PUBLICACIÓN EN LA REVISTA COLEGIAL

Hoy tengo el placer de mostraros una publicación mía, junto con el reconocido profesor titular de la EUAT de A Coruña Emilio R. Mosquera Rey, tutor de mi PFC, en la revista del Colegio Oficial de Aparejadores Arquitectos Técnicos e Ingenieros de Edificación de A Coruña (COAATIEAC), (nº26). 

El artículo denominado "APORTACIÓN AL E.L. DE FISURACIÓN CONTOLADA DEL MC2010", cuya revista se puede descargar en el siguiente enlace: Revista DePlano26, es el que sigue.

                       

Al comenzar el siglo XX, a pesar del gran número de obras hechas con hormigón y de que ya se había comenzado a estudiar científicamente el mismo, la base teórica de que disponía era muy elemental. Unas cuantas empresas monopolizaban la nueva técnica constructiva, en base a unos conocimientos mayoritariamente empíricos que iban acumulando a medida que llevaban a cabo nuevas construcciones. Ante la gran magnitud que estaba alcanzando la construcción con hormigón armado, cada vez iba tomando más cuerpo entre los profesionales la necesidad de regular sus procedimientos de cálculo y ejecución. Para ello era imprescindible disponer de unas bases de diseño racionales y apoyadas sobre sólidos fundamentos teóricos, en vez de encontrarse a merced de unas patentes a menudo producto de intuiciones y llenas de empirismo. El temor a los accidentes terminó de concienciar a los organismos públicos encargados de la construcción, de que era necesario impulsar la investigación para la reglamentación del hormigón armado. Fue entonces cuando aparecieron las diferentes normativas, que han ido evolucionando hasta dar lugar a las que nos encontramos hoy en día. `

En el año 2010 salió  a la luz el nuevo Código Modelo de la Federación Internacional del Hormigón estructural, en el  cual habían estado trabajando desde el año 2002. Como nos dice en su primer capítulo, el principal propósito de este MC2010 es servir de base a las nuevas normativas, debido a la representación en el mismo de los nuevos avances obtenidos gracias a las investigaciones realizadas por los diferentes profesionales del sector. Al trabajar con la copia de revisión del MC2010, para la elaboración del Trabajo Final de Carrera de Diego Mallo en el curso 2010/11, hemos descubierto que incluía un posible error en la formulación del ancho de fisura, el cual exponemos a continuación.

El diseño de las estructuras de hormigón armado exige garantizar unas adecuadas condiciones de seguridad de éstas, así como unas apropiadas condiciones de servicio. El uso de la estructura puede verse afectado por una fisuración excesiva, deformaciones elevadas, oscilaciones perturbadoras, reducida capacidad frente a fuego, corrosión del acero, etc. Aunque disponemos de muchas herramientas para impedir que se produzcan estos fenómenos, algunos de ellos son inevitables, y lo más que podemos hacer es controlarlos y mantenerlos dentro de límites aceptables. Es prácticamente imposible evitar que aparezcan fisuras en elementos de hormigón, dada la reducida resistencia a tracción del hormigón, aún para tensiones de tracción pequeñas, ya sea por la actuación de cargas exteriores o por esfuerzos inducidos. 

Cuando introducimos en el hormigón barras de acero, lo hacemos con el fin de que absorban estas tensiones de tracción que fisuran el hormigón, las cuales le son transmitidas gracias a la adherencia, anclaje y el acuñamiento producido por las corrugas. Por otra parte, como el acero se deforma más fácilmente que el hormigón, éste apenas trabaja hasta que se rompe la masa del hormigón, es decir hasta que se fisura. Por lo tanto, el hormigón armado de una estructura se fisurará siempre. 

Sin embargo, pese a que se trata de un proceso inevitable, debemos diseñar las estructuras limitando la posible abertura máxima de las fisuras por razones de durabilidad, estanqueidad, estética y para reducir el riesgo de que el usuario identifique la presencia de fisuras en una estructura, con el riesgo de hundimiento de la misma, este riesgo suele denominarse efecto psicológico. Para cumplir esta limitación, las diversas normativas, suelen proponer diversos métodos de cálculo. En MC2010, el ancho de fisura se puede calcular, en todos los estados del proceso de fisuración mediante la siguiente expresión:

wd= 2l(s,max)(εsm-εcm-εcs)

Donde:

l(s,max)   es la longitud de barra en la que se produce el deslizamiento relativo entre el acero y el hormigón: las deformaciones del acero y del hormigón que se producen en esta longitud contribuyen al aumento del ancho de la fisura; el valor de l(s,max) se calcula por medio de la ecuación: l(s,max)= 1/4∙fctm/τbm ∙∅s/ρs 

fctm   es el valor medio de la resistencia a tracción del hormigón.

