Diferencia entre revisiones de «Patología de la edificación/Estructuras de hormigón/Lesiones/Fisuración»

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Si tenemos en cuenta el momento en el que aparecen en el hormigón, distinguimos fisuras que se manifiestan en estado plástico y las que tienen lugar en el endurecido.
 
En todo proceso de fisuración se pueden observar dos etapas: una '''microfisuración inicial''' y una '''macrofisuración posterior'''. Las microfisuras no son apreciables a simple vista pues, en general, no aparecen al exterior sino para convertirse en macrofisuras que son las que podemos llegar a eva-luar. Se consideran microfisuras las fisuras en las que el espesor es inferior a 0,05 mm.
 
También podemos clasificar las fisuras en función del movimiento que admitan diferenciando entre: '''fisuras estabilizadas''' o muertas en las que se llega a una abertura determinada y el proceso queda parado como ocurre, por ejemplo, en un proceso de retracción hidráulica; las '''fisuras en mo-vimientomovimiento''', aquellas en las que la fisuración continúa normalmente con una velocidad decreciente has-tahasta llegar a la estabilización y, las fisuras vivas en las que la abertura es variable de acuerdo con la temperatura, con solicitaciones dinámicas, etc.
 
Así mismo, las fisuras también pueden ser catalogadas como '''fisuras estructurales''' y '''fisuras no estructurales'''. Las fisuras estructurales son las debidas 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. Las 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 (asiento plástico, retracción plástica, contracción térmica inicial, retracción hidráulica, afogarado…)
 
 
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Las fisuras de retracción plástica suelen ser superficiales con aberturas que oscilan entre 2 y 3 mm y van decreciendo conforme van profundizando en la pieza. También es habitual que lleguen a atravesar el espesor de las losas, a diferencia de las fisuras de asentamiento plástico. Este tipo de fisuras son muy frecuentes en las losas de hormigón y pueden mostrarse, por lo general, de las siguientes maneras: pueden seguir líneas paralelas diagonales, aproximadamente a 45º con las esquinas, con distancias entre ellas comprendida entre los 20 centímetros y los 2 metros; presentarse a modo de crestas onduladas, o siguiendo un patrón indeterminado formando generalmente una especie de malla. También es común que sigan el recorrido de las armaduras o de alguna cualidad física de la pieza, como por ejemplo un cambio de sección o una interrupción en el hormigonado.
 
Las '''fisuras de afogarado''' (o '''fisuras en mapa''') son un tipo de retracción plástica superficial intensa. Son siempre superficiales y generalmente de menos de 1 cm. de profundidad y de 0,05 a 0,5 mm de anchura aproximadamente. Suelen aparecer en la primera semana (a veces mucho después) después del hormigonado, durante la fase de endurecimiento. En los elementos de espesor variable, las fisuras aparecerán con más profusión en las partes más delgadas. Por lo general, las fisuras de afogarado se manifiestan como un dibujo en forma de red o malla no regular de entre 5 y 10 cm. de lado. No siguen líneas determinadas sino que se ramifican y presentan sinuosidades debido a que aparecen cuando el hormigón no tiene prácticamente resistencia y han de adaptarse al contorno de los áridos a los cuales no pueden romper. Tienen una finura tal que, a veces, solo se las percibe después de cierto tiempo cuando se han llenado de suciedad o polvo. Los nidos de fisuras son concentraciones fuertes de fisuras en una determinada zona.
 
*'''Fisuras de asentamiento plástico'''
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Las fisuras de retracción de secado, a diferencia de las de retracción plástica, suelen tener una anchura constante y un trazado limpio sin entrecruzarse ni ramificaciones. Si la distribución de las fisuras es buena, estas fisuras de retracción son muy estrechas, del orden de 0,05 a 0,1 mm de anchura y es frecuente que no tengan más de 0,02 mm. Tampoco son profundas y no suelen penetrar en el hormigón de 4 a 10 mm. Pueden aparecer a partir de las dos o tres semanas desde el vertido del hormigón, pero el riesgo de su aparición persiste en condiciones normales hasta un año, retardándose s veces hasta los dos y tres años, en función de las condiciones de sequedad atmosférica.
 
En este tipo de fisuración juegan un papel importante la rigidez del elemento estructural y sobretodo, la del conjunto estructural que le afecta. Se puede dar el caso de que en vez de producirse la fisuración en el elemento que se acorta, se produzca en los elemen-toselementos que están unidos a él. Este efecto es frecuente en vigas de sección grande y muy armadas unidas a pilares esbeltos y poco rígidos; en este caso las fisuras aparecen en la cabeza y pie de los pilares en vez de en la viga. En el caso contrario, en vigas con luz más o menos grande, pueden aparecer fisuras perpendiculares a su eje, de espesor cons-tante, que seccionan las vigas si éstas se encuentran coaccionadas por pilares de gran ri-gidezrigidez.
 
Un caso típico de fisuras de retracción hidráulica lo tenemos en el caso de un pórtico de una crujía con dos vigas a distinto nivel. Si la viga superior tiene más rigidez y está más armada que la inferior retraerá menos que ésta, dando lugar a que ésta última sea la que se fisure.
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La retracción en elementos verticales puede originar fisuras en elementos horizontales que funcionen hiperestáticamente con ellos. En el caso de retracción diferencial en los diferentes elementos verticales, da lugar a un estado tensional en las vigas y forjados que puede ser comparable al producido por un asiento diferencial del terreno.
 
