Recubrimiento para el Refuerzo

Recubrimiento para el Refuerzo Cuando se usa concreto armado en la construcción de una edificación, es importante tener

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Recubrimiento para el Refuerzo Cuando se usa concreto armado en la construcción de una edificación, es importante tener en cuenta el recubrimiento al momento de habilitar y colocar los refuerzos en los encofrados. Dicho recubrimiento es la capa de concreto de determinado espesor (e) que cubre el refuerzo de acero y lo aísla del medio ambiente (Figura 1).

Como sabemos, el espacio (e) que ocupa el recubrimiento se mide desde la superficie exterior del refuerzo hasta la cara interior de la madera del encofrado. En caso de que lleve estribos se medirá a partir de éstos, y si no los lleva será desde el refuerzo longitudinal, como ocurre con las viguetas (Figura 2).

Importancia y función El espesor del recubrimiento es de gran importancia para lograr una protección adecuada del refuerzo de acero durante la vida útil de la estructura. La función principal del recubrimiento es proteger el acero contra la corrosión. Además, permite que el concreto se acomode entre las barras de acero y el encofrado, adhiriéndose adecuadamente. Otra función importante del recubrimiento es proteger el acero de las altas temperaturas que producen los incendios. Si el concreto colocado en los encofrados es de calidad controlada, proporcionará una protección completa contra el fuego. Las excelentes propiedades del concreto de resistencia al fuego, ampliamente demostradas, protegen al refuerzo que hay en su interior y retrasan cualquier daño estructural, impidiendo en la mayoría de los casos un colapso de las edificaciones. Esto beneficia a todos: constructores, residentes de edificios y propietarios. Cuando se supervisan los trabajos de encofrado de una construcción, antes de autorizar el vaciado de concreto, casi siempre se detecta que no existen los espacios apropiados para los recubrimientos entre los refuerzos y el encofrado. Por ejemplo, esto ocurre con frecuencia con las viguetas de los techos, donde las varillas que se ubican en la parte inferior

(conocidas como acero positivo) se apoyan directamente sobre la madera del encofrado, tal como se puede apreciar en la Figura 3, donde no hay espacio para el recubrimiento.

Con respecto al tiempo que el concreto del recubrimiento protege a las armaduras, eso depende de su espesor. Una disminución del recubrimiento se reflejará en una reducción del periodo de protección de la armadura (Figura 4).

Cuando el proyectista especifica los recubrimientos en los planos estructurales para todas las armaduras, lo hace con el fin de proporcionarles una adecuada protección contra el clima, la corrosión, la acción del fuego y la distribución del concreto. Los espacios para los recubrimientos se realizan colocando elementos separadores, como los dados de mortero previamente preparados o de plástico (Figuras 5 y 6), independientemente de que sean provisionales o definitivos.

Si los separadores son de mortero, su calidad deberá ser semejante a la mezcla de concreto utilizada en la obra. No se debe usar piezas de madera u otro material residual de construcción, aunque sea ladrillo o concreto, ni materiales metálicos. Finalmente, es importante tener en cuenta las medidas mínimas que deben tener los recubrimientos, establecidas en la Norma E-060 sobre Concreto Armado del Reglamento Nacional de Edificaciones:

RECUBRIMIENTO DE CONCRETO PARA EL REFUERZO 7.7.1 Concreto construido en sitio (no pre esforzado) Debe proporcionarse el siguiente recubrimiento mínimo de concreto al refuerzo, excepto cuando se requieran recubrimientos mayores según 7.7.5.1 ó se requiera protección especial contra el fuego: (a) Concreto colocado contra el suelo y expuesto permanentemente a él ......... 70 mm (b) Concreto en contacto permanente con el suelo o la intemperie:  

Barras de 3/4‖ y mayores .......................................................................... 50 mm Barras de 5/8‖ y menores, mallas electro soldadas ................................... 40 mm

(c) Concreto no expuesto a la intemperie ni en contacto con el suelo:     

Losas, muros, viguetas: Barras de 1 11/16‖ y 2 1/4‖ ........................................................................ 40 mm Barras de 1 3/8‖ y menores ........................................................................ 20 mm – Vigas y columnas: Armadura principal, estribos y espirales .................................................... 40 mm - Cáscaras y losas plegadas: Barras de 3/4‖ y mayores ................................................................................. 20 mm Barras de 5/8‖ y menores …………………………………………..…….…….. 15 mm Mallas electro soldadas …………………………………………........................ 15 mm