τbm   es el valor de la tensión media de adherencia.

Se puede tomar de una tabla en la que vale 1.8 fctm(t) para todos los casos menos para cargas repetidas a largo plazo, en estado de formación de fisuras que tomaremos 1.35fctm(t).

        fctm(t)  es el valor medio de la resistencia del hormigón a tracción a la edad t a la que aparezca la fisura.

∅s    es el diámetro de la barra de acero traccionada o diámetro equivalente del grupo de barras.

ρs    es la cuantía geométrica de acero.

εsm  es la deformación media del acero en la longitud l(s,max).

εcm  es la deformación media del hormigón en la longitud l(s,max).

εcs   es la deformación media del hormigón debida a la retracción.

Al sustituir los diferentes parámetros en la primera ecuación, obtenemos la ecuación general para el cálculo del máximo valor de ancho de fisura (también proporcionada por el MC2010).

wd=1/2  Øs/ρ(s,ef) ∙fctm/τbm ∙(σs-β∙σsr+ηr∙εr∙Es)

Donde:

σs   es la tensión del acero en la fisura.

σsr  es la máxima tensión del acero en la fisura en el estado de formación de fisuras y se halla mediante: 

σsr=fctm/ρ(s,ef)  (1+αe∙ρs)

      ρ(s,ef)=As/A(c,ef) 

      A(c,ef)  es el área efectiva del hormigón a tracción, se puede calcular mediante Figura 5.3.2.

      αe = Es/Ec 

β  es un coeficiente empírico para evaluar la deformación media en l(s,max).

Toma el valor 0.6 para cargas instantáneas, a corto plazo, 1.35 para cargas repetidas a largo plazo en estado de formación de fisuras y 0.4 para el mismo tipo de cargas en estado de fisuración estabilizada.

ηr   es un coeficiente tenido en cuenta para la distribución de la contracción.

Su valor es 0 en todos los casos menos para cargas repetidas a largo plazo, en estado de fisurarión estabilizada que vale 1.

Llegados a este punto, si observamos la expresión que utiliza el MC-10 para el cálculo del ancho de fisura en cualquiera de los estados de fisuración:

wd= 2l(s,max)(εsm-εcm-εcs)

Apreciamos que busca el producto de una longitud, por un sumatorio de deformaciones.

En cambio, si estudiamos la fórmula general para el cálculo del ancho de fisura, que deriva de la anterior tras hacer las sustituciones necesarias:

wd=1/2  Øs/ρ(s,ef) ∙fctm/τbm ∙(σs-β∙σsr+ηr∙εr∙Es)

Nos percatamos de que lo que multiplica por la mitad de la longitud de barra en la que se produce el deslizamiento relativo entre el acero y el hormigón, son tensiones. De ahí que lleguemos a la conclusión de la existencia de un posible error.

Y tal error proviene de la necesidad de expresar el ancho de fisura en términos de deformación específica o unitaria longitudinal (ε). Por lo que consideramos que lo correcto sería:

                                                     wd=1/2  Øs/ρ(s,ef) ∙fctm/(τbm∙Es) ∙(σs-β∙σsr+ηr∙εr∙Es)

Hacemos esta aportación al objeto de que sea tenida en cuenta en la próxima revisión del documento técnico MC2010.

PROCESO DE FISURACIÓN DEL HORMIGÓN (TRACCIÓN)

Tras un paréntesis en el tiempo, ya que hace bastante que no publico y un  paréntesis en los posts, con la noticia de los premios dardos, como continuación de las anteriores publicaciones hoy pretendo explicar brevemente cómo se produce la fisuración.

Una de las posibles clasificaciones de las fisuras, diferencia entre las no estructurales (debidas a causas intrínsecas del hormigón) y las estructurales (debidas a los diferentes esfuerzos producidos por la aplicación de las acciones exteriores o de deformaciones impuestas). Nos centraremos en las segundas.

El principal problema que presenta el hormigón, es su escasa resistencia frente a los esfuerzos de tracción, a diferencia de su buen comportamiento frente a la compresión. Debido a ello, la mayoría, por no decir la totalidad, de las fisuras que se producen en el hormigón son debidas a esfuerzos de tracción que el mismo no es capaz de resitir y producen su "rotura". 

