras


 



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Adam Neville

El Ing. Neville el autor de un importante libro que lleva ya varias ediciones en distintos países se refiere aquí al tema de la durabilidad de las estructuras y hace un recuento de los requisitos que es preciso cumplir durante el proceso de construcción para lograr que “un buen concreto en la mezcla se convierta en un buen concreto en la estructura en servicio”. Insiste además en el mantenimiento como condición indispensable para asegurar una larga vida de las obras.
Adam Neville es Miembro Honorario del ACI, es árbitro y consultor, con residencia en Londres, Inglaterra. Es conocido internacionalmente por sus contribuciones a la literatura del concreto; y su libro, Propiedades del Concreto, se publicó recientemente en su cuarta edición en Estados Unidos, Inglaterra, Francia y Brasil, y próximamente será publicado en español por el IMCYC. Es miembro del Comité 209 del ACI, Fluencia y Contracción, y del 214, Evaluación de Resultados de Pruebas.
Las opiniones expresadas por el autor no son necesariamente las del ACI.
Algunos podrían pensar que la cuestión del mantenimiento y la durabilidad de las estructuras de concreto es un asunto tan bien conocido que no hay necesidad de escribir sobre ello. Desgraciadamente no es así. De hecho, este es un tema que tiene vital importancia a una escala verdaderamente internacional y gigantesca. Internacional, porque el concreto es, sin lugar a dudas, el material de construcción mas ampliamente usado en todo el mundo, y sin embargo, con demasiada frecuencia las estructuras de concreto dejan mucho que desear. Gigantesca, porque el costo del mantenimiento, reparación y rehabilitación, en dinero gastado o que debe ser gastado, alcanza anualmente billones de dólares. Por ejemplo, en el Reino Unido, 40 por ciento del gasto en la construcción se destina a la reparación y el mantenimiento. Esto representa cuatro por ciento del Producto Interno Bruto.


