3. INTRODUCCIÓN
Son diversas las causas que conducen al agrietamiento del
concreto,
como
las
deformaciones
debidas
a
cambios
volumétricos y los esfuerzos ocasionados por fuerzas de tensión,
por momentos flexionantes, o por las fuerzas cortantes. Esto
debido a la baja resistencia a la tensión del concreto.
Los cambios volumétricos ocasionados por variaciones en la
temperatura y por contracción producen esfuerzos de tensión en
los elementos estructurales. Cuando estos esfuerzos son
superiores a los que soporta el concreto se presentan
agrietamientos.
Estos pueden controlarse ya sea por medio de refuerzo ,o
disponiendo juntas de control que hacen que el agrietamiento
aparezca en lugares definidos.
Son dos las razones por las que se requiere controlar el
agrietamiento: la apariencia y el riesgo de corrosión del refuerzo.
4. Tipos de Grietas
Existen diversos tipos de grietas entre las mas
importantes tenemos:
• Grietas de Flexión
• Grietas por Cortante en el Alma
• Grietas por Cortante – Flexión
• Grietas por Torsión
• Grietas por Adherencia
5. Grietas de Flexión
• Grietas verticales
• Pueden llegar hasta la región de su eje neutro
6. Grietas por Cortante en el Alma
• Son Grietas Inclinadas
• En la viga se pueden desarrollar como independientes o
como extensiones de Grietas de Flexión
7. Grietas Por Cortante -Flexión
• Otro tipo de Grietas inclinadas por contante
• Se desarrollan en Vigas Presforzadas y Vigas sin presforzar
8. Grietas Por Torsión
• Similar a las Grietas Cortantes con excepción que describen
trayectorias espirales alrededor de la Viga
9. Grietas Por Adherencia
• Ocurre entre el concreto y Refuerzo
• Algunas veces producen hendimientos a lo largo de la
varilla
10. Mecanismo de agrietamiento
Se han propuesto algunos mecanismos de
agrietamientos que sirven de base para calcular la
separación y el ancho de grietas. Los mecanismos
difieren entre si por las hipótesis hechas sobre la
distribución de esfuerzos de concreto la que depende a
su vez de la forma en que se supone que se transfieren
los esfuerzos de adherencia del acero al concreto.
En este mecanismo se supone una distribución
uniforme de esfuerzos de tensión en un área efectiva
de concreto y una cierta distribución de esfuerzos de
adherencia a lo largo del refuerzo
11. Consideraciones para la predicción de agrietamiento
A través de estudios experimentales se han determinado los factores
que mayor influencia tienen en el ancho de las grietas y se ha encontrado
que dicho ancho
a) es mayor cuando se utilizan barras lisas que con barras corrugadas
b) depende en forma importante del espesor del recubrimiento
C) aumenta con el esfuerzo en el acero,
siendo esta variable la más importante
d) depende del área de concreto que rodea a las barras en la zona de
tensión, disminuyendo cuanto mejor distribuido se encuentre el refuerzo
en dicha zona.
Estas variables se reflejan en las numerosas fórmulas propuestas para
predecir el ancho de grietas entre ellas tenemos: Portland Cement
Association (P.C.A.),Cement and Concrete Association (C.A.C.A.),Gergely y
Lutz, y una propuesta recientemente por Frosch. Se considera aquí
únicamente la de Gergely y Lutz
12. Ecuación De Gergele – Lutz
• βh= Relación de la distancia al eje neutro desde la fibra extrema a
tensión del concreto a la distancia del eje neutro al centroide
del acero de tensión.
• fs= Esfuerzo en el acero.
• dc= recubrimiento de la varilla
• A = Área efectiva a tensión dividida entre el numero de barras.
13. • COMENTARIOS SOBRE LAS FORMULAS PARA EL
CALCULO DE ANCHO DE GRIETAS
• Las diversas formulas para hallar el ancho
permisible de las grietas difieren no solo en los
coeficientes numéricos sino también en las
variables que intervienen.
• En la actualidad se están efectuando estudios en
este sentido que se enfocan a analizar el
desarrollo
de
grietas
a
nivel
microscópico, microagrietamiento, y la aplicación
de la teoría de mecánica de fracturas al concreto
14. DISPOSICIONES DEL CÓDIGO ACI
PARA EL CONTROL DE LAS GRIETAS
• El Código ACI 10.6.3 especifica que el refuerzo a
tensión debe distribuirse bien en la zona de
máxima tensión en el concreto.
• El Código ACI 9.4 establece que para diseño no
debe usarse una resistencia a la fluencia fy por
encima de 80,000 lb/pulg2.
• Según el código ACI el área de concreto a tensión
por barra debe calcularse utilizando un número
equivalente de barras que se determina
dividiendo el área total del refuerzo por el área de
la mayor barra utilizada.
