LA IMPORTANCIA DEL RECUBRIMIENTO EN EL HORMIGÓN ARMADO

Cuán lejos quedan aquellos tiempos de la escuela en los que la mayor duda era saber si en los problemas debíamos tomar el recubrimiento desde la cara de la barra o al centro geométrico de la misma. O qué hacer si teníamos diferentes diámetros o agrupación de barras…

Antes de continuar, sería bueno tener una definición clara de lo que denominamos recubrimiento: “llamamos recubrimiento geométrico o recubrimiento sin más, a la distancia libre entre su superficie de la barra y el paramento más próximo de la pieza”.

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La finalidad del recubrimiento es mucho más importante de lo comentado anteriormente y, como tal, debemos de prestar una gran atención tanto a la hora de proyectar como en la fase de ejecución. A grandes rasgos el recubrimiento “proporciona protección contra la corrosión, el fuego y las posibles acciones accidentales”.

El espesor del recubrimiento es un parámetro fundamental para lograr una protección adecuada de la armadura durante la vida de servicio de una estructura. Se sabe que el periodo durante el que el recubrimiento del hormigón protege a las armaduras es función cuadrado del espesor del recubrimiento. Esto conlleva, por ejemplo, a que una disminución del recubrimiento a la mitad de su valor nominal produzca una reducción en el periodo de protección de la armadura a la cuarta parte.

Tampoco podemos caer en la tentación de la colocación de un recubrimiento excesivo, ya que el hormigón no tendrá adherencia con el acero y, si no colocamos un mallazo intermedio, se puede provocar el desprendimiento de parte del recubrimiento, dejando el armado a la vista, con la consiguiente corrosión del mismo.

Cada normativa establece unas limitaciones más o menos coincidentes.  Aunque posteriormente analizaremos algunas de las principales normativas, es bueno tener unas nociones generales, que como hemos comentado, son muy parecidas en todas las normativas:

1.- Cualquier barra debe quedar a una distancia libre del paramento más próximo igual o mayor a un diámetro y al tamaño máximo del árido.

2.- El valor máximo admisible de la capa exterior de recubrimiento de las armaduras suele ser de 50 milímetros. En caso de ser superior, será necesaria la colocación de un mallazo entre el paramento y la armadura.

3.- En los paramentos horizontales en contacto con el terreno, tendremos un recubrimiento mínimo de 70 milímetros, salvo que tengamos hormigón de limpieza y el terreno preparado.

4.- Las armaduras deben respetar unos ciertos recubrimientos mínimos en función de las condiciones ambientales, que permitan asegurar la protección contra la corrosión y la durabilidad de las piezas.

A continuación, analizaremos los valores que proporcionan algunas normativas para elementos generales:

1.- Normativa española: EHE-08 – Instrucción de Hormigón Estructural

En la instrucción (en su apartado 37.2.4.) se define como recubrimiento mínimo de una armadura pasiva a aquel que debe cumplirse en cualquier punto de la misma. Para garantizar estos valores mínimos, se prescribirá en el proyecto un valor nominal der recubrimiento, rnom, definido como:

Donde:

Dr: margen de recubrimiento. En función del nivel de control de ejecución su valor será:

  • 0 mm: en elementos prefabricados con control intenso de ejecución
  • 5 mm: en el caso de elementos ejecutados in situ con control intenso de ejecución
  • 10 mm: en el resto de casos

rmin: recubrimientos mínimo. Su valor será:

  • En armaduras principales deberá ser igual o superior al diámetro de dicha barra (o diámetro equivalente si es un grupo de barras) y a 0,80 veces el tamaño máximo del árido, salvo que la disposición de armaduras respecto a los paramentos dificulte el paso del hormigón, en cuyo caso se tomará 1,25 veces el tamaño máximo de árido.
  • Para cualquier clase de armaduras pasivas (incluso estribos) el recubrimiento no será, en ningún punto, inferior a los valores mínimos recogidos en las tablas 1, 2 y 3 del presente documento.
  • En el caso de elementos (viguetas o placas) prefabricadas en instalación industrial, se podrá contar, además del recubrimiento del hormigón, con el espesor de los revestimientos del forjado (aunque en estos casos, el recubrimiento real del hormigón no podrá ser nunca inferior a 15 mm).
  • El recubrimiento de las barras dobladas no será inferior a dos diámetros, medido en dirección perpendicular al plano de la curva.