Actitudes Anteriores

Una parte de la dificultad para establecer la importancia de mi tema se debe al hecho de que la comunidad internacional de ingeniería estuvo, durante muchos años, bastante equivocada en lo relativo a la durabilidad de las estructuras de concreto y a la necesidad de su mantenimiento. A este respecto, yo soy tan culpable como cualquier otro, y es mejor admitirlo. En la primera edición de mi libro, Propiedades del Concreto, publicada en 1963, escribí lo siguiente: “Generalmente el requisito principal de un buen concreto en su estado endurecido es una satisfactoria resistencia a la compresión. Esto no sólo para asegurar que el concreto pueda soportar un esfuerzo a compresión prescrito, sino también porque muchas otras propiedades deseables del concreto son concomitantes con la alta resistencia”. La declaración era demasiado apresurada - aun cuando yo estaba claramente consciente de los problemas específicos de durabilidad tales como los ataques de sulfatos y el deterioro debido a los ciclos de congelación y deshielo y a las sales descongelantes -, y dedique un capítulo de diez a la durabilidad. Pero en aquellos días se ponía énfasis en la resistencia y existía la creencia de que un concreto resistente era un concreto durable. Por ejemplo, el Reglamento Británico de la Práctica para el Concreto Reforzado en Edificios. CP 114, publicado en 1969, (es decir, seis años después de mi libro), decía simplemente lo siguiente acerca de la durabilidad “Mientras mayor sea la severidad de la exposición, mayor será la calidad del concreto requerido”. El consejo al diseñador respecto al recubrimiento se resumía en las palabras: “Es esencial que sea denso, impermeable, y de una calidad adecuada para las condiciones de exposición involucradas”. Aunque este era un reglamento británico, se uso indirectamente en algunos otros países.
Lo que acabo de escribir explica por que tantas estructuras construidas en los años sesenta y setenta tienen una pobre durabilidad y necesitan mucha reparación. La situación ha cambiado muy sustancialmente, y los reglamentos modernos ponen énfasis en la durabilidad, pero no necesariamente usando el procedimiento correcto. En esta coyuntura, me gustaría expresar unas palabras de advertencia, citándolas de la cuarta edición de mi libro. Propiedades del concreto, publicada en 1996: “Se sabe ahora que, para muchas condiciones de exposición de las estructuras de concreto, tanto la resistencia como la durabilidad deben ser consideradas explícitamente en la etapa de diseño. El énfasis se centra en las palabras “tanto … como”, porque sería un error reemplazar un excesivo énfasis en la resistencia por un excesivo énfasis en la durabilidad”.
Mantenimiento
A este respecto, también nos equivocamos en el pasado. Hace 30 años, el punto de vista, defendido fuertemente por muchos fabricantes de cemento, era que el concreto no necesitaba mantenimiento, a diferencia del acero, el cual tenia que ser pintado repetidamente. Incluso muy recientemente, en 1969, el Código Británico de la Práctica CP 114 declaraba: “No debe ser necesario mantenimiento estructural para el concreto denso estructurado de acuerdo con este código”.
Ahora sabemos que esto no es verdad, pero todavía hay mucha vaguedad en cuanto al tipo de mantenimiento que hay que proveer. Me gustaría considerar este tema antes de regresar a la durabilidad debido a que, tal como lo veo, para asegurar ésta, no basta hacer concreto durable, sino también es necesario implementar un sistema de procedimientos para un mantenimiento regular. Por lo que acabo de decir, debe quedar claro que me estoy refiriendo a mantenimiento preventivo, y no a reparación en la etapa en que ya ha tenido lugar un deterioro sustancial.
El mantenimiento incluye, como primer paso, una inspección periódica de la estructura. El supervisor debe estar familiarizado no solo con el concreto como material, sino también con la acción estructural. Por ejemplo, si se observa agrietamiento, el supervisor debe ser capaz de distinguir entre grietas debidas a la sobrecarga de una estructura apropiadamente diseñada o causadas porque la estructura es inadecuadamente resistente, por un lado, y grietas inducidas por la corrosión del refuerzo o por la acción química - incluyendo la reacción álcali-agregado-, o por la formación retardada de etringita, o por los efectos térmicos, por otro lado. El supervisor debe tener también el suficiente tacto para no alarmar a los ocupantes de las oficinas y, sobre todo, de los departamentos, quienes podrían apresuradamente llegar a la conclusión de que su estructura se encuentra en problemas.
