Las fisuras en las estructuras de concreto reforzado

Las fisuras en las estructuras de concreto reforzado siempre han sido una alarma de que algo malo está sucediendo, o indican que hay un problema estructural mayor. Las relacionamos con la pérdida de una apariencia estética y con problemas de durabilidad en un futuro ya que por ahí pueden ingresar sustancias nocivas que inician un proceso de corrosión en el acero de refuerzo.

Las fisuras con filtraciones de agua en estructuras subterráneas como los sótanos de los edificios pueden reducir enormemente la vida útil de la estructura debido a la corrosión y daños en el concreto, además de reducir la funcionalidad y el uso.

¿Cómo solucionar estos problemas?

Se pueden inyectar estas fisuras para evitar reparaciones costosas y daños en los acabados del edificio. Sika ofrece un amplio portafolio de sistemas y productos para la inyección según el tipo de fisura que se deba tratar. Se pueden usar estos sistemas en cualquier momento, al inicio de la construcción o posteriormente en trabajos de reparación con el objeto de extender la vida de servicio de la estructura.

Beneficios de usar Sistema de Inyección Sika

Estos no solamente sirven para sellar las filtraciones e impermeabilizar, sino que también se usan para restaurar la integridad estructural y la capacidad de soportar cargas. Como un requisito primordial, todos los productos de inyección de Sika son totalmente probados para cumplir con diferentes normativas usadas a nivel global.

¿POR QUÉ SE FISURA EL CONCRETO?

El concreto es un material muy bueno para soportar esfuerzos de compresión, pero no muy bueno cuando se les somete a fuerzas de tensión. Se sabe que su resistencia a fuerzas de tensión es aproximadamente una décima parte de su resistencia a fuerzas de compresión. Es por ello que le adicionamos las barras de acero, las cuales son las encargadas de soportar las fuerzas de tensión principalmente, y le dan al concreto la capacidad de deformarse bajo cualquier carga impuesta (ductilidad). Cuando la fuerza de tensión aplicada a un elemento de concreto reforzado supera su resistencia a tensión, aparecen las fisuras.

Es importante colocar el acero de refuerzo en la posición correcta, conservando los recubrimientos de las barras de refuerzo según el caso. De esta manera minimizamos el riesgo que se fisure el elemento de concreto reforzado. Las características de las fisuras dependerán de cómo es cargado el elemento estructural. Por ejemplo, en el caso de una viga apoyada en sus extremos, las fisuras se presentarán en la parte inferior que es la zona que está en tensión. Si la carga es uniforme en toda la sección, así lo serán las fisuras que aparezcan a lo largo del elemento.

CAUSAS DE LAS FISURAS EN EL CONCRETO

El concreto se puede fisurar por varios motivos:

Cuando se trata de una estructura nueva podríamos mencionar: exceso de agua en la mezcla de concreto, falta de curado del concreto, retiro de la formaleta antes de tiempo, sección insuficiente de los elementos estructurales (vigas, columnas, losas, muros, etc.), acero insuficiente en los elementos estructurales, mala ubicación de los aceros de refuerzo.

Cuando se trata de una estructura existente, la causa más común para que se fisure es un aumento de las cargas de servicio. Estas cargas de servicio corresponden a las cargas verticales (muerta y viva) y a una carga eventual como la impuesta por un sismo. Es normal que aparezcan fisuras en una estructura de concreto reforzado cuando es sometida a las cargas de servicio: carga muerta (peso propio y cargas permanentes) y la carga viva (peso de los enseres y las personas). Siempre y cuando no se superen unos anchos de fisura estipulados, se acepta que esta situación es normal (ACI 224R: Control of Cracking in Concrete Structures).

TIPOS DE FISURAS

HAY VARIAS FORMAS DE CLASIFICAR LAS FISURAS. SEGÚN SU PROFUNDIDAD PUEDEN SER: SUPERFICIALES O PASANTES; SEGÚN EL MOVIMIENTO PUEDEN SER: ACTIVAS O INACTIVAS; Y SEGÚN LA CONDICIÓN DE HUMEDAD PUEDEN SER: SECAS O HÚMEDAS (CON AGUA A PRESIÓN/SIN PRESIÓN).