Como consecuencia de ésto, hablando de fisuras estructurales, conociendo y entendiendo el proceso de fisuración del hormigón debido a esfuerzos de tracción, entenderemos con mayor facilidad el proceso de fisuración debido a diferentes esfuerzos.

He aquí la razón por la que me centraré en este post en explicar el proceso de fisuración debida a tracción pura de un tirante de longitud L y sección rectangular h x b, provisto de una armadura centrada As.

El comportamiento del tirante sometido a una fuerza axil creciente sigue la ley poligonal (N - ΔL/L) mostrada en la figura. En ella se observan tres fases diferentes: una primera fase sin fisuras, la fase de formación de fisuras y la fase de fisuración estabilizada.

Figura 1. Diagrama axil/deformación unitaria del hormigón armado.

En la fase sin fisuras existe compatibilidad de deformaciones entre el acero y el hormigón en todas las secciones del tirante, es decir, ambos materiales tienen la misma deformación. En esta fase se utiliza la sección homogeneizada Ah=b∙ h + (n-1) As siendo n el coeficiente de equivalencia entre acero y hormigón igual a Es/Ec y esta sección se dice que está en Estado I.

El comportamiento N - ΔL/L (Figura 1) es lineal de pendiente EcAh. 

a) Fase de formación de fisuras: primeras fisuras

Cuando el hormigón, debido a un axil Nf, alcanza una tensión de tracción igual a su resistencia fct, se provoca una fisura en la sección más débil del tirante.

En la sección fisurada, que pasa a estar en Estado II, ha desaparecido el hormigón en tracción. La adherencia no solo se destruye en la fisura sino en una cierta extensión a cada lado de ella. A partir de esa zona la armadura se ancla en el hormigón por adherencia.

Lejos de la fisura las secciones no han modificado su estado (continúan en Estado I). 

En la zona adyacente a la fisura, en una longitud lt a cada lado, las secciones presentan un comportamiento intermedio entre el Estado I y el Estado II (Figura 2).

Figura 2. Ley de deformaciones del acero y el hormigón en el momento en que se produce la fisuración.

En esta fase el gráfico N - ΔL/L de la Figura 1 se vuelve horizontal, ya que, sin necesidad de aumentar la fuerza en el tirante, éste sufre un incremento de elongación ΔL1 como consecuencia de la disminución de rigidez, tanto en la fisura como en zonas cercanas a ella.

Como es lógico, la anchura de fisura es igual a la diferencia entre lo que se ha alargado el acero menos lo que el hormigón ha podido alargarse sin romperse. 

El axil no se ha modificado y, por lo tanto, cualquiera de las secciones en Estado I podrá volver a fisurarse sin necesidad de que aumente el axil.

A medida que aparecen nuevas fisuras, va disminuyendo la zona en Estado I, se producen incrementos de longitud del tirante iguales al primero y cada fisura tiene la misma anchura que la primera. Se seguirán produciendo mientras haya algún tramo de tirante en Estado I, ya que la tensión del hormigón en esa zona sigue teniendo valor fct.

b) Fase de formación de fisuras: última fisura 

Cuando todas las fisuras estén a una distancia menor de 2lt ya no habrá zonas en Estado I en las que el hormigón tenga una tensión igual a fct. En ese instante se acaba la fase de formación de fisuras.

Las leyes de deformaciones del acero y del hormigón del tirante para este caso se muestran en la Figura 3. 

Figura 3. Ley de deformaciones del acero y el hormigón en el estado de formación de fisuras.

En ella se observa que la deformación media del acero tiene un valor mayor que en fases anteriores.

En toda la fase de formación de fisuras no ha crecido el axil: con el axil de fisuración Nfis se han generado todas las fisuras del tirante. Esto significa que, cuando el tirante está sometido a una fuerza exterior, la fase de formación de fisuras puede considerarse instantánea. Dicho de otra forma, el tirante nunca estará en esta fase, sino en la anterior (sin fisuras) o en la siguiente (fisuración estabilizada). Esto no ocurre así cuando sobre el tirante actúa una deformación impuesta.

c) Fase de fisuración estabilizada

Con todas las fisuras formadas, un aumento de la fuerza de tracción provocará un aumento de anchura de las fisuras existentes, y no provocará fisuras nuevas porque no hay longitud de transferencia suficiente como para que el hormigón alcance la tensión fct en ningún punto del tirante. Esto trae las siguientes consecuencias:

• La ley de deformaciones del hormigón no crece y mantendrá la misma forma que tenía en el último instante de la fase anterior.
• El incremento de axil debe ser resistido sólo por el acero y la ley de deformaciones del acero crecerá paralela a la que tenía en el último instante de la fase anterior (línea de puntos en la Figura 4).