El mantenimiento que siga a la inspección debe comprender pequeños trabajos de reparación. Reparar significa hacerlo bien, pero antes de efectuar cualquier trabajo de reparación sustancial, para distinguirlo del cosmético, es esencial establecer plenamente la extensión y las causas del problema. De otro modo, el problema puede ser recurrente y requerir trabajos repetidos de reparación. De modo que no puede exagerar la importancia de entender las causas del deterioro y daño aparentes. Daré algunos ejemplos.
Es posible que las grietas observadas se deban a cambios en la temperatura o en la humedad, en combinación con una restricción de la deformación. Puesto que estos cambios continuarán ocurriendo en el futuro, llenar simplemente las grietas con un material rígido dará como resultado la aparición de nuevas grietas, probablemente justo en la cercanía de las antiguas. Lo que se necesita es emplear un material de relleno flexible que pueda acomodarse alternando la contracción y la expansión en el futuro. Además, debido a que la deformación que ha de acomodarse sólo puede desarrollarse sobre cierto ancho mínimo, puede ser de hecho benéfico ensanchar la grieta antes de rellenarla.
Otro ejemplo de movimiento reversible de grietas es cuando el agrietamiento se debe a movimientos de suelo, el cual es también reversible. Esta situación ocurre, por ejemplo, en arcillas, como consecuencia de un prolongado período de clima caluroso, en lugares donde existen grandes árboles en la vecindad de la casa. Rellenar las grietas puede ser dañino, ya que evitarla que las mismas se cerraran cuando la arcilla queda restaurada. Este es un caso donde el mejor mantenimiento es no hacer nada, pero el supervisor debe ser capaz de reconocer la situación. Es decir, darse cuenta de la causa del agrietamiento.
Una posibilidad más es que las grietas sean estables y antiguas, debido a una contracción anterior, o a tensiones térmicas iniciales. En tal caso, una solución adecuada probablemente sea rellenar con un material de remiendo.
Si la grieta es derecha y sigue el refuerzo, lo más probable es que se trate de agrietamiento por corrosión y ésta es precisamente lo que hay que tratar, y no solamente la grieta en sí. En otras palabras, las reparaciones son inútiles si persisten las causas de la corrosión. Con esto quiero decir que si hay cloruros cerca de la superficie del acero de refuerzo, la corrosión continuará a menos que se puedan inducir condiciones de sequedad. Inclusive es inútil remplazar el concreto en la zona del recubrimiento si los cloruros pueden continuar ingresando hacia la superficie del acero. Para determinar si ha estado ocurriendo tal migración, es necesario determinar el perfil del contenido de cloruro sobre la profundidad del recubrimiento de concreto o inclusive más. La forma del perfil hará posible determinar la fuente del cloruro. Por ejemplo, si la cantidad de cloruro en el concreto es aproximadamente constante con la profundidad, esto sugeriría ciertamente que el cloruro estaba en el concreto en el momento de su colocación. La fuente de los cloruros pudo haber sido el agua de mezclado, ya fuera salina o salobre, o el agregado, si estaba contaminado con cloruros. Si el perfil es variable, generalmente decreciente desde la superficie del concreto hacia adentro, entonces los cloruros ingresaron después de haber sido colocado el concreto. He visto en el Medio Oriente, casos en los que estaban presentes ambas fuentes de cloruros. Tal situación subraya la necesidad de una interpretación cuidadosa e inteligente de los resultados de las pruebas. Una mente abierta y una actitud inquisitiva son requisitos esenciales para el supervisor a cargo del mantenimiento.
La corrosión también puede deberse a la despasivación del acero como consecuencia de la carbonatación de la pasta de cemento hidratada. Esta es la causa más probable por encima del nivel del suelo en las áreas de tierra adentro. La determinación de la profundidad de carbonatación es muy simple, y el reemplazo de la cubierta de concreto por un material apropiado probablemente pueda proporcionar una solución duradera.


