FACTORES QUE AFECTAN LA RETRACCIÓN DEL CONCRETO …
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Seminario ACI “AGRIETAMIENTOS EN EL CONCRETO - Causas y soluciones”
FACTORES QUE AFECTAN LA RETRACCIÓN DEL CONCRETO DEL CONCRETO
- ACCIONES PARA SU CONTROL
Rodrigo Salamanca Correa, I. C.
Bogotá, 12 de junio de 2009
RETRACCION DEL CONCRETO – (Shrinkage)Definición del A. C. I.RETRACCION DEL CONCRETO – (Shrinkage)Definición del A. C. I.
Disminución del volumen del concreto conel tiempo. Es debida a cambios en elcontenido de humedad y cambios físico-contenido de humedad y cambios físico-químicos en el concreto, los cuales ocurrensin la presencia de esfuerzos atribuibles aacciones externas del concreto
RETRACCIÓN Y FISURAMIENTO
Fenómenotridimensional deencogimiento delconcreto,referenciado
Libre
desplazamiento
referenciadogeneralmentecomo unadeformación linealen la mayordimensión delelemento.
Desplazamiento Restringido
Aparición de Fisuras
EL FISURAMIENTO RESULTA SER LA CONSECUENCIA MAS IMPORTANTE DE LA
RETRACCIÓN
Genera una posible Disminuye la vida útil de
las estructuras de concreto
No es aceptable desde el punto de vista estético
Genera una posible disminución de la capacidad estructural de los elementos
de concreto
TIPOS DE RETRACCIÓN
� RETRACCIÓN PLASTICARETRACCIÓN PLASTICARETRACCIÓN PLASTICARETRACCIÓN PLASTICA
• RETRACCIÓN AUTOGENARETRACCIÓN AUTOGENARETRACCIÓN AUTOGENARETRACCIÓN AUTOGENA
• RETRACCIÓN TERMICARETRACCIÓN TERMICARETRACCIÓN TERMICARETRACCIÓN TERMICA
• RETRACCIÓN DE SECADORETRACCIÓN DE SECADORETRACCIÓN DE SECADORETRACCIÓN DE SECADO
• RETRACCIÓN POR CARBONATACIONRETRACCIÓN POR CARBONATACIONRETRACCIÓN POR CARBONATACIONRETRACCIÓN POR CARBONATACION
RETRACCIÓN PLÁSTICA
� Ocurre por pérdida de agua en el concreto (evaporaciónatmosférica, succión del suelo) cuando se encuentra ensu estado plástico.
� Se produce en especial entre la primera y sexta horas.Es notoria en elementos sometidos a desecación muyEs notoria en elementos sometidos a desecación muyrápida (alta relación superficie libre/volumen v. g. losas).
� Fisuras son en general poco profundas y relativamenteanchas, usualmente hasta la parte superior de laarmadura superior.
� Tienen, en general, poca importancia estructural
RETRACCIÓN PLASTICARETRACCIÓN PLASTICARETRACCIÓN PLASTICARETRACCIÓN PLASTICALa retracción plástica se puede definir como aquella que ocurre
mientras el concreto esta todavía fresco; antes del fraguado.
�Mecanismo de retracción
Presión Capilar
Humedad Relativa baja.Humedad Relativa baja.Humedad Relativa baja.Humedad Relativa baja.
