RIESGOS DERIVADOS DE LA FISURACIÓN

Como continuación del anterior post, hoy os hablo principalmente de los riesgos derivados de la fisuración, que son RIESGO DE CORROSIÓN, RIESGO ESTÉTICO Y RIESGO PSICOLÓGICO.




La durabilidad de una estructura de hormigón es su capacidad para soportar, durante la vida útil para la que ha sido proyectada, las condiciones físicas y químicas a las que está expuesta, y que podrían llegar a provocar su degradación como consecuencia de efectos diferentes a las cargas y solicitaciones consideradas en el análisis estructural.

Entre estos efectos, se encuentra la corrosión de las armaduras. La normativa española del hormigón (EHE 08), nos dice que las armaduras deberán permanecer exentas de corrosión durante todo el período de vida útil de la estructura. 

La armadura embebida en hormigón fabricado con cemento portland se puede mantener exenta de corrosión de forma indefinida, como consecuencia del efecto protector de la alcalinidad que aporta el cemento al hidratarse. Esta protección se pierde al neutralizarse la alcalinidad, bien por efecto de la penetración de dióxido de carbono de la atmósfera a través de los poros del hormigón (carbonatación), o bien por la acción de los iones cloruro. Estos últimos pueden ser aportados por las materias primas del hormigón o penetrar del exterior (por ejemplo, en el ambiente marino).

Los productos de la corrosión, por las condiciones de su formación o por su naturaleza, en ningún caso garantizan la protección ulterior de las armaduras, por lo que el fenómeno corrosivo, una vez iniciado, progresa de manera continua si persiste la causa que lo originó siempre que el contenido de agua en los poros, la temperatura y el aporte de oxígeno sean suficientes. De aquí, la gran importancia que tienen la compacidad y los recubrimientos en la protección de las armaduras del hormigón.

La fisura supone un cambio de acceso a la armadura de los agentes agresivos, en particular del anhídrido carbónico y de los cloruros, enormemente más rápido que la estructura porosa del recubrimiento. 

La creencia de que una fisura representa un riesgo de oxidación localizado en la sección transversal situada en el plano de la fisura, no es cierta. Si no que, como vemos en la figura, la rotura de adherencia que la fisura supone, y el giro del hormigón del recubrimiento separándose de la barra en una cierta zona próxima a la fisura, extienden la corrosión a ambos lados del plano teórico de la fisura.

En líneas generales, para pequeños anchos de fisuras, es más importante para la velocidad de corrosión la reducción del recubrimiento que el ancho de la fisura. La influencia de la abertura de fisura sobre la corrosión de las armaduras puede ser relativamente pequeña, siempre que dicha abertura permanezca dentro de un rango de valores suficientemente bajos. Ello se debe, en gran parte a que presentan tendencia al autosellado, por los productos de la corrosión y depósitos cálcicos. De todas maneras, en las fisuras transversales se dan a veces situaciones de “cicatrización” por relleno con polvo del ambiente. 

Las fisuras longitudinales son, naturalmente, más peligrosas que las transversales, ya que afectan a superficies mucho mayores de la barra y, además, conllevan mayor probabilidad de pérdida del recubrimiento.

Los productos de corrosión, debido al aumento de volumen que presentan, ejercen  presiones sobre el hormigón, fisurándolo y agrietándolo junto a las armaduras aumentando las vías de entrada de agentes agresivos.

El proceso de corrosión de las armaduras suele afectar más a sus condiciones de adherencia y anclaje que a su sección. El ataque, sin merma sensible de sección total de la barra, reduce drásticamente las corrugas y por tanto la adherencia.

Existen una serie de factores que influyen sobre la corrosión y que son los siguientes:

     • La humedad. Si la humedad relativa no supera el 50%, rara vez se produce corrosión de las armaduras. Por encima de este valor, la corrosión aumenta con la humedad.

     • La combinación de alta humedad relativa con altas temperaturas es especialmente peligrosa. (Costas de zonas cálidas).

    • El nivel de saturación de agua en el hormigón. En estado permanente de saturación del hormigón, no hay aportación de oxígeno al acero y, por lo tanto, no se produce corrosión.

   • La alternancia de ciclos de saturación y secado, cuyos efectos lleguen hasta las armaduras, aumenta considerablemente el riesgo de corrosión.

    • La presencia de cloruros o de otras sustancias corrosivas en la interfaz acero-hormigón acelera el proceso de corrosión.

     • La presencia de corrientes eléctricas parásitas en la armadura acelera fuertemente la corrosión.

Las consecuencias de la corrosión aumentan al reducirse el diámetro de las armaduras y, en este sentido, el proyectista debe considerar cuidadosamente los hechos siguientes:

   a) Fisuras de origen tensional, producidas bien por las acciones permanentes y variables, bien por las deformaciones impedidas, tales como la retracción y la temperatura. Habitualmente se trata de fisuras ortogonales a las armaduras.

     b) Fisuras de origen atensional debidas al incremento de volumen de las barras producido por su oxidación, que ejerce presión sobre el hormigón hasta estallarlo, provocando fisuras paralelas a las armaduras. Estas fisuras son debidas generalmente a la corrosión inicial directa de las armaduras por escasa protección física de las barras (escasez de recubrimiento, elevada porosidad, etc.), o por escasa protección química (bajo contenido de cemento).

     c) Fisuras debidas a otras causas, tales como la retracción plástica o reacciones químicas dentro del hormigón endurecido. 

La experiencia muestra que las fisuras del tipo b) son más frecuentes y más anchas que las del tipo a), y son consecuencia de una escasez de recubrimiento o de una pobre calidad del hormigón de recubrimiento. Una posibilidad para reducir el riesgo de fisuración del tipo a) es emplear diámetros finos y recubrimientos pequeños. El proyectista debe ejercer aquí su buen juicio y darse clara cuenta de que ello puede incrementar el riesgo del tipo b).

Con respecto al riesgo estético, podemos decir que es claro que la fisuración afecta al aspecto de la superficie del hormigón y por lo tanto a su calidad estética. De todas maneras, se puede establecer un ancho de fisura aceptable, dependiendo del edificio del que se trate.

Por último, la reacción de que los usuarios identifiquen la presencia de fisuras en una estructura, con el riesgo de hundimiento de la misma  ha sido poco estudiada, pero existe una teoría que dice que la mayoría de las personas, son capaces de distinguir fisuras de un ancho en décimas de milímetro igual a la distancia del observador a la fisura en metros.

A efectos de responsabilidad, no debiera olvidarse que los métodos de cálculo asocian el ancho máximo de fisura a un nivel de confianza del 95%, es decir que no puede excluirse la posibilidad de algunas fisuras de ancho superior al reglamentario.