Medidas Curativas

Al decidir como solucionar un problema encontrado en el curso de la inspección, es vital que la acción que se tome no agrave el problema. Esto es obvio, y sin embargo, en más de una ocasión he visto la siguiente secuencia de hechos.
Un techo plano de comba, de modo que se forma un charco de agua que puede causar filtraciones. El pretendido remedio consiste en poner una capa adicional de un material más o menos impermeable. Si esta capa es de 50 mm (2 pulg.) de concreto, este peso muerto adicional incrementa la deflexión, inclusive si se lo coloca hasta tener una superficie plana. Después de un tiempo, se forma un charco y se repite el “remedio”. La carga incrementada puede, con el tiempo, inducir agrietamiento en la losa original del techo, incrementando así las filtraciones. No hace falta describir lo que sigue.
El titulo de este artículo no incluye la palabra “reparaciones” pero, como ya he indicado, ese tema no puede divorciarse totalmente del mantenimiento. La consideración de los métodos de reparación debe incluir las expectativas del propietario sobre la estructura. Por ejemplo, ¿es importante la apariencia de ésta? En una ocasión me vi involucrado en el caso de un conjunto de edificios para oficinas lujosas, en una localidad exclusiva de Australia, donde el propietario no aceptaba ningún método local de reparación que pudiera afectar la apariencia fina y uniforme de la fachada. Otra pregunta que hay que hacerse es: ¿tiene importancia la capacidad de servicio? Por ejemplo, ¿el uso de un edificio es tal que exige que los pisos tengan que estar bien nivelados, o es la resistencia la única consideración?
Todavía más importante es la cuestión: ¿cuál es la vida de servicio esperada de la estructura? ¿Es suficiente repararla de modo que resista durante algunos años, y después demolerla para dar espacio a una nueva estructura? ¿O existe una vida específica, digamos 30 años, requerida, en cuyo caso las reparaciones tienen que ser mucho más sustanciales? Y, por supuesto, las reparaciones sustanciales pueden ser tan antieconómicas que la demolición y el reemplazo ofrezcan la mejor solución. Volveré sobre este tema.
Existe también otra cuestión. ¿Hay algún peligro para los ocupantes o para el público en caso de que algo marche mal? ¿Es posible clausurarla, de modo que puedan efectuarse las reparaciones de una vez, de la manera más conveniente y efectiva? Este no fue ciertamente el caso de una planta procesadora de gas natural en la que yo tuve que ver las consecuencias de un cierre, inclusive por un corto período de tiempo, atentaban contra el uso de métodos de reparación más baratos, pero más lentos. La conveniencia, con lo cual quiero decir interferencia mínima con el uso de una estructura porque ésta se utiliza como residencia u oficina, puede tener un efecto similar e indicar una solución más costosa. Esto puede llevar a la pregunta fundamental sobre si es preferible una reparación, o construir una nueva estructura por completo. Por ejemplo, construir un nuevo puente al lado de otro ya deteriorado, y después demoler este último, no interferiría con el tránsito y podría ser la solución preferida.
Todas estas consideraciones tienen que tomarse en cuenta al elegir la opción de reparación apropiada. En términos generales, las opciones son las siguientes:
Permitir que continúe el deterioro, pero inspeccionar la estructura con la suficiente frecuencia para saber cuándo está por terminar su vida útil y segura. • • • •
Demoler la parte dañada de la estructura y construir una nueva en su lugar o en otra parte. Vale la pena tener en mente que en otra parte podría ser, finalmente, preferible.
Reparar las partes dañadas, pero no tomar otras medidas.
Reparar sustancialmente, de modo que no haya deterioro en el futuro.
Cualquier decisión en las reparaciones incluye la elección de los materiales de reparación. Este es un asunto importante, y me limitaré a hacer una lista de las características que debe tener el material de reparación: adecuada resistencia a la compresión y al cortante; módulo de elasticidad y coeficiente de expansión térmica similares a los del concreto original, baja contracción por secado, compatibilidad química con el sustrato y una velocidad de ganancia de resistencia suficientemente alta. En casos específicos, puede haber requisitos adicionales tales como los concernientes a fluencia.
Estoy subrayando la importancia de la inspección sistemática, ya que creo en ella, pero tengo que admitir que tal práctica no está muy extendida en el Reino Unido. Por lo regular, se efectúa una inspección cuando existe una razón para sospechar que puede haber ocurrido algún daño, o cuando se tienen dudas respecto a lo adecuado de la estructura. Un ejemplo de esto último es cuando el concreto se ha hecho con cemento con alto contenido de alúmina. Yo personalmente llevé a cabo una cantidad de tales inspecciones.
En algunas plantas industriales, los procedimientos generales de mantenimiento pueden inducir el concreto. Por ejemplo, en una planta importante y sensible a la seguridad, había una instrucción al respecto que decía que “el comportamiento del concreto debe continuar observándose como un asunto de mantenimiento rutinario”. Vale la pena citar con mayor detalle las instrucciones relevantes: “Los objetivos de las operaciones de mantenimiento son asegurar que el equipo instalado pueda llevar a cabo su trabajo asignado por el período de tiempo deseado con un alto grado de confiabilidad, sin menoscabo de la economía general de la operación y de la seguridad del personal y de la planta”.
Hay dos métodos básicos por los cuales pueden lograrse estos objetivos. El más usual consiste en llevar a cabo la reparación y la rehabilitación cuando falla un aspecto, o cuando cae por debajo de un estándar aceptable. Esto es un mantenimiento correctivo. El segundo método consiste en intervenir en el ciclo de vida de cada aspecto inmediatamente antes de que pueda esperarse que falle, y restaurarlo a un estándar aceptable. Esto es mantenimiento preventivo. Dependiendo de la naturaleza e la estructura y de las consecuencias de la falla en términos de vida, salud y dinero, debe emplearse uno u otro tipo de mantenimiento. Vale la pena hacer notar que aun en el caso de mantenimiento correctivo, la expresión critica es “estándar aceptable”, y no tan bueno como cuando era nuevo.
Creo que debo explicar por qué he tratado el mantenimiento antes de considerar la durabilidad. La razón es que el mantenimiento se aplica a todas las estructuras, inclusive a aquellas que pensamos que fueron diseñadas para ser verdaderamente durables. Además, un gran número de estructuras ya existentes son, en mayor o menor medida, deficientes con respecto a la durabilidad, y lo mejor que podemos hacer por ellas es asegurarles un mantenimiento regular y apropiado.