Figura 4. Ley de deformaciones del acero y el hormigón en estado de fisuración estabilizada.

La anchura de fisura depende, por un lado, de la deformación (o tensión) del acero en la fisura y, por el otro lado, de la relación de deformaciones (o cargas) entre el instante de fisuración y el instante de cálculo.

El comportamiento axil-alargamiento N - ΔL/L (Figura 1) se mantiene  paralelo a la recta de Estado II porque las deformaciones del hormigón se mantienen constantes. La distancia entre ambas rectas representa la colaboración del hormigón ente fisuras. Este efecto de tenso-rigidez (así se llama en la versión española del Código Modelo) es más conocido por su término inglés tesion stiffening. 

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. 

INTRODUCCIÓN A LA FISURACIÓN DEL HORMIGÓN

Hoy publico un extracto de mi trabajo fin de carrera, una monografía que trató sobre la fisuración del hormigón. En este post, trato de dar una visión global de la fisuración del hormigón, pero más concretamente del hormigón estructural.

En primer lugar, cobra vital importancia diferenciar entre fisura y grieta. Existen diversas teorías acerca de la diferencia entre estos dos términos como por ejemplo el espesor, o si la discontinuidad afecta a todo el espesor del elemento o no, pero yo defiendo la teoría de que una fisura, al igual que la grieta es una imperfección lineal más o menos ramificada pero que a pesar de suponer la rotura del monolitismo del material, no supone la discontinuidad global del elemento. Es decir, existe transmisión de esfuerzos a ambos lados de la discontinuidad y por lo tanto el material trabaja de forma conjunta. En cambio en la grieta, la discontinuidad supone que el material trabaja de forma independiente a uno y otro lado de la misma.

El hormigón en masa presenta una buena resistencia a compresión, como les ocurre a las piedras naturales, pero ofrece muy escasa resistencia a tracción, lo que sumado a la reducida tenacidad produce la que puede ser la característica más negativa del hormigón, la fisuración. Debido a ello el hormigón en masa resulta inadecuado  para piezas que hayan de trabajar a flexión o tracción, pero si se refuerza disponiendo barras de acero en las zonas de tracción, el material resultante, hormigón armado, está en condiciones de resistir los distintos esfuerzos que se presentan en las construcciones. 

La adherencia hormigón-acero es el fenómeno básico sobre el que descansa el funcionamiento del hormigón armado como material estructural. Si no existiese adherencia, las barras serían incapaces de tomar el menor esfuerzo de tracción, ya que el acero deslizaría sin encontrar resistencia en toda su longitud y no acompañaría al hormigón en sus deformaciones, con lo que, al fisurarse éste, sobrevendría bruscamente la rotura (salvo que existiese algún mecanismo de anclaje distinto al anclaje por adherencia, cosa extraordinariamente rara). Por el contrario, gracias a la adherencia son capaces las armaduras de trabajar, inicialmente, a la vez que el hormigón; después, cuando éste se fisura, lo hace de forma más o menos regularmente distribuida a lo largo de la pieza en virtud de la adherencia; y la adherencia permite que el acero tome los esfuerzos de tracción manteniendo la unión entre los dos materiales en las zonas entre fisuras. 

Las causas de la fisuración pueden ser muy variadas y la determinación de su origen no siempre es fácil aunque, en general, puede decirse que las mismas causas producen idénticos tipos de fisuras, por ello si estudiamos detenidamente la fisuración producida en el elemento, llegaremos a averiguar el origen de la misma. 

Hay que señalar que las fisuras de amplitud inferior a 0.05mm se consideran como microfisuras y no son perceptibles a simple vista, careciendo por otra parte de importancia salvo en la interrupción que producen del monolitismo e impermeabilidad del hormigón. Las fisuras de amplitud comprendida entre 0.1 y 0.2 mm no suelen ofrecer peligro de corrosión de armaduras en hormigón armado, salvo que se dé la circunstancia de que el medio sea agresivo.

La fisuración aparece en el hormigón cuando se crean en él tensiones, generalmente de tracción, que es incapaz de resistir. Si las causas que crean estas tensiones pueden ser muy variadas, aún lo son más, las que impiden que el hormigón sea capaz de resistirlas y no llegaremos en este caso estudiarlas.

