RESUMEN:
Uno de los procesos más sencillos durante la construcción de los pavimentos y pisos industriales es la realización del sellado de las juntas (Construcción, Contracción, Control, Expansión), sin embargo también es uno de los procesos donde se cometen errores habitualmente debido a la falta de conocimiento de los esfuerzos (Tracción, Compresión, Torsión, Flexión, Cortante) a los cuales se encuentran sometidas, trayendo consigo una serie de patologías en las losas tales como el efecto de bombeo, debilitamiento en el material de fundación, presencia de humedad, presencia de material orgánico, presencia de objetos o material sólido, los cuales disminuyen la vida útil de la estructura y que al final se derivan en la necesidad de realizar mantenimientos y/o rehabilitaciones antes de tiempo de servicio al cual fueron diseñados.
Clasificación de sellos
A manera general se puede clasificar los tipos de sello en juntas debido a su capacidad de deformación, forma de aplicación y sellantes moldeados en sitio.
De acuerdo a su capacidad de deformación, se subdividen en:
- Elásticos: Son sellos que tienen la capacidad de recuperar casi en la totalidad la forma después de ser sometidos a esfuerzos de compresión o tracción (Su deformación admisible es mayor al 25%).
- Elasto-Plásticos: Son sellos que presentan una capacidad de deformación entre el 12,5% y 25%.
- Plasto Elásticos y Plásticos: Son sellos que presentan una capacidad de deformación muy limitada, usualmente hasta el 5%, y ante esfuerzos de tracción y compresión generalmente presentan deformación permanente.
De acuerdo a su forma de aplicación, se subdividen en:
- En Campo: Corresponde a los sellos que son aplicados colocando el material directamente en la junta que ha sido preparada con antelación.
- Preformado: Corresponde a sellos que son elaborados en fábricas y que deben ser instalados.
Los sellantes moldeados en sitio, se subdividen en masillas, sellos termoplásticos (se debe calentar antes de ser aplicados), sellos termoplásticos de aplicación en frío, sellos termoestables y sellantes rígidos.
Adicionalmente los sellos moldeados en sitio pueden ser tixotrópicos (no escurren) o auto nivelantes.
Propiedades de los sellos
Para realizar la correcta elección del tipo de sellante a utilizar se debe tener en cuenta ciertas propiedades físicas y químicas tales como:
- La adhesión del sellante debido a la posible necesidad de utilizar un imprimante si no presenta la capacidad de adherir en condiciones tales como presencia de humedad.
- La cohesión u homogeneidad del material ante los esfuerzos a los cuales será sometido a lo largo de su vida útil.
- La deformación admisible en compresión y tracción.
- El módulo elástico.
- La resistencia a la tracción.
- La dureza para evitar la penetración en el sello de objetos que podrían restringir el movimiento una vez se encuentre en servicio.
- La temperatura de aplicación del sellante para evitar inconvenientes en su homogeneidad.
- La temperatura de servicio a la cual trabaja de manera adecuada.
- El Tiempo de secado y velocidad de polimerización, las cuales deben ser acordes a los cronogramas de ejecución de obra.
- Resistencia a la intemperie.|
- Resistencia química de acuerdo al tipo y concentración de sustancias agresivas presentes.
- La densidad para conocer su rendimiento en campo.
Se debe hacer énfasis en el ancho de junta, el cual es muy importante debido a que el ancho máximo está orientado a cuál es el límite en el cual el producto no cura adecuadamente y la mínima abertura a sellar con el producto seleccionado, al igual que el factor de forma el cual es la relación entre el ancho y la profundidad de la junta y el factor de recuperación (R) el cual corresponde al valor mínimo de recuperación en % de la longitud original del ancho de la junta después que cesa el esfuerzo que produjo la deformación a compresión o a tracción.
Sellantes de acuerdo a su composición química
Se pueden dividir en 4 grupos:
- Bajo desempeño: Masillas para calafateo con base en aceites, masillas bituminosas, sellantes de polibutenos y butílicos.
- Medio desempeño: Sellos acrílicos, sellos acrílicos siliconados.
- Alto desempeño: Polisulfuros, poliuretanos, siliconas.
