La importancia del recubrimiento de las armaduras en el hormigón

Recubrimiento de armaduras en estructuras de hormigón

El recubrimiento de las armaduras en las estructuras de hormigón armado: durabilidad y comportamiento mecánico

Uno de los datos fundamentales que se maneja a la hora de analizar o dimensionar estructuras de hormigón armado es el del recubrimiento de las armaduras en el hormigón. Por recubrimiento se entiende el espesor de hormigón que queda entre las armaduras y la superficie de la pieza de hormigón. Se suelen distinguir dos recubrimientos. El denominado geométrico, que es el espesor estricto entre el contorno de la armadura y la superficie exterior de hormigón, y el mecánico, que es la distancia desde el centro de la armadura a esa misma superficie. Aun cuando hay diferencias entre ambos, en la medida en que importan para una u otra cosa, tomaremos el término genérico de recubrimiento como único.

Recubrimiento de armaduras en estructuras de hormigón

Imagen 1. Separadores o calzos en la armadura para garantizar el recubrimiento.

¿Por qué es importante este recubrimiento de las armaduras? Los motivos son varios, pero todos muy importantes para una buena constitución de las piezas de hormigón armado. Básicamente, hay dos motivos principales para cuidar los recubrimientos: durabilidad y comportamiento mecánico.

1.- Durabilidad

Para la durabilidad, el recubrimiento es necesario para que la armadura de acero esté protegida del medio ambiente, evitando su corrosión. Si la armadura se corroe -o sufre además algún ataque químico- como poco se producen manchas de óxido en el hormigón que dan aspecto degradado a la estructura y ensucian los acabados, si existen. Pero lo más grave es si la armadura llega a corroerse fuertemente, con penetración en el espesor de las barras de acero. En tal caso, el acero se exfolia -la masa de la barra de acero se convierte en fundas cilíndricas sucesivas- desagregando la barra de acero de la masa de hormigón, lo que es muy perjudicial. Digamos que un buen recubrimiento es garantía de que lo anterior no sucede.

Recubrimiento de armaduras en estructuras de hormigón

Imagen 2. Armadura con óxido, comienzo de la exfoliación

Sin embargo, tampoco es recomendable siempre disponer grandes recubrimientos: si la pieza trabaja a flexión -una viga, por ejemplo- en la cara traccionada no queda más remedio que la fisuración del hormigón para que la armadura pueda entrar en tracción. La apertura de esa fisura depende, entre otros muchos factores, de cuál sea el espesor del recubrimiento. A mayor espesor, más se abren las fisuras. Y por esas fisuras penetra el aire del medio ambiente hasta el interior del hormigón, causando los daños en la estructura que hemos enunciado antes, tal cual el recubrimiento fuera escaso. Por tanto, ni mucho ni poco.

Recubrimiento de armaduras en estructuras de hormigón

Imagen 3. Rotura del recubrimiento por fisuración del hormigón en la cara traccionada

2.- Comportamiento mecánico

Para el comportamiento mecánico correcto del hormigón, también el recubrimiento de las armaduras en el hormigón es fundamental. De manera un poco simplificada, el hormigón armado basa su comportamiento estructural en que las barras de acero corrugado están perfectamente adheridas a la masa del hormigón, deformándose ambos materiales de igual manera. Para que esto suceda están las corrugas -retallos superficiales en forma de escama oblicua- que permiten transmitir las tensiones entre el hormigón y el acero.

Estas tensiones están en todo el perímetro de la armadura en contacto con el hormigón. Para que el trabajo sea conjunto las tensiones acumuladas en el contacto con las corrugas han de disiparse en la masa del hormigón. Si en la zona de la barra hacia el exterior el recubrimiento es escaso, sucederá entonces que hay poca masa de hormigón en esa zona para poder disipar las tensiones, por lo que se supera la capacidad resistente en la ligazón entre acero y hormigón y éste se desprende, quedando la armadura entonces sin protección y no adherida al hormigón, con el consiguiente fallo de la estructura.

Recubrimiento de armaduras en estructuras de hormigón

Imagen 4. Recubrimientos y rotura por escaso recubrimiento de la armadura.

Hay que tener en cuenta que el hormigón siempre presenta retracción -pérdida de volumen a lo largo del tiempo- y que ésta tiende a producir fisuras perpendiculares a la directriz de las piezas de estructura, sobre todo en las caras traccionadas de las mismas. Si a esto añadimos que exista un recubrimiento de las armaduras en el hormigón defectuoso, la vida útil de la pieza y su comportamiento mecánico se verán seriamente comprometidos.

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