La retracción en láminas y cáscaras, al tener más libertad de deformación que los otros elementos estructurales, se traduce en una reducción de las flechas si las vigas de borde impiden los movimientos en estas líneas. Sin embargo, al deformarse la lámina por retracción pueden aparecer fisuras en su intradós. Las fisuras de retracción en láminas deformables, pero coaccionadas en sus bordes, son muy parecidas a las de flexión pre-sentandopresentando una abertura variable que va disminuyendo desde el intradós hasta la línea neutra de la sección.
 
Los muros de contención de tierras son elementos de gran masa con tendencia a sufrir los efectos de la retracción. Por lo general, las fisuras en estos muros, suelen presen-tarsepresentarse en su coronación y van decreciendo hacia el terreno a la vez que van cerrándose hasta llegar a desaparecer en la proximidad de éste debido a que la humedad y el abrigo que proporciona el terreno son unas condiciones muy favorables para el curado.
 
La fisuración por retracción hidráulica puede afectar solamente a los recubrimientos. Esto ocurre en los elementos muy armados en los que las propias armaduras son las que coaccionan los movimientos del núcleo de la pieza y no los de ellos que al ser más superficiales son más propensos a retraer, dando lugar a la aparición de fisuras superficiales y en ocasiones a pequeños desprendimientos localizados en zonas del recubrimiento.
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Las fisuras suelen aparecer en la superficie en forma de un mapa de fisuras de escasa profundidad (algunos milímetros o centímetros). A veces son tan finas que sólo se observan si se hume-decehumedece con agua la superficie del hormigón.
Las diferencias de temperatura dentro de la masa del hormigón producen cambios volumétricos diferenciales en la misma y cuando la tensión de tracción generada es superior a la resistencia del hormigón se produce la rotura del mismo.
 
*'''Fisuras de dilatación'''
 
El hormigón se contrae con el frío y con el calor aumenta su volumen y, con él, su longi-tud. Si no se determinan estos movimientos en la estructura se llegará, en general, a la fisura-ciónfisuración, porque el movimiento no quedará absorbido por una red de juntas debidamente situa-das. Como consecuencia de estas omisiones se formarán fisuras en el hormigón.
 
*'''Fisuras por contracción térmica inicial'''
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Las reacciones químicas producidas entre algunos tipos de áridos silíceos y los álcalis exis-tentesexistentes en el hormigón, el ataque de ácidos, sulfatos etc., pueden dar lugar a reacciones expansivas que se manifiestan inicialmente mediante una fisuración superficial del hormigón.
 
*'''Fisuras por reacción árido-álcali'''
 
Los daños que presentan los hormigones dañados por la reacción árido-álcali se manifiestan en forma de pequeñas fisuras de forma irregular que aparecen en la su-perficie de los mismos, o en forma irregular que aparecen en la superficie de los mis-mos, o en forma de cráteres localizados.
El daño se inicia con una pequeña superficie fisurada de forma irregular seguida eventualmente por una completa desintegración. La expansión progresa en las direc-cionesdirecciones de menor resistencia originando fisuras paralelas a la superficie y en la dirección de los esfuerzos de compresión a que esté sometido el elemento.
 
*'''Fisuras por oxidación de áridos sulfurosos'''
 
Se manifiesta en forma de fisuras poligonales o rectas que van aumentando hasta convertirse en grietas. A su vez, y tal y como se comenta más adelante, van produ-ciendoproduciendo un hinchazón y desagregación del hormigón en la zona afectada.
 
*'''Fisuras por corrosión de la armadura'''
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Las fisuras de compresión son paralelas a la dirección del esfuerzo. La separación entre ellas es muy variable y su trazado es irregular debido a la heterogeneidad del hormigón. Las fisuras pueden tener trazados diferentes a los indicados si la pieza está impedida de deformarse en determinadas zonas.
Las piezas muy esbeltas sometidas a compresión pueden presentar fisuras muy peli-grosaspeligrosas en la parte central de las mismas y sólo en una de sus caras. Estas fisuras, que suelen ser finas y estar muy próximas unas a otras, pueden ser índice bastante claro de la iniciación de un fenómeno de pandeo.
 
Hay una diferencia esencial entre las fisuras de compresión y las de tracción: las fisu-rasfisuras de tracción aparecen repentinamente mientras que las de compresión empiezan a hacerse visibles con esfuerzos inferiores a los de rotura y van aumentando de tamaño de forma continua.
 
*'''Fisuras por tracción'''
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*'''Fisuras por torsión'''
 
Las fisuras debidas a la torsión aparecen generalmente en las caras de barras some-tidas a tal estado tensional; se caracterizan por formar siempre un ángulo de 45º con el eje de aquéllas y por describir un trazado helicoidal. Este tipo de fisuras es frecuente en estructuras de edificios cuando existen brochales que arriostran pórticos de luces des-compensadas y cuando no se ha tenido en cuenta el efecto de torsión que se origina co-locandocolocando la armadura precisa para absorberlo.
 
*'''Fisuras de punzonamiento'''