7.7.2 Concreto construido en sitio (preesforzado) Debe proporcionarse el siguiente recubrimiento mínimo de concreto al refuerzo preesforzado y no preesforzado, a los ductos de postensado y accesorios de los extremos, excepto cuando se requieran recubrimientos mayores según 7.7.5.2 ó se requiera protección especial contra el fuego: (a) Concreto colocado contra el suelo y expuesto permanentemente a él ….…. 70 mm (b) Concreto en contacto permanente con el suelo o a la intemperie: - Paneles de muros y losas …..………………………….………...……….…... 25 mm - Viguetas ...................................................................................................... 25 mm - Otros elementos .......................................................................................... 40 mm (c) Concreto no expuesto a la intemperie ni en contacto con el suelo: - Paneles de muros y losas ........................................................................... 20 mm

- Vigas y columnas: Refuerzo principal ..................................................................................... 40 Estribos y espirales ................................................................................... 25 mm - Cáscaras y losas plegadas: Barras de 5/8‖ y menores ………………………….……………….………….. 10 mm Mallas electrosoldadas …………………..….................................................... 10 mm Otros refuerzos …………………………..…….....… db, pero no menos de 20 mm 7.7.3 Concreto prefabricado (fabricado bajo condiciones de control de planta) Debe proporcionarse el siguiente recubrimiento mínimo de concreto al refuerzo preesforzado y no preesforzado, a los ductos y accesorios extremos, excepto cuando se requieran recubrimientos mayores según 7.7.5.1 ó se requiera protección especial contra el fuego: (a) Concreto expuesto al suelo o a la intemperie: - Paneles de muros: Barras 1 11/16‖ y 2 1/4‖ ………………………….……….…………………… 40 mm Tendones de preesforzado mayores de 1 1/2‖ ........................................... 40 mm Barras de 1 3/8‖ y menores …………..………………….…………...….…… 20 mm Tendones de preesforzado de 1 1/2‖ de diámetro y menores ...………… 20 mm Mallas electrosoldadas …………………..................................................... 20 mm N.T.E. E.60 CONCRETO ARMADO 43 - Otros elementos: Barras 1 11/16‖ y 2 1/4‖ ………………..…………………………………....…. 50 mm Tendones de preesforzado mayores de 1 1/2‖ .......................................... 50 mm Barras de 3/4‖ a 1 3/8‖ ……………………………………............................ 40 mm Tendones de preesforzado mayores de 5/8‖ de diámetro y hasta 1 1/2‖ de diámetro ........................................................................ 40 mm Barras Nº 5/8‖ y menores ………………..…………………….…………….. 30 mm Tendones de preesforzado de 5/8‖ de diámetro y menores ....……….…. 30 mm Mallas electrosoldadas ………………………....…...................................... 30 mm (b) Concreto no expuesto a la acción de la intemperie ni en contacto con el suelo: - Losas, muros, viguetas: Barras 1 11/16‖ y 2 1/4‖ …………..…………………………………….……. 30 mm Tendones de preesforzado mayores de 1 1/2‖ de diámetro ....................... 30 mm Tendones de preesforzado de 1 1/2‖ de diámetro y menores …………..... 2 0 mm Barras de 1 3/8‖ y menores ………………….……...…….………………….. 16 mm Mallas electrosoldadas ……...…..…………………………….…………….... 16 mm – Vigas, columnas: Refuerzo principal ………..…………………… db, pero no menor de 16 mm sin necesidad de exceder de 40 mm

Estribos y espirales .....................................................................................10 mm - Cáscaras y losas plegadas: Tendones de preesforzado ........................................................................ 20 mm Barras de 3/4‖ y mayores ........................................................................... 16 mm Barras No. 5/8‖ y menores ………………………………….………………… 10 mm Mallas electrosoldadas ………..………………………….…......................... 10 mm 7.7.4 Paquetes de barras El recubrimiento mínimo para los paquetes de barras debe ser igual al diámetro equivalente del paquete, pero no necesita ser mayor de 50 mm, excepto para concreto construido contra el suelo y permanentemente expuesto a él, caso en el cual el recubrimiento mínimo debe ser de 70 mm. 7.7.5 Ambientes corrosivos 7.7.5.1 En ambientes corrosivos u otras condiciones severas de exposición, debe aumentarse adecuadamente el espesor del recubrimiento de concreto y debe tomarse en consideración su densidad y porosidad o debe disponerse de otro tipo de protección. 7.7.5.2 Para elementos de concreto preesforzado expuestos a medios corrosivos o a otras condiciones severas de exposición, y que se encuentran clasificadas como Clase T en el Capítulo 18, el recubrimiento mínimo para el refuerzo preesforzado deberá incrementarse en 50%. Este requisito puede obviarse si la zona precomprimida de tracción no se encuentra en tracción bajo la acción de las cargas permanentes. 7.7.6 Ampliaciones futuras El refuerzo expuesto, los insertos y las platinas que se pretendan unir a ampliaciones futuras deben protegerse adecuadamente contra la corrosión.