A veces, la fisuración es consecuencia de una acción aislada, en otras ocasiones, lo es de varias acciones combinadas; así, una microfisuración de origen estático puede ser la puerta de entrada de agentes agresivos que corroyendo las armaduras den lugar a una fisuración más enérgica.

Las diversas causas que provocan la fisuración, pueden estar relacionadas, bien con las acciones directas (cargas) o indirectas (asiento de apoyos, temperatura y la retracción de secado, que se producen en el hormigón endurecido), bien con otras razones que, más que con el proyecto, tienen que ver con la ejecución de la estructura o con una dosificación inadecuada. Estas fisuras, relacionadas con la ejecución y la dosificación, son entre otras, las de afogarado o retracción plástica (provocadas en elementos superficiales recién hormigonados); las de asentamiento plástico (paralelas a las armaduras del paramento superior en losas); las relacionadas con movimientos del encofrado; o las que provienen de una fuerte retracción temprana provocada por una excesiva dosificación de cemento (muy usuales en losas de forjado en las que se exige una gran resistencia inicial y, por precaución, se dosifica el hormigón con una excesiva cantidad de cemento que da lugar a un hormigón demasiado frágil).

Por otra parte, un contenido de cemento demasiado bajo, produce un hormigón permeable. Esto plantea un dilema, porque cuando se añade suficiente cemento para conseguir la impermeabilidad necesaria, el hormigón ya es demasiado propenso a fisurarse. Y es que, como dijo irónicamente P. Kumar Mehta (1996), "... más del 75 por ciento de las aplicaciones del hormigón de alta resistencia, han sido con el propósito de obtener durabilidad, no resistencia".

Antiguamente, el problema del hormigón era que no alcanzaba la resistencia suficiente por lo que con el paso del tiempo los fabricantes de cemento, respondiendo a la demanda pública de un cemento de más resistencia y más rápida hidratación, comenzaron a aumentar el silicato tricálcico  y la finura del cemento. Esto sumado a una mayor dosificación de cemento, dio lugar al hormigón frágil que se fisura con facilidad. Así pues, parece que hemos ido demasiado lejos en nuestra búsqueda de la resistencia.

Todas las fisuras relacionadas con la ejecución y la dosificación (que son las más abundantes en estructuras de hormigón), suelen ser superficiales e incontrolables por medio de armadura, siendo frecuente su aparición en fases muy tempranas del proceso de endurecimiento del hormigón. En definitiva, estas fisuras están relacionadas con la fase plástica del hormigón y, por ello, tienen un tratamiento numérico inabordable, debiendo efectuarse el control de su anchura mediante normas de buena práctica constructiva y una correcta dosificación.



Así, podemos establecer la siguiente clasificación de las fisuras que aparecen en el hormigón:

Fisuras no estructurales. Son las producidas en el hormigón, bien durante su estado plástico, bien después de su endurecimiento, pero generadas por causas intrínsecas, es decir debidas al comportamiento de sus materiales constituyentes.

            • Estado plástico:
                     - Asiento plástico.
                     - Retracción.
            • Estado endurecido:
                     - Contracción Térmica Inicial.
                     - Retracción Hidráulica.
                     - Fisuración en mapa.

Fisuras estructurales. Son las producidas debido al alargamiento de las armaduras o a las excesivas tensiones de tracción o compresión producidas en el hormigón por los esfuerzos derivados de la aplicación de las acciones exteriores o de deformaciones impuestas.

El diseño de las estructuras de hormigón armado exige garantizar unas adecuadas condiciones de seguridad de éstas, así como unas apropiadas condiciones de servicio. El uso de la estructura puede verse afectado por una fisuración excesiva, deformaciones elevadas, oscilaciones perturbadoras, reducida capacidad frente a fuego, corrosión del acero, etc. Aunque disponemos de muchas herramientas para impedir que se produzcan estos fenómenos, algunos de ellos son inevitables, y lo más que podemos hacer es controlarlos y mantenerlos dentro de límites aceptables.

Es el caso de la fisuración, sin embargo, pese a que se trata de un proceso casi inevitable, debemos diseñar las estructuras limitando la posible abertura máxima de éstas por razones de durabilidad, estanqueidad, estética y para reducir el riesgo de que el usuario identifique la presencia de fisuras en una estructura, con el riesgo de hundimiento de la misma, este riesgo suele denominarse efecto psicológico.