Propiedades clave del concreto: Resistencia, Retracción y Comportamiento ante el Fuego

1. Resistencia a la Tracción

El concreto presenta una resistencia a la tracción muy baja, aproximadamente la décima parte de su resistencia a la compresión. Esta baja resistencia es una de las principales causas de la fisuración del concreto, como consecuencia de los esfuerzos de tracción y flexotracción a los que es sometido. Aunque el concreto se diseña generalmente para aprovechar su alta resistencia a la compresión, la resistencia a la tracción también es importante en ciertos casos, como en el diseño de pavimentos rígidos, donde se utiliza como parámetro.

La resistencia a la tracción se determina mediante procedimientos indirectos y de flexotracción. Generalmente, esta resistencia se encuentra entre el 8% y el 12% de la resistencia a la compresión. Existen varios métodos para evaluarla:

• Ensayo de tracción indirecta (Ensayo Brasileño): Este método, normalizado por COVENIN 341, utiliza los mismos cilindros que el ensayo de compresión.
• Ensayo de flexotracción: Se realiza en probetas prismáticas (vigas) de concreto sin armar, de 15cm x 15cm. Se puede llevar a cabo de dos maneras, según las normas COVENIN:
  • COVENIN 452: "Método de ensayo para determinar la resistencia a la tracción por flexión del concreto en vigas simplemente apoyadas con cargas a los tercios del tramo".
  • COVENIN 343: "Método de ensayo para determinar la resistencia a la tracción por flexión del concreto en vigas simplemente apoyadas con carga en el centro del tramo".

2. Retracción

La retracción es la disminución de volumen de la masa de concreto, debida principalmente a la pérdida de agua. Ya se explicó la retracción plástica del concreto fresco; ahora, nos enfocaremos en la retracción de secado, que se desarrolla a lo largo de semanas, meses o años. El desarrollo de esta retracción disminuye con el tiempo.

La retracción de secado depende de numerosas variables, entre ellas:

• Capacidad desecante del ambiente (viento, humedad relativa y temperatura).
• Dimensiones del elemento (relación superficie/volumen).
• Dosificación de la mezcla.
• Curado.
• Características y componentes del concreto.

3. Resistencia al Fuego

En términos generales, el concreto presenta buena resistencia al fuego debido a su baja conductividad térmica. Además, como material de construcción, tiene la ventaja de no emitir gases tóxicos y de no ser inflamable.

Los cambios apreciables en la calidad del concreto comienzan a partir de los 300°C. A continuación, se describe el comportamiento del concreto a diferentes temperaturas:

• Entre 300°C y 600°C: La resistencia a la compresión disminuye considerablemente, aparecen fisuras superficiales y ocurren cambios de coloración a rosado o rojo. La resistencia a la tracción es prácticamente nula.
• Por encima de 600°C: El concreto cambia a un color gris con puntos rojizos. La resistencia a la compresión se reduce a menos del 40% de la resistencia inicial.
• Por encima de 900°C: El concreto adquiere un color amarillo claro, la resistencia se anula casi por completo, y el material queda calcinado en gran parte, deshaciéndose con facilidad.

Nota importante: En casos de exposición a temperaturas inferiores a 500°C, existe la posibilidad de una rehidratación posterior que puede recuperar hasta un 90% de la resistencia inicial al cabo de un año.