Juntas en el Concreto

Durante el desarrollo del curso de tecnología del concreto, tuve que preparar una exposicion referente a Juntas de Concreto, la misma que pongo a disposicion de todos ustedes, esperando poder compartir experiencias y ampliar mas los conceptos acerca de este tema tan interesante.

Las juntas son el método mas efectivo para controlar agrietamientos. Si una extensión considerable de concreto (una pared, losa o pavimento) NO CONTIENE juntas convenientemente espaciadas que alivien la contracción por secado y por temperatura, el concreto se agrietara de manera aleatoria. Las juntas son el método más eficiente para el control de las fisuras. Si no se permite el movimiento del concreto (muros, losas, pavimentos) a través de juntas adecuadamente espaciadas para que la contracción por secado y la retracción por temperatura sean acomodadas, la formación de fisuras aleatorias va a ocurrir. El concreto se expande y se contrae con los cambios de humedad y temperatura. La tendencia general es a contraerse y esto causa el agrietamiento a edades tempranas. Las grietas irregulares son feas y difíciles de manejar, pero generalmente no afectan la integridad del concreto. Las juntas son simplemente grietas planificadas previamente. Las juntas en las losas de concreto pueden ser creadas mediante moldes, herramientas, aserrado, y con la colocación de formadores de juntas.

TIPOS DE JUNTAS Hay tres tipos de juntas: juntas de dilatación o aislamiento, juntas de contracción y juntas de construcción.

JUNTAS DE CONTRACCIÓN

Las juntas se insertan mediante el uso de un ranurador para crear un plano de debilidad que oculta el lugar donde ocurrirá la grieta por contracción. Para que sea efectiva, la junta debe ser ranurada de ¼ a 1/3 de la profundidad del concreto. Así pues se pretende crear planos débiles en el concreto y regular la ubicación de grietas que se formaran como resultado de cambios dimensionales.

El otro método consiste en aserrar la junta, que es más caro pero presenta las ventajas de juntas con mayor durabilidad, con bordes más duraderos y una buena regularidad. El corte con sierra debe realizarse tan pronto como sea posible, sin que se dañen los bordes del concreto, pero no debe demorarse más de 6 horas después de colocado el concreto. La separación de las juntas de contracción depende de factores tales como el espesor de la losa y el rozamiento existente con la capa de base. La experiencia práctica aconseja para losas de 10 cm de espesor una separación de 2.5 metros; para 15 cm una separación de 3.50 metros y para 20 cm una separación máxima de 4.5 m.

JUNTAS DE AISLAMIENTO O EXPANSIÓN

Separan o aíslan las losas de otras partes de la estructura, tales como paredes, cimientos, o columnas, así como las vías de acceso y los patios, de las aceras, de las losas de garaje, las escaleras, luminarias y otros puntos de restricción. Ellas permiten los movimientos independientes verticales y horizontales entre las partes adjuntas de la estructura y ayudan a minimizar las grietas cuando estos movimientos son restringidos.

Las juntas de aislamiento alrededor de las columnas pueden ser cuadradas o circulares como se muestra en la figura, note que el cuadrado ha sido rotado 45 grados de tal forma que las esquinas coincidan con las juntas de contracción. Estas juntas tienen normalmente un espesor de 12 mm y deben rellenarse de un material compresible.

JUNTAS DE CONSTRUCCIÓN Son superficies donde se encuentran dos vaciados (vertidos) sucesivos de concreto. Ellas se realizan por lo general al final del día de trabajo, pero pueden ser requeridas cuando el vaciado del concreto es paralizado por un tiempo mayor que el tiempo de fraguado inicial del concreto. En las losas ellas pueden ser diseñadas para permitir el movimiento y/o para transferir cargas. La ubicación de las juntas de construcción debe ser planificada. Puede ser deseable lograr la adherencia y la continuidad del refuerzo a través de una junta de construcción.

¿Por qué se construyen las juntas? Las grietas en el concreto no se pueden prever completamente, pero pueden ser controladas y minimizadas mediante juntas adecuadamente diseñadas. El concreto se agrieta porque: El concreto es frágil frente a cargas de tracción y por lo tanto, si su tendencia natural a retraerse es restringida, pueden desarrollarse esfuerzos de tracción que excedan su resistencia a esta fuerza, dando como resultado el agrietamiento. A edades tempranas, antes de que el concreto se seque, la mayoría de las gritas son causadas por cambios de temperatura o por la ligera contracción que tiene lugar cuando el concreto fragua y endurece. Mas tarde, cuando el concreto se seca, el se retraerá adicionalmente y cualquier grieta adicional puede formarse o las gritas preexistentes pueden hacerse mas anchas. Las juntas atenúan las tensiones de tracción, son fáciles de manejar y son menos objetables que las grietas descontroladas e irregulares.