- Sellantes epóxicos: Sellos epóxicos, sellos epóxicos con poliuretano.
Cálculo del movimiento de una junta y de su ancho mínimo
Para el cálculo del movimiento de la losa se utiliza la siguiente expresión (3):
Δl = Cl (α ΔT + ɛ)
Δl = Cambio de dimensión de la junta.
C = Factor de reducción del cambio de dimensión debido a la fricción con la sub-rasante (0,65 bases estabilizadas y 0,8 para bases granulares).
l = Distancia entre juntas (Entre 25 y 30 veces el espesor de losa, una distancia entre 3,5m y 5m, sin acero de refuerzo).
α = Coeficiente de dilatación térmica del concreto (1,1 * 10-5/°C).
ΔT = Gradiente térmico.
ɛ = Coeficiente de contracción por secado (4,5 * 10-4 a los 56 días).
Ancho mínimo de una junta de acuerdo a la ACI-302 es de 6mm
Ancho mínimo = (Δl/Deformación admisible %)*100
Deformación admisible % = Depende del tipo de sello
Deformación % = (Δl/Ancho mínimo)*100
Ejemplo de aplicación
A continuación se verificará el comportamiento del sellante de una junta de acuerdo a las características enunciadas, partiendo del supuesto de una base granular, longitud de losa de 5m, deformación admisible del 20% y realizando ancho de junta mínima de 6 mm (ACI-302).
En caso que se realice en obra una junta de ancho igual a 6mm, se encuentra que la deformación a la cual se encontraría sometido el sellante de deformación admisible del 20% correspondería a:
Evidenciando de este modo que el sello estaría trabajando al 52%, es decir, a más del doble de su capacidad de deformación permitida, lo cual a su vez repercutiría en daños del sello, acelerando de este modo el deterioro de la junta y por consiguiente de la estructura en general.
De otro lado, realizar estos chequeos de movimiento de juntas, anchos mínimos, y deformaciones, brindan herramientas que permiten determinar sobreconsumos de sellantes si se presentan valores de anchos mínimos inferiores a 6 mm.
Elección del sellante y sus implicaciones
Teniendo en cuenta las propiedades de los distintos tipos de sellantes presentes en el mercado, es importante utilizar el más adecuado dependiendo de las condiciones a las cuales estará sometido, métodos constructivos a emplear, de modo que se puedan minimizar las patologías relacionadas con la selección y aplicación inadecuada del sellante.
Algunos de los inconvenientes que se pueden presentar son:
- Implementar un factor de forma inapropiado de acuerdo al tipo de sellante, el cual puede generar desgarro o desprendimiento del sellante.
- Realizar la aplicación del sellante en condiciones de humedad que puede afectar la adherencia del sellante.
- Mala colocación del fondo de junta, el cual puede cambiar el factor de forma.
- Ausencia del fondo de junta, el cual puede generar desgarro en el sellante.
- Ausencia de imprimación en los sellantes que los necesiten.
- Aplicación de sello sin realizar lavado o lavado insuficiente de la junta con presencia de material fino.
- Realizar el llenado de la cajuela del sellante de manera inadecuada.
A manera general se evidencia que varias patologías en estructuras como pavimentos y pisos industriales están relacionadas con el inadecuado diseño y/o construcción de las diversas juntas que los componen, de ahí la relevancia que tienen estas en la durabilidad y en la vida de servicio de la estructura.
«Los sellantes moldeados en sitio, se subdividen en masillas, sellos termoplásticos (se debe calentar antes de ser aplicados), sellos termoplásticos de aplicación en frío, sellos termoestables y sellantes rígidos».
CONCLUSIÓN
Particularmente queda manifiesto que el proceso de sellado debe ejecutarse por manos expertas, siguiendo una serie de pasos (Corte de juntas, Limpieza de juntas, Secado de juntas, Imprimación si es necesario, Aplicación del sellante), apoyándose en las características físicas y químicas de los diversos tipos de sellantes presentes en el mercado, las condiciones a las cuales estará sometida la estructura, para poder seleccionar con claridad y de manera óptima el sellante que mejor se adapte a las necesidades, de modo que se obtenga el comportamiento esperado y la durabilidad requerida.