Alta TemperaturaAlta TemperaturaAlta TemperaturaAlta Temperatura
Alta Velocidad del VientoAlta Velocidad del VientoAlta Velocidad del VientoAlta Velocidad del Viento
Baja Tasa de ExudaciónBaja Tasa de ExudaciónBaja Tasa de ExudaciónBaja Tasa de Exudación
Alto Contenido de CementoAlto Contenido de CementoAlto Contenido de CementoAlto Contenido de Cemento
A/C AltaA/C AltaA/C AltaA/C Alta
Fisuras por Retracción PlásticaFisuras por Retracción PlásticaFisuras por Retracción PlásticaFisuras por Retracción Plástica
�Prevención del Fisuramiento
Curar lo mas prontoCurar lo mas prontoCurar lo mas prontoCurar lo mas prontoDisminuir la Disminuir la Disminuir la Disminuir la
TemperaturaTemperaturaTemperaturaTemperaturaCurar lo mas prontoCurar lo mas prontoCurar lo mas prontoCurar lo mas pronto
Humedecer antes de FundirHumedecer antes de FundirHumedecer antes de FundirHumedecer antes de Fundir
TemperaturaTemperaturaTemperaturaTemperatura
Incrementar humedad en el Incrementar humedad en el Incrementar humedad en el Incrementar humedad en el
hormigón hormigón hormigón hormigón
GRIETAS DE CONTRACCION PLÁSTICA DEBIDAS A UNA
DIFERENTE RELACION A/C DE DOS CAPAS DE HORMIGÓN
GRIETAS DE CONTRACCION EN HORMIGÓN FRESCO COLOCADO SOBRE HORMIGÓN ANTIGUO
GRIETAS DE CONTRACCION DESPUÉS DE COMPACTAR UN HORMIGÓN FLUIDO POR VIBRACIÓN– SEGREGACION DEL AGREGADO
GRIETAS DE CONTRACCION ENTRE BARRAS DE ESFUERZO
EN UNA CAPA GRUESA DE HORMIGÓN, LAS GRIETAS DE CONTRACCION ESTÁN MUY ALEJADAS ENTRE SÍ
EN CAPAS DELGADAS DE HORMIGÓN, LAS GRIETAS DE CONTRACCION SE HALLAN MUY JUNTAS
RETRACCION AUTOGENA
� Es debida al proceso dehidratación del cemento.Ocurre dentro de la masade concreto, aún cuando node concreto, aún cuando noesté en contacto con elmedio ambiente. Llamadatambién contracción por“auto-desecación”
El hormigón puede experimentar variaciones de volumen causadas por la temperatura, las cuales pueden provenir tanto externamente de la temperatura ambiente como internamente de la generada durante el
fraguado y endurecimiento de la pasta de cemento.
RETRACCIÓN TERMICA
�Mecanismos de Retracción:
�Calor de HidrataciónT °C
0 1 2 3 4 5
Tiempo (días)
Temperatura Ambiente
Temperatura Inicial
El hormigón puede experimentar variaciones de volumen causadas por la temperatura, las cuales pueden provenir tanto externamente de la
temperatura ambiente como internamente de la generada durante el fraguado
y endurecimiento de la pasta de cemento.
RETRACCIÓN TERMICA
�Factores que la Incrementan:
Cemento de Alta finuraCemento de Alta finura
Cementos con Alto Contenido de C3A
Alta Temperatura
Grandes masas de Concreto
Cambios bruscos de temperatura
FISURAS POR RETRACCIÓN TERMICAFISURAS POR RETRACCIÓN TERMICAFISURAS POR RETRACCIÓN TERMICAFISURAS POR RETRACCIÓN TERMICA
�Prevención del Fisuramiento
1. Cementos de Bajo Calor de Hidratación
2. Disminución de la Temperatura del Hormigón:
�Agua helada en la mezcla
�Refrigeración del hormigón por circulación de agua en serpentines embebidos en su
masa.masa.
�Fundir por etapas en capas de espesor limitado
SALTOS TÉRMICOS PARA LOSAS
RETRACCION HIDRÁULICA
� Ocasionada por la exposición del material al airecon humedad menor al 100%,
� Debida en especial a la pérdida de humedad de loscapilares y la subsecuente tensión superficial quecapilares y la subsecuente tensión superficial quese genera.
� La fisuración se produce entre los primeros quincedías y el primer año.
� Fisuras de poco espesor pero de gran profundidad,que pueden afectar estructuralmente al elemento
Se denomina así a la retracción que ocurre en el hormigón endurecido debido a la pérdida de humedad.
RETRACCIÓN DE SECADO
�Mecanismos de Asociados a la Pérdida de Humedad:
Tensión Capilar
Tensión Superficial
Movimiento de Agua entre Capas
Se denomina así a la retracción que ocurre en el hormigón endurecido debido a la perdida de humedad.
