RESUMEN:
El concreto por lo general se ve sometido a contracciones, expansiones o alabeos debido a variaciones de humedad y temperatura ambiente, que generan fisuración al material.
Para controlar las fisuras y los movimientos que generan las tensiones producidas en el interior de las estructuras, se recurre al uso de refuerzos tales como armaduras de acero para absorber las tensiones, y la construcción de juntas para controlar los movimientos generados por las tensiones.
Las juntas de construcción se utilizan para controlar deformaciones, y de este modo reducir los incrementos de los esfuerzos en los materiales por la dilatación térmica. Entre los ejemplos más comunes tenemos las juntas en las losas de pavimentos o pisos de concreto y en los muros de los edificios. En las construcciones de concreto usualmente se especifican tres tipos de juntas: juntas de contracción, juntas de expansión y juntas de construcción.
Juntas de contracción
El concreto al endurecer ocupa menos volumen que cuando está fresco. La contracción por fraguado y secado se presenta en forma más rápida en la superficie expuesta y esto provoca un alabeo, por lo que se pueden presentar agrietamientos donde la fijación impone un esfuerzo mayor que la resistencia a la tensión. La retracción lineal de un elemento de concreto es tanto mayor cuanto menor sea la relación entre su volumen y su área superficial. El propósito de las juntas de contracción, también llamadas juntas de retracción, juntas de alabeo o juntas de control, es determinar previamente la ubicación de las grietas descritas, con fines estéticos y de funcionamiento apropiado. En términos generales, el espaciamiento de las juntas de contracción en placas de contrapiso depende del espesor de la losa, el potencial de contracción del concreto, la fricción con la subrasante, el medio ambiente y la ausencia o presencia de acero de refuerzo. Sin embargo, en un concreto con características normales de contracción (entre 0,02% y 0,07%), la separación de las juntas debe ser, en metros, de 24 a 36 veces el espesor de la losa en centímetros, de acuerdo con las recomendaciones de la ACI 302. Se recomienda que los tableros deben ser aproximadamente cuadrados, pues los tableros con relaciones largo ancho excesivas (mayores de 1,5 a 1), tienden a agrietarse en la zona media. Los tableros en forma de “L”, deben evitarse y todas las juntas de contracción deben ser continuas, no escalonadas ni alternadas.
Las juntas de contracción de placas de contrapiso pueden hacerse de diversas maneras. Se pueden formar en el concreto fresco mediante ranuradores manuales o insertando tiras de madera, metal o algún material preformado en los sitios previstos para estas, cuidando que la parte superior de las tiras quede a ras de la superficie. Las juntas de contracción, ya sean ranuradas, preformadas o aserradas, deben profundizarse dentro del concreto como mínimo a un cuarto del espesor de la losa, pero no menor a 25 mm. Cuando se requiera el uso de pasadores de acero para complementar el sistema de transferencia de cargas por trabazón de agregados, las barras deben ser lisas y al menos una de sus mitades debe engrasarse para impedir su adherencia al concreto y permitir así el libre movimiento horizontal de la losa en la junta.
Los tamaños y espaciamientos de los pasadores de acero liso, que van colocados a la mitad del espesor de la losa, se indican en la siguiente tabla:
El movimiento en las juntas de contracción de un piso generalmente es muy pequeño, pero la humedad y el tránsito considerable exigen que la junta sea rellenada. En algunos casos se usan selladores elastoméricos, para dar soporte a los bordes y evitar desportillamientos de las juntas aserradas, se recomienda usar un relleno epóxico semirígido de buena calidad con una dureza shore A- 80 ó D- 50, según la norma ASTM D 2240.
Juntas de expansión
El aumento de temperatura en el concreto ocasiona, en ausencia de restricciones, un incremento de su volumen. En el caso de pavimentos y pisos industriales, al existir una relación tan pequeña entre el espesor y el área superficial del elemento, este aumento de volumen es más notorio en su dimensión longitudinal. Si existe confinamiento (es decir, si impide el aumento de longitud), se introducen necesariamente esfuerzos de compresión, los cuales, aunque son bien resistidos por el concreto, tienen efectos secundarios perjudiciales, como producir alabeo en las placas e introducir esfuerzos en las estructuras colocadas dentro del pavimento (zapatas, columnas, tubos de drenaje, sumideros, etc.) o estructuras colindantes con él (puentes, intersecciones viales, escaleras, muros, etc.). Por tal razón, el piso de concreto debe estar separado estructuralmente de otros elementos o estructuras fijas, a fin de permitir que se presenten movimientos diferenciales, tanto horizontales como verticales. Para ello, se han desarrollado las “juntas de expansión”, también llamadas “juntas de dilatación” o “juntas de aislamiento”.