Asegurando la Durabilidad

Mirando hacia adelante, debemos preguntarnos ¿Qué debemos hacer para asegurar que las estructuras de concreto construidas en el futuro sean más durables que las construidas en los últimos 30 años? Debo agregar que los últimos cinco o siete años han mostrado un mejoramiento considerable, pero aún tenemos que efectuar un cambio mayor. Hablando en términos generales, la durabilidad de las estructuras de concreto depende de la elección de la mezcla de concreto y de la ejecución de las operaciones de colado. Además, la durabilidad puede verse afectada por la forma y los moldes de la estructura, que influyen en el humedecimiento y el secado, así como por la variación de la temperatura. Un ejemplo particularmente elocuente es la diferencia en la durabilidad de los rompeolas en el agua del mar. Los trabajos en Noruega han mostrado que las losas planas se comportan mucho mejor que la construcción con vigas y losas. La exposición al sol y el patrón de mojado y secado pueden ser también factores significativos.
Trataré ahora de la influencia de las operaciones del colado del concreto sobre la durabilidad. Afortunadamente, para asegurar una buena práctica en la construcción, no necesitamos nuevos conocimientos ni nuevas investigaciones. Sin embargo, desde el punto de vista del aseguramiento de la durabilidad, la construcción de estructuras de concreto presenta problemas generalmente ausentes en, por ejemplo, la construcción industrial. En términos de estándares de sistemas de calidad, la construcción es un “proceso especial”. Esto significa que una estructura de concreto es un producto que no puede verificarse por inspección y prueba en su estado acabado: las deficiencias pueden ser notorias sólo con el paso del tiempo. Así pues, es evidente la enorme importancia de una supervisión adecuada a fin de asegurar que la ejecución de la construcción cumpla con la especificación.
Para ser brutalmente franco, una falta de supervisión probablemente dé como resultado una pobre calidad de la construcción, debido a la ignorancia, pereza o avaricia de algunas gentes involucradas. Uno de mis ejemplos favoritos es el inadecuado curado húmedo del concreto, y debo empezar por explicar por qué el curado es tan importante para asegurar la durabilidad. El curado afecta principalmente al concreto del recubrimiento del refuerzo, y por definición, este es el concreto que protege al refuerzo contra la corrosión causada por el ingreso de agentes agresivos. Vale la pena recordar que el recubrimiento adecuado, en cuanto a espesor y calidad, es necesario también para otros propósitos - para transferir las fuerzas en el refuerzo, para proporcionar al hacer resistencia contra el fuego y para proveer un ambiente alcalino en la superficie del acero.
Se especifica curado húmedo en la mayor parte de los proyectos de construcción, pero rara vez se logra. Al igual que la dosificación y el mezclado, el curado requiere una supervisión cuidadosa, pero en mi experiencia, no solamente en el Reino Unido sino también en los países con grandes desiertos, el curado se deja al hombre que tiente la manguera de agua, o a veces a nadie. Debo subrayar que no estoy sugiriendo una modificación de las especificaciones, sino un cambio en la práctica. Actualmente, el curado no se paga aparte en la Lista de Cantidades. Desde mi punto de vista, el curado debería estar separado del item general de colocación del concreto, y pagarse por el consumo de agua, o por hombres / hora, o de alguna otra forma.
El lector puede tener la impresión de que el curado es un asunto de muy bajo valor técnico. Pero una falla en algo de poco valor técnico puede arruinar una operación de alta tecnología, y, de todas maneras, el concreto es un material de baja tecnología en el sentido de que se usa en cualquier parte del mundo, en cualquier condición y en muy grandes cantidades.
No discutiré ningún otro aspecto de la operación en el sitio, sólo quiero repetir simplemente que la supervisión apropiada es esencial para asegurar que el buen concreto que viene de la mezcladora se convierta en un buen concreto en la estructura en servicio.


