HORMIGÓN EN ESTADO FRESCO
Exudación de agua
En los hormigones, morteros y pastas de cemento, se define como exudación a la fracción del agua de mezclado que, Iuego de ser colocada y compactada la mezcla, y estando ésta en reposo, fluye desde el interior de su masa hacia las interfases hormigón-aire y hormigón-encofrado.
La exudación se visualiza fácilmente por el agua que se acumula sobre la superficie libre de la mezcla. También hay exudación hacia los encofrados laterales, que se aprecia en la superficie luego de retirados los moldes. En estos casos, el agua exudada y evaporada deja vacíos sobre la superficie del elemento estructural.
En una mezcla de cemento, el agua es el componente más liviano. Por ende la exudación es una forma particular de segregación dado que los sólidos en suspensión debido a la fuerza de gravedad tienden a sedimentar y el agua ahora hacia las interfases.
Se debe recordar que el hormigón es una dispersión de agregados en la pasta de agua y material cementicio. A su vez, está última es una dispersión coloidal de las partículas sólidas en agua. Estas dispersiones se forman durante el mezclado. Inicialmente, la dispersión no es estable por la diferencia de masa de las partículas. Las más pesadas tienden a sedimentar por efecto de las fuerzas gravitatorias y expulsan al agua, más liviana, hacia las interfases. El proceso continúa hasta que se produce el equilibrio entre las fuerzas de atracción electrostáticas del agua adsorbida y las fuerzas gravitatorias que actúan sobre las partículas dispersas. Cuando se alcanza este punto cesan la sedimentación y la exudación.
Este fenómeno puede producirse en forma gradual por filtración uniforme del agua a través de toda la masa del hormigón. Es la llamada exudación normal. Pero también se puede desarrollar produciendo canales localizados que van desde el interior de la masa hacia la superficie, a través de los cuales el agua fluye con velocidad y transporta las partículas más finas de la dispersión. En estos casos, además de la acumulación de agua en la superficie, se generan los mencionados canales en la masa del hormigón y las partículas de arrastre forman cráteres sobre la superficie.
Parte del agua exudada puede no llegar a la superficie del elemento estructural. Queda ocluida debajo de las partículas del agregado grueso de mayor tamaño, formando “bolsas” y separación de la interfase. Ello se ve favorecido por un efecto puente entre las partículas de agregado grueso que le impide continuar con el asentamiento de la pasta, originándose la separación entre ambas fases y espacios donde queda retenida el agua ascendente. El efecto de puente es más frecuente en las mezclas pobres.
También puede quedar agua retenida debajo de las armaduras horizontales. En este caso se ve afectada la adherencia acero/hormigón. Este fenómeno se manifiesta más en la parte superior que en la inferior de los elementos estructurales de hormigón.
Otra manifestación externa de la exudación es la fina lechada que se produce sobre la superficie superior del elemento estructural, debido al arrastre de las partículas finas de cemento, arena y ocasionalmente arcilla de agregados contaminados. Este lechada de poco espesor, tiene una elevada razón agua/cemento, y por ende es porosa y débil. Las estructuras más afectadas por este fenómeno son los pavimentos, pisos industriales, losas y toda otra en que predomine la superficie expuesta sobre las demás dimensiones. Estas superficies tienen menor resistencia a la abrasión, con tendencia a producir polvo.
Este fenómeno también se da entre distintas tongadas de elementos estructurales masivos y en juntas de construcción. La lechada que se produce en una junta de construcción disminuye la adherencia con el hormigón fresco de la siguiente capa. Por ello, estas superficies de hormigón deben ser tratadas.
Los efectos de la exudación que hemos descripto terminan constituyendo defectos que reducen la resistencia del material e incrementan la permeabilidad. Cabe aclarar que la exudación normal no siempre es indeseable y juega un rol importante en el control de la contracción plástica del hormigón. Cuando las condiciones del medio provocan una elevada velocidad de evaporación de agua del hormigón fresco expuesto superficialmente, una exudación normal con velocidad moderada contrarresta la evaporación y neutraliza la fisuración en el estado plástico de la masa.
La exudación queda definida por tres parámetros:
* Velocidad de exudación, que es la velocidad con que el agua se acumula en la superficie, se expresa en cm3 de agua por cm2 de superficie por segundo (cm/s).* Capacidad de exudación, que es el volumen de agua desprendida del hormigón por unidad de volumen, se la expresa en % de agua total de mezclado, ver figura 1.
* Duración del período de exudación, que es el tiempo transcurrido entre el moldeo y el instante en que la velocidad de exudación se hace despreciable.
ALBERTO GIOVAMBATTISTA - Hormigón - Materiales, vida útil y criterios de conformidad y su consideración en el reglamento CIRSOC 201 - 2005