Cuando por exigencias de cualquier tipo (durabilidad, protección frente a incendios o utilización de grupos de barras) el recubrimiento sea superior a 50 mm, deberá considerarse la posible conveniencia de colocar una malla de reparto en medio del espesor del recubrimiento en la zona de tracción, con una cuantía geométrica de 5 por mil del área del recubrimiento para barras o grupo de barras de diámetro (o diámetro equivalente) igual o inferior a 32 mm, y del 10 por mil para diámetros superiores a 32 mm.

En piezas hormigonadas contra el terreno, el recubrimiento mínimo será de 70 mm, salvo que se haya preparado el terreno y dispuesto un hormigón de limpieza.

Tabla 1: Recubrimientos mínimos (mm) para las clases generales de exposición I y II (1)
Clase de Exposición Tipo de Cemento Resistencia Característica del homigón (N/mm2) Vida útil del proyecto (años)
50 100
I Cualquiera fck≥25 15 25
II a CEM I 25≤fck<40 15 25
fck≥40 10 20
Otros tipos de cementos o el caso de empleo de adicionales al hormigón 25≤fck<40 20 30
fck≥40 15 25
II b CEM I 25≤fck<40 20 30
fck≥40 15 25
Otros tipos de cementos o el caso de empleo de adicionales al hormigón 25≤fck<40 25 35
fck≥40 20 30

(1): Para más información de las clases de exposición ver la tabla 8.2.2 de la EHE-08

 

Tabla 2: Recubrimientos mínimos (mm) para las clases generales de exposición III y IV (1)
Hormigón Tipo de Cemento Vida útil del proyecto (años) Clase general de exposiciÓn
IIIa IIIb IIIc IV
Armado CEM III, CEM IV, CEM II/B-S, B-P, B-V, A-D u hormigón con adiciónde microsílice superior al 6% o de cenizas volantes superior al 20% 50 25 30 35 35
100 30 35 40 40
Resto de cementos utilizables 50 45 40 (2) (2)
100 65 (2) (2) (2)
Pretensado CEM II/A-D o bien con adición de humo de sílice superior al 6% 50 30 35 40 40
100 35 40 45 45
Resto de cementos utilizables 50 65 45 (2) (2)
100 (2) (2) (2) (2)

(1): Para más información de las clases de exposición ver la tabla 8.2.2 de la EHE-08

(2): Estas situaciones obligarían a unos recubrimientos excesivos, desaconsejables desde el punto de vista de la ejecución del elemento. En estos casos, se recomienda comprobar el Estado Límite de Durabilidad según lo indicado en el Anejo nº 9, a partir de las características del hormigón prescrito en el Pliego de prescripciones técnicas del proyecto.

 

 

Tabla 3: Recubrimientos mínimos (mm) para las clases específicas de exposición (1)
Clase de Exposición Tipo de Cemento Resistencia Característica del homigón (N/mm2) Vida útil del proyecto (años)
50 100
H CEM III 25≤fck<40 25 50
fck≥40 15 25
Otros tipos de cemento 25≤fck<40 20 35
fck≥40 10 20
F

 

CEMI I/A-D 25≤fck<40 25 50
fck≥40 15 35
CEM III 25≤fck<40 40 75
fck≥40 20 40
Otros tipos de cementos o en el caso de empleo de adiciones al hormigón 25≤fck<40 20 40
fck≥40 10 20
E (2)

 

Cualquiera

 

25≤fck<40 40 80
fck≥40 20 35
Qa

 

CEM III, CEM IV, CEM II/B-S, B-P, B-V, A-D u hormigón con adiciónde microsílice superior al 6% o de cenizas volantes superior al 20% 40 55
Resto de cementos utilizables (3) (3)
Qb, Qc Cualquiera (4) (4)

(1): Para más información de las clases de exposición ver la tabla 8.2.2 de la EHE-08

(2): Estos valores corresponden a condiciones moderadamente duras de abrasión. En el caso de que se prevea una fuerte abrasión, será necesario realizar un estudio detallado.