Selección de la Mezcla

Es particularmente importante que elijamos una mezcla de concreto que dé como resultado una estructura durable. Empezaré por explicar específicamente lo que señalé anteriormente: por qué las estructuras construidas antes de los años ochenta son más durables que las construidas en los 20 años siguientes. Hubo un cambio en las propiedades del cemento portland, al menos en muchos países europeos, en ese período. El cambio de mayor interés práctico se dio en el incremento de la resistencia a 28 días, con una relación fija de agua / cemento (a / c). La razón principal de eso fue un gran incremento en el contenido de silicato tricálcico; en promedio, este pasó de aproximadamente 47 por ciento en 1960 a cera de 54 por ciento en los años setenta, en el Reino Unido. En Francia, el incremento entre mediados de los años sesenta y 1989 fue de 42 a 58 por ciento. Este cambio fue posible por las mejoras en la fabricación del cemento, pero también es el resultado de los beneficios de usar cemento “más resistente”, según lo perciben los usuarios. Expresamente, reducción en el contenido de cemento para una resistencia especificada dada, remoción más temprana de las cimbras y construcción más rápida.
Ahora estamos en condiciones de seleccionar proporciones de mezcla de tal modo que podamos asegurar la durabilidad deseada, aunque aún no podamos producir gráficas o cuadros para una selección automática de las proporciones de la mezcla
Lamentablemente, estos beneficios fueron asociados con desventajas. Por ejemplo, en el Reino unido, en 1970, el concreto con una resistencia característica de cubos de 32.5 MPa requirió una a/c de 0.50. En 1984, la misma resistencia del cubo podía lograrse usando una a/c de 0.57. Los diseñadores continúan especificando la misma resistencia característica, de modo que los productores de concreto pudieron aprovechar las ventajas de este cambio en la resistencia a 28 días cambiando las proporciones de la mezcla. Ellos tuvieron que mantener la misma trabajabilidad y, por lo tanto, el mismo contenido de agua en litros por metro cubico, pero pudieron rebajar el contenido de cemento de la mezcla. Este se pudo reducir de 60 a 100 kg/m3. El incremento concomitante en la a/c estuvo entre 0.09 y 0.13.
Aun cuando no era ampliamente conocido entonces, todos sabemos ahora que el concreto con una a/c más alta y menor contenido de cemento tienen una mayor permeabilidad, y es, por lo tanto, más sensible a la carbonatación y a la penetración por agentes agresivos. En otras palabras, aun cuando la resistencia a 28 días continuó sin alterarse, el concreto hecho con los “nuevos” cementos tenía una menor durabilidad. Esto nos regresa a la observación que hice al principio de este estudio: que la resistencia a compresión no es una medida adecuada de la durabilidad.
Quizás valga la pena mencionar dos efectos negativos adicionales sobre la durabilidad. Primero la rápida ganancia temprana de resistencia de los “nuevos cementos significa que las cimbras podían quitarse más rápidamente, de modo que el curado efectivo terminaba a una edad más temprana. Segundo, los “nuevos” cementos exhibían un incremento mucho menor en la resistencia más allá de la edad de 28 días, de modo que no exista el mejoramiento a largo plazo del concreto que, en el pasado, había dado seguridad a los usuarios, aun si tal mejoramiento no se tomaba en cuenta en el diseño estructural.
En mi opinión, algunos de los reglamentos y estándares existentes son demasiado indulgentes para condiciones extremas de exposición. Por ejemplo, no sería sensato confiar demasiado en el Estándar Británico BS 5328: 1991 para condiciones más severas que las del Reino Unido, y tal vez incluso para ciertas condiciones en ese país. Desgraciadamente, ese estándar todavía expresa el punto de vista de que una resistencia satisfactoria “asegurará en general que los límites en una a/c y un contenido de cemento libres se cumplirán sin mayor verificación”. El abanico de materiales cementantes disponibles hace que esta presunción no quede garantizada. En particular, los trabajos alemanes han demostrado que algunos materiales cementantes incrementan la resistencia a la compresión del concreto; pero la mayor resistencia no necesariamente contribuye a la resistencia a la congelación y al deshielo o a la carbonatación. Así pues, una vez más, estoy expresando el punto de vista de que la resistencia por sí sola no puede utilizarse como un indicador de la durabilidad.
También es importante hacer notar que el contenido de cemento como tal no controla la durabilidad. La controla sólo en la medida en que influye en la a/c a una trabajabilidad dada. Además, considerando la confianza en un contenido mínimo de cemento, debe recordarse que este valor se aplica a un volumen unitario de concreto, mientras que la durabilidad depende en gran medida de las propiedades de la pasta de cemento hidratada. Así pues, lo relevante es el contenido de cemento de la pasta. Habiéndome mostrado critico de la BS 5328: 1991, debo admitir que dicho estándar reconoce la situación recomendando un ajuste al contenido de cemento requerido como una función del tamaño máximo del agregado, ya que el volumen relativo de la pasta de cemento en el concreto es menor mientras mayor es el agregado.