RETRACCIÓN DE SECADO
�Factores que la Incrementan:
Cemento de Alta finura
Altas dosis de cemento y/o agua
A/C Alta
Aceleradores de Fraguado
Plastificantes y Superplastificantes
Aceleradores de Fraguado
Alta Temperatura
Humedad Relativa Baja
Fisuras por Retracción de SecadoFisuras por Retracción de SecadoFisuras por Retracción de SecadoFisuras por Retracción de Secado
�Prevención del Fisuramiento
1. Aumentar el volumen del agregado
2. Disminuir el contenido de agua
3. Evitar cementos con alto contenido de aluminatos3. Evitar cementos con alto contenido de aluminatos
4. Aumentar la humedad relativa
5. Realizar un curado de entre 3 y 7 dias
RETRACCION POR CARBONATACIÓN
� Se produce cuando ocurre la reacción química entre el hidróxido de calcio (hidratación del clinker del cemento) y el dióxido de carbono (atmósfera)
� Ca (OH)2 + CO2 → Ca CO3 + H20
La cal libre es susceptible de combinarse con el anhídrido carbónico del aire, produciendo carbonato de calcio, combinación química que
tiene un carácter contractivo.
RETRACCIÓN POR CARBONATACION
�Factores que la Incrementan:
A/C Alta
Porosidad de la pastaPorosidad de la pasta
HR cercana al 50%
CO2alto
FACTORES QUE AFECTAN LA RETRACCION DEL CONCRETO
1. Composición del concreto2. Geometría del elemento2. Geometría del elemento3. Curado del concreto4. Medio ambiente
FACTORES QUE AFECTAN LA RETRACCIÓN
1. COMPOSICIÓN DEL CONCRETO
� Contenido de pasta� Relación agua/cementante� Proporciones de materiales� Características del cemento (finura, tipo)� Características del cemento (finura, tipo)� Características de los agregados (porosidad,
granulometría, módulo elástico)� Grado de compactación
INCIDENCIA DEL CONTENIDO DE AGREGADO Y DE LA RELACIÓN A/C
COMPARACION DE LAS RETRACCIONES PARA MORTERO, PASTA Y HORMIGÓN
0.20
0.24
0.28
0.32
Ret
racc
ión
Por
Sec
ado
(%)
A/C=0.45
A/C=0.55
A/C=0.65
INCIDENCIA DE LA RELACIÓN A/C
0.00
0.04
0.08
0.12
0.16
Edad (Días)
Ret
racc
ión
Por
Sec
ado
(%)
7 28 90 180 270 365
A/C=0.26
A/C 0.65 0.55 0.45 0.26
Agua (lt) ? ? ? ?
Pasta (lt) ? ? ? ?Cemento (kg) ? ? ? ?
FACTORES QUE AFECTAN LA RETRACCIÓN
GEOMETRÍA DEL ELEMENTO
� Relación superficie libre/volumen� Relación superficie libre/volumen
� Espesor mínimo
FACTORES QUE AFECTAN LA RETRACCION
CURADO DEL CONCRETO
� Tipo y duración del curado� Tipo y duración del curado
� Temperatura de curado
� Humedad de curado
INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA DE
CURADO SOBRE LA RETRACCIÓN
INFLUENCIA DE LA CONSERVACION PREVIA DEL CONCRETO SOBRE LA RETRACCION
FACTORES QUE AFECTAN LA RETRACCIÓN
MEDIO AMBIENTE
� Humedad relativa
� Temperatura del concreto
� Temperatura ambiente
� Velocidad del viento
CURVA DE TEMPERATURA EN UNA PLACA DE HORMIGÓN EN LAS PRIMERAS 24 HORASHora del mezclado : 8 :00 a. m. /// Mes : Junio //// Tipo de curado. Lámina plástica
GRAFICOS TIPICOS DE TEMPERATURAS DEL HORMIGON Y AMBIENTE PARA DOS CONTENIDOS DE CEMENTO
Tasa de evaporación
� Carta que permite calcularla Tasa de evaporación deagua (kg/m2/hora), enfunción de:
� Temperatura del aire� Humedad relativa
ambiente� Temperatura del
hormigón� Velocidad del viento
EFECTO DE LA TEMPERATURA AMBIENTE Y LA TEMPERATURA DEL CONCRETO SOBRE EL TIEMPO EN QUE SE DESARROLLAN LAS PRIMERAS GRIETAS