(3): Estas situaciones obligarán a unos recubrimientos excesivos.

(4) El autor del proyecto deberá fijar estos valores de recubrimiento mínimo y, en su caso, medidas adicionales, al objeto de que se garantice adecuadamente la protección del hormigón y de las armaduras frente a la agresión química concreta de que se trate.

 

2.- Normativa americana: ACI 318-14 – Building Code Requirements for Structural Concrete

En su apartado 7.7. la norma especifica que el recubrimiento de las armaduras no será inferior a los siguientes valores:

Elemento Recubrimiento (inch) (1)
Hormigón expuesto permanentemente al contacto del terreno 3
Hormigón expuesto al terreno o al tiempo: Barras n.6 hasta n.18 (2) 2
Barras n.5 o menores 1-1/2
Hormigón no expuesto al tiempo ni en contacto con el suelo: Losas y muros Barras n.14 y n.18 1-1/2
Barras n.11 o menores 3/4
Vigas y Columnas Armadura principal y cercos 1-1/2
Láminas Barras n.6 o mayores 3/4
Barras n.5 y menores 1/2

(1): 1 inch = 2,54 cm

(2): LA ACI utiliza la ASTM standard reinforcing bars, cuyas dimensiones se recogen en la tabla siguiente:

Nº barraº Diámetro (in.)
3 0.375
4 0.500
5 0.625
6 0.750
7 0.875
8 1.000
9 1.128
10 1.270
11 1.410
14 1.693
18 2.257

 

3.- Normativa europea: EN 1992 Eurocode 2 – Design of Concrete Structures

La definición de recubrimiento es igual a la normativa española y el recubrimiento nominal se define como un recubrimiento mínimo, cmin, más una desviación de diseño, DCdev:

El recubrimiento mínimo del hormigón, cmin, debe asegurar la transmisión de cargas de adherencia, la protección de la armadura frente a la corrosión y la adecuada resistencia al fuego. Su valor viene determinado por:

Donde:

  • cmin,b: mínimo recubrimiento por requerimientos de adherencia
Tipo de Acero Mínimo recubrimiento cmin,b (1)
Barra aislada Diámetro de la barra
Grupo barras Diámetro equivalente
(1)           Si el tamaño máximo del árido es mayor de 32 mm, el cmin,b debe incrementarse en 5 mm

 

  • cmin,dur: mínimo recubrimiento por condiciones ambientales
Tipo de Acero
Clase estructural (1) Clase de Exposición(2)
X0 XC1 XC2/XC3 XC4 XD1/XS1 XD2/XS2 XD3/XS3
1 10 10 10 15 20 25 30
2 10 10 15 20 25 30 35
3 10 10 20 25 30 35 40
4 10 15 25 30 35 40 45
5 15 20 30 35 40 45 50
6 20 25 35 40 45 50 55

(1): Para ver la clasificación estructural recomendada, ver tabla 4.3N del Eurocódigo

(2): La clase de exposición viene recogida en la tabla 4.1 del Eurocódigo

  • Dcdur,g: el recubrimiento puede ser incrementado por un elemento de seguridad añadido. Este valor depende del país y su valor viene determinado en el anexo de cada país. El valor recomendado es de 0 mm.
  • Dcdur,st: reducción del recubrimiento mínimo por uso de acero inoxidable u otra medida especial. Es un valor definido en el