15. ANCHOS PERMISIBLES DE GRIETAS
SE MENCIONO ANTERIORMENTE QUE EXISTIAN DOS
RAZONES PRINCIPALES PARA LIMITAR EL AGRIETAMIENTO
DE ELEMENTOS DE CONCRETO REFORZADO: APARIENCIA
DE LA ESTRUCTURA Y CORROSION DEL REFUERZO.
16. SIN EMBARGO LA CORROSION RESULTANTE ESTA MUY LOCALIZADA Y CON EL TIEMPO, LOS
CLORUROS Y EL AGUA PENETRAN EN TODAS MANERAS Y PROVOCAN UNA CORROSION MAS
GENERALIZADA. LA MAYORIA DE LOS INVESTIGADORES SE INCLINAN A PENSAR ACTUALMENTE
QUE NO HAY RELACION ENTRE EL AGRETAMIENTO Y LA CORROSION, Y QUE EL ANCHO DE LAS
GRIETAS SOLO DEBE LIMITARSE POR LAS RAZONES ESTETICAS (10.15, 10.21). EN ESPECIAL
SEÑALAN QUE DE ACUERDO CON LA TEORIA A MENOR RECUBRIMIENTO, MENOR ANCHO DE
GRIETA, PERO QUE PARA FINES DE EVITAR LA CORROSION ES PREFERIBLE DAR RECUBRIMIENTOS
GRANDES Y COMPACTAR BIEN EL CONCRETO
.
ALGUNOS INVESTIGADORES Y ALGUNOS REGLAMENTOS DE CONSTRUCCION
ESTABLECEN LIMITES EN LOS ANCHOS DE GRIETAS QUE SON EL ORDEN DE
0.14 A 0.2mm PARA AMBIENTES AGRESIVOS, Y DE 0.2 A 0.4mm PARA
AMBIENTES NORMALES.
EN LA TABLA 10.1 SE PRESENTA UN RESUMEN DE LOS ANCHOS PERMISIBLES
DE GRIETAS, SEGÚN DISTINTOS INVESTIGADORES Y REGLAMENTOS.
17.
18. • La mayoría de grietas en concreto ocurren usualmente
debido a un diseño y prácticas de construcción
inadecuada, tales como:
A)
• Omisión de juntas de contracción y aislamiento
y practica inadecuada de juntas.
B)
• Inadecuada preparación de la superficie de
colocación.
C)
• La utilización de un concreto de elevado
asentamiento, o exceso de agua en el lugar
D)
• Acabado o terminación inadecuada
• Curado inadecuado o nulo.
E)
19. CÓMO evitar el agrietamiento en el concreto?
• En primer lugar, tenemos que decir que es muy común
que cuando aparecen grietas en el concreto se piense
inmediatamente que fue por culpa del
cemento, cuando en realidad muchas veces no tiene
nada que ver y es causado por malas practicas en la
aplicación del concreto.
• La realidad es que esta comprobado científicamente
que existen factores que pueden causar
agrietamiento, como la deshidratación temprana del
concreto causada por altas temperaturas, los vientos
fuertes, la baja humedad en el ambiente, etc. Es por
eso que a continuación daremos algunas
recomendaciones de aplicación y cuidado del concreto
que serán efectivas para evitar la aparición de grietas.
20. • 1.– Es muy importante que todas las superficies que van a
estar
en
contacto
con
el
concreto
estén
humedecidas, para evitar que el concreto pierda
agua, sobretodo si las superficies son muy absorbentes. Si
se utiliza madera, se debe cubrir con aceite, lo que ayuda
a que el agua no sea absorbida por la madera, además de
que facilita su retiro.
• 2.– Coloque el concreto y apisónelo lo necesario para
consolidarlo, se puede hacer mediante varillado o vibrado.
• 3.– Aplane la superficie ligeramente, trate de nivelar
únicamente la mezcla, utilice una llana de madera para
evitar deformaciones o imperfecciones del vibrado o del
varillado.
• 4.– Deje reposar la superficie el tiempo que sea necesario.
Lo ideal es hacerlo hasta que la mezcla pierda el brillo por
la misma reacción del cemento.
• 5.- “Cure” la superficie del concreto cuidadosamente, el
mínimo debe ser de 7 días y el máximo de 28, para lograr
la mejor resistencia.
21. • El concreto desarrolla la resistencia adecuada en un
periodo de 28 días, es por eso que después del
mezclado, el concreto va ganando resistencia día tras día.
Durante este periodo es necesario mantenerlo húmedo.
Si el concreto se seca durante este tiempo, la resistencia
se vera interrumpida y dejara de ganar fuerza.
• Se recomienda cualquiera que estos métodos de curado:
• Cubra completamente el área con plásticos fijándolos
perfectamente a la superficie, evitando que el viento lo
levante y/o corra entre el concreto y el plástico.
• · Utilice un producto químico “Membrana de
Curado”, aplicándolo uniformemente con un aspersor (no
utilizar brochas, vasos, escobas, etc.).