Lo primero que uno quiere saber es la extensión y profundidad de la fisura, si es superficial y si ha alcanzado al acero de refuerzo o si ha atravesado todo el elemento de concreto. Las fisuras superficiales comprometen la estética de la estructura y la durabilidad si ya alcanzaron a las barras de acero. Las fisuras pasantes comprometen la rigidez, la durabilidad y la impermeabilidad, además de la estética.

RAZONES PARA LA REPARACIÓN DE FISURAS

Durabilidad.

La razón principal para sellar las fisuras en una estructura de concreto es la durabilidad de la estructura. Por las fisuras pueden ingresar los agresores del medio ambiente hacia los aceros de refuerzo (humedad, dióxido de carbono, materiales disueltos contenidos en los suelos, sales (cloruros) disueltos en el agua de mar, etc.). Las fisuras son como las heridas abiertas por donde entran las enfermedades. Cuando los agresores del medio ambiente alcanzan las barras de acero de refuerzo empieza un proceso de corrosión. El óxido que aparece en las barras de refuerzo es el producto de la corrosión. Estos productos de la corrosión ejercen una fuerza de tensión en el concreto circundante logrando fracturarlo al cabo de cierto tiempo. Es así como vemos una estructura con el concreto desportillado (fracturado) por donde sale un material café oscuro (el óxido).

Impermeabilidad.

Hay que evitar que el agua entre al interior de la estructura. El agua es uno de los agentes necesarios para que se presente el problema de la corrosión el cual deteriora la estructura. Además, las estructuras de concreto están concebidas para no dejar pasar el agua hacia el interior y deben generar comodidad a sus ocupantes (en el caso de edificios, casas, etc.).

Rigidez.

Cuando una fisura atraviesa un elemento estructural (viga, columna, losa, muro, etc.) se ve afectada su rigidez. Dependiendo del ancho de la fisura, el elemento vería comprometida su capacidad de soportar las cargas de servicio. Es por ello que es importante inyectar estas fisuras y restituir el monolitismo perdido.

CONDICIONES PARA LA REPARACIÓN DE FISURAS

HAY 3 FACTORES QUE NOS SIRVEN PARA ELEGIR EL MEJOR PROCEDIMIENTO PARA LA REPARACIÓN DE LA FISURAS: ANCHO DE LA FISURA, MOVIMIENTO DE LA FISURA Y CONSICIÓN DE LA HUMEDAD DE LA FISURA.

Ancho de la fisura

Se pueden inyectar fisuras con un ancho mínimo de 0.15 mm (ancho de un cabello humano), y con un ancho máximo de 6 mm aproximadamente (para el caso de resinas epóxicas, acrílicas inyectadas a presión). El ancho de la fisura determina la viscosidad del producto a utilizar, siendo menos viscoso para fisuras pequeñas y más viscoso para las fisuras más anchas. También determina el producto a utilizar; fisuras con anchos de hasta 6 mm pueden inyectarse con resinas de tipo epóxico o acrílico. Para anchos superiores a 6 mm empiezan a ser importantes los materiales cementosos tipo grout.

Movimiento de la fisura

Es necesario determinar si la fisura es activa (tiene movimiento) o es inactiva (sin movimiento). Para las fisuras activas escogemos materiales de inyección que sean flexibles con capacidad de elasticidad limitada y para las fisuras inactivas se pueden escoger resinas rígidas que restituyan la rigidez y el monolitismo de la sección (por ejemplo, resinas epóxicas).

Condición de humedad en la fisura

¿Es una fisura seca (temporalmente), o es una fisura con humedad permanente?; ¿el agua presente en la fisura tiene presión? Las respuestas a estas preguntas definen el tipo de producto a utilizar y la metodología de inyección. Por ejemplo, para las fisuras con humedad (y con agua a presión incluso), se recomiendan resinas que reaccionan con el agua y se expanden sellando la fisura y la entrada de agua hacia el interior de la estructura. Estas resinas pueden ser de poliuretano expandible o no expandible. También se utilizan resinas acrílicas flexibles y no expandibles en contacto con agua que dan un sello más permanente a la inyección.

Los productos para la inyección de las fisuras tienen características diferentes dependiendo del uso que se les quiera dar. Estos son los parámetros que hay que estudiar de los diferentes productos para la inyección de fisuras: viscosidad, expansión, tiempo de reacción, vida en el recipiente, flexibilidad, adherencia, durabilidad, sellado permanente, resistencia y toxicidad/medio ambiente.