Concreto de Alto Comportamiento

Antes quiero dar una explicación de lo que ha sucedido, no de manera subrepticia sino imperceptible, hasta donde concierne al diseño la durabilidad. Ahora lo sabemos mejor. Ahora, pues, estamos en condiciones de seleccionar proporciones de mezcla de tal modo que podamos asegurar la durabilidad deseada, aunque aún no podamos producir gráficas o cuadros para una selección automática de las proporciones de la mezcla. En mi opinión, los varios programas de computación que existen en el mercado pueden ser útiles, pero no son una fuente de conocimiento técnico. Una dificultad reside en que no podemos describir las condiciones de exposición, especialmente el microclima, por medio de un número. Sin embargo, podemos seleccionar y producir el llamado concreto de alto comportamiento. Estoy empleando este término porque ha llegado a aceptarse, pero me parece que es más bien pretencioso. El concreto de alto comportamiento es un concreto seleccionado de modo que pueda adecuarse a los propósitos para los cuales se requiere. No hay ningún misterio en ello; no se necesitan ingredientes inusuales, ni hay que utilizar equipo especial. Todo lo que necesitamos es una comprensión del comportamiento del concreto, y la voluntad para producir una mezcla dentro de tolerancias muy controladas.
Veamos los ingredientes que han de utilizarse al hacer concreto de alto comportamiento. Ya hemos visto que la a/c por si sola no determina la resistencia del concreto. En particular, los concretos que contienen tanto escoria granulada de alto horno como humo de sílice, ofrecen una resistencia particularmente buena. El humo de sílice reduce la permeabilidad de la zona de transición alrededor de las partículas del agregado tan bien como la permeabilidad de la pasta de cemento en bruto. En términos relativos, la
influencia del humo de sílice sobre la permeabilidad es mucho mayor que sobre la resistencia a la compresión.
La permeabilidad reducida del concreto que contiene humo de sílice da como resultado una mejor resistencia al ingreso de iones agresivos, tales como los cloruros. En el caso de ataque, de sulfatos, hay un beneficio adicional en que el humo de sílice reduce el contenido de hidróxido de calcio y de alúmina, los que llegan a incorporarse en el hidrato del silicato de calcio. El humo de sílice también es particularmente efectivo para controlar la reacción expansiva álcalis - sílice.
La esencia del concreto de alto comportamiento es su muy pequeña penetrabilidad, debido a una estructura particularmente densa de la pasta de cemento hidratada, con un sistema de poros capilares discontinuo. Por lo regular, esto requiere un contenido muy alto de material cementante, entre 450 y 550 kg/m3, representando el humo de sílice de 5 a 10 por ciento de esta valor. A veces también se incluyen ceniza volante o escoria de alto horno granulada y molida. Es esencial una alta dosis de superplastificador a fin de reducir el contenido de agua en 45 a 75 l/m3 de concreto. El superplastificador debe ser compatible con el cemento portland real empleado. De este modo, se logra una a/c muy baja; siempre por debajo de 0.35, con frecuencia alrededor de 0.25 y ocasionalmente inclusive de 0.20. Para que no exista ninguna preocupación de que tal concreto, aunque sea bien curado, contenga una proporción significativa de cemento portland no hidratado, déjenme decirles que tales remanentes de cemento pueden verse como partículas muy finas de “agregado” que están extremadamente bien adheridas a la pasta de cemento hidráulico. Esta situación contribuye a la baja penetrabilidad.


Conclusiones

Este artículo no ha presentado más que un panorama muy general, pero espero que haya ilustrado tanto las amplias ramificaciones de la durabilidad de las estructuras de concreto, como su enorme importancia. En esencia, para asegurar una durabilidad adecuada, debemos seleccionar una mezcla apropiada de concreto; esto requiere un conocimiento actualizado de la disponibilidad de los materiales cementantes que producen con frecuencia los llamados concretos de alto comportamiento. No importa cuán buena sea la mezcla, el concreto en la estructura será bueno solamente si todas las operaciones del colado han sido bien realizadas. Esto puede lograrse sólo con un alto nivel de supervisión. Por supuesto, la estructura tiene que estar apropiadamente diseñada, no sólo desde el punto de vista de la resistencia, sino también con respecto a la exposición a las condiciones locales y al microclima. No importa lo bien que esto se haga; los caprichos de las operaciones y las circunstancias, a
veces completamente inesperadas, pueden tener un efecto adverso en la durabilidad. Por esta razón, y también debido a la misma naturaleza del concreto, es esencial que las estructuras estén sujetas a un mantenimiento sistemático. Esforcémonos por proveer concreto verdaderamente durable en el futuro.


 





 

 

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