En pavimentos de concreto, las juntas transversales de expansión contra estructuras fijas (tales como puentes, cruces ferroviarios, cruces con otros pavimentos, etc.), se proyectan y requieren siempre el uso de pasadores de acero liso. De otra parte, en lo posible, deben hacerse coincidir con una junta de contracción y estar separadas de la estructura en consideración por una losa del pavimento. Para estos casos, el ancho máximo de la junta es de 2,5 cm., y el recomendable 2,0 cm. Cuando el pavimento empalma con otras estructuras viales previamente existentes (cruces con otros pavimentos), en condiciones que no permitan utilizar los pasadores de transferencia de cargas, se recomienda la construcción de una junta de expansión sin pasador de transferencia de cargas. En este caso, se aumenta el espesor de la losa (en un 25% con una pendiente no mayor de 1 en 10), para absorber los esfuerzos de borde ocasionados por el tráfico. Para estos casos, el ancho recomendable de la junta es de 2 cm. Cuando se trata de juntas de expansión en columnas, se recomiendan sellos preformados de 13 mm de espesor, aunque se utilizan también con un mínimo de 6 mm.
Los sellantes de juntas de dilatación deben cumplir con las especificaciones: ASTM D-994 (especificación estándar para sellantes de juntas de dilatación preformadas para concreto tipo bituminoso); ASTM D-1751 (especificación estándar para sellantes de juntas de dilatación preformadas para pavimentos de concreto y construcciones estructurales); o, ASTM D-1752 (especificaciones estándar para caucho esponjoso preformado y rellenos de corcho de juntas de dilatación para pavimentos de concreto y construcciones estructurales), según sea el caso.
Juntas de construcción
Las juntas de construcción se colocan cuando la jornada de trabajo ha concluido y de acuerdo con un plan predeterminado (juntas de construcción programadas). Sin embargo, también pueden presentarse por causas fortuitas como daños en los equipos de colocación, lluvia, o interrupción del suministro de concreto (juntas de construcción imprevistas).
En pavimentos, cuando las juntas de construcción son programadas, estas se hacen coincidir con juntas de contracción. La transferencia de cargas se lleva a cabo por medio de pasadores de acero liso, ya que no existe trabazón de agregados entre las caras de los concretos vaciados a distintas horas.
En la construcción de pavimentos, cuando la junta es imprevista, se deberán aplicar los siguientes criterios:
Las juntas de construcción, cuando sea posible, no se deberán colocar a una distancia menor de 1,50 m de cualquier otra junta paralela más cercana, y la junta deberá tener todo el ancho del vaciado.
La transmisión de cargas se debe ejecutar por medio de una junta machihembrada, provista de varillas corrugadas de anclaje (según diseño), solo cuando el vaciado se hace carril por carril, a fin de impedir que la fisura se propague al carril vecino.
Para otras estructuras, la junta de construcción debe unir al concreto nuevo con el concreto existente y no debe permitir ningún movimiento. Para ello, se utilizan las barras de anclaje indicadas en la siguiente tabla:
Fuente: Asocreto, Tecnología del concreto tomo 2, páginas: 125-133
Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.
«Para controlar las fisuras y los movimientos que generan las tensiones producidas en el interior de las estructuras, se recurre al uso de refuerzos tales como armaduras de acero para absorber las tensiones, y la construcción de juntas para controlar los movimientos generados por las tensiones».
CONCLUSIÓN
Todos los materiales de construcción tienen un coeficiente de dilatación, el cual está en función de la variación de la temperatura. El concreto es uno de los materiales con el cual se debe tener especial cuidado a la hora de la construcción de edificaciones y demás proyectos, pues por aumentos de la temperatura el material se puede dilatar y con una disminución de la temperatura el material se puede contraer; se debe, por tanto, prever una zona en donde estas grandes tensiones puedan “absorberse” con ayuda de las juntas de construcción, para garantizar servicio y eficiencia en el desempeño de la estructura.