¿Cómo construir las juntas? Las juntas deben ser cuidadosamente diseñadas y adecuadamente construidas si se quiere evitar el agrietamiento descontrolado del acabado del concreto. Se deben de seguir las siguientes prácticas recomendadas: El espaciamiento máximo de las juntas debe ser de 24 a 36 veces el espesor de la losa. Por ejemplo, en una losa fina de 100 mm el espaciamiento de las juntas debe ser de unos

3 m. se recomienda además que el espaciamiento de las juntas se limite a un máximo de 4.5 m. Todos los paneles o paños deben ser cuadrados o de forma similar. La longitud no deberá exceder las 1.5 veces el ancho. Evite los paneles en forma de “L”. Para las juntas de contracción, la ranura de la junta debe tener una profundidad mínima de ¼ el espesor de la losa, pero nunca menos de 1” (25 mm). El tiempo de construcción de las juntas depende del método utilizado. La rotura de los bordes durante el aserrado de las juntas está afectado por la resistencia del concreto y las características de los agregados. Si los bordes de las juntas se rompen durante el aserrado, éste debe ser retrasado, sin embargo si se retrasa demasiando puede hacerse muy difícil y pueden ocurrir grietas descontroladas

TRANSFERENCIA DE CARGA EN LAS JUNTAS Las losas que van a ser utilizadas para tránsito de vehículos muy pesados, pueden ser diseñadas con dispositivos de transferencia de carga llamadas dovelas o pasajuntas. Estas son varillas lisas, colocadas al centro de la losa, las cuales deben ser engrasadas para evitar la adherencia con el concreto y estar cuidadosamente alineadas y apoyadas durante la operación del colado (paralelos entre sí y a la superficie y perpendiculares a la junta).

La mala alineación de las dovelas causa grietas. De no garantizarse que van a ser instaladas correctamente, con su correspondiente canastilla para el soporte y alineamiento, es mejor no utilizarlas. El otro sistema de transferencia que se puede utilizar en las juntas de construcción, es el llamado machihembrado. No es recomendable en juntas en las que se transfiere una carga importante y para losas con un espesor de menos 15 cm. La siguiente figura muestra las dimensiones del machihembrado.

SELLADO DE JUNTAS

Las juntas deben ser selladas para prevenir la entrada de agua a la base o estructura de soporte de la losa, facilitar la limpieza y dar soporte a los bordes bajo el tráfico previniendo el desastillamiento. El tipo de sello depende de las condiciones ambientales y del tipo de tráfico. Las juntas de aislamiento pueden hacerse con láminas de fibra prefabricadas, impregnadas en asfalto o material semejante, colocadas antes del inicio de la chorrea. Las juntas de contracción se pueden rellenar con determinadas resinas epóxicas semirígidas. En la figura, La aplicación de materiales epóxicos debe retardarse al menos 90 días, de manera que se haya llevado a cabo la mayor parte de la contracción. Cuando existan ciclos de movimientos por razones de importantes cambios de temperatura no es aconsejable colocar sellantes de resina semirígidas. Se pueden también usar selladores elastoméricos (poliuretano) que son muy duraderos con una vida de servicio de más de 20 años, pero no se recomienda cuando el piso este sujeto a tránsito de ruedas duras pequeñas.

REGLAS PARA HACER LAS JUNTAS ADECUADAMENTE

1. Planee la ubicación exacta de todas las juntas antes de la construcción, incluyendo el momento de aserrado de la junta de contracción. 2. Provea juntas de aislamiento entre las losas y las columnas, muros y cimientos y uniones de las vías de acceso de vehículos, con las aceras, curvas u otras obstrucciones. 3. Prevea juntas de contracción y materiales de llenado de juntas como en las especificaciones suministradas.

AGRIETAMIENTOS ALEATORIOS Pueden ser debido a las siguientes causas: 1. 2. 3. 4. 5.

Juntas realizadas tardíamente o sin la profundidad requerida. Juntas muy separadas entre sí. Inadecuados aislamientos de juntas en columnas, cimientos o paredes. Exceso de viento durante la construcción que causa grietas plásticas. Un curado deficiente.

REPARACIÓN DE JUNTAS El astillado de juntas es originado por el agrietamiento, rompimiento o desconchamiento en la vecindad inmediata de juntas (usualmente en los 10 cm de la junta). Un astillado, con frecuencia, no se extiende verticalmente a través de la losa, pero si lo hace hasta interceptar la junta en un ángulo.

La reparación de este trastorno es necesaria para mejorar la capacidad de servicio, para impedir el deterioro posterior y para proporcionar orillas apropiadas, de modo que las juntas puedan ser efectivamente reselladas.