Cómo funciona el hormigón. 2ª parte

En un post anterior, hablamos de las características mecánicas del hormigón, enunciando lo básico de su comportamiento mecánico: cómo resiste las compresiones, cómo no resiste apenas las tracciones, cómo se deforma, el efecto de la retracción y el de la fluencia.

Pues bien, de estas propiedades, aparte de lo ya dicho en aquel post, se derivan ciertas estrategias que no sólo tienen que ver con su capacidad resistente, sino que también con su comportamiento a lo largo del tiempo incluso cuando su misión no es puramente estructural.

Cómo funciona el hormigón a compresión

Empecemos por recordar que la capacidad a compresión del hormigón se mide por su carga en rotura uniaxial, cuando las tensiones van en una sola dirección de la masa, y que la rotura se produce por la dilatación transversal a esas tensiones, que lo acaba fisurando y disgregando. Pues bien, si esa dilatación transversal se limita o se hace imposible, la rotura a compresión ya no sucede de manera igual y, a la inversa que antes, la tensión necesaria para llevarlo a la rotura se incrementa. Es decir, que el hormigón no resiste a compresión siempre lo mismo, sino que resiste en función de cuánto sea de posible la dilatación transversal. El efecto de limitar o anular la dilatación transversal es lo que se conoce con el nombre de confinamiento. Éste se consigue o armando con acero en dirección normal a las tensiones que se le aplican -que limitan la dilatación transversal- o incluso pretensando en esa misma dirección, resultando en ambos casos en un aumento de la resistencia del hormigón a compresión. En otros casos, para reforzar o reparar estructuras de hormigón, la colocación de un perímetro de zunchado -en general con láminas de fibra de carbono- permite incrementar la capacidad de las secciones de hormigón gracias precisamente a ese zunchado, que confina la masa comprimida. Es una ganancia nada desdeñable que permite salvar muchas estructuras de hormigón que, de otro modo, se verían abocadas a la demolición o a refuerzos mucho más costosos y aparatosos.

Cómo funciona el hormigón: la retracción

Por otro lado, la retracción -la pérdida de volumen al fraguar- suponía que la masa de hormigón tendiera a fragmentarse por la aparición de tracciones en su masa si la deformación estaba limitada por cualquier motivo, tal como sucedía en el caso que ya referimos de los pavimentos (link al post en cuestión). Este motivo es el que obliga, entonces, a emplear armaduras de acero corrugado en su masa, por ejemplo, en las soleras o en la cara superior de las losas de escalera.

Si así no se hiciera, la superficie de hormigón acabaría totalmente fragmentada y meteorizada, e inútil para su uso. Simplemente, la masa de hormigón quedaría como una secuencia disgregada de trozos de material pétreo. Tengamos en cuenta que, además, la retracción es un efecto que, si bien es más acusado al inicio de la vida del hormigón, no tiene final alguno, sino que dura siempre, por poco que afecte a hormigones de cierta edad.

Cómo funciona el hormigón : la fluencia

Y si acudimos a la fluencia -efecto por el que las deformaciones aumentan espontáneamente con la edad- sucede algo parecido. Si no hay armadura en la masa de hormigón, este efecto aumenta libremente las deformaciones, lo que puede hacer que las estructuras con el tiempo queden excesivamente deformadas. Pero si en la masa existe acero, que no sufre fluencia, sucederá que el hormigón al intentar seguir deformándose se encontrará que debe arrastrar consigo las barras de acero, que se lo impedirán parcialmente. Por tanto, el armado también mitiga los efectos de la fluencia y es lo que permite mantener las estructuras de hormigón armado con deformaciones controladas a lo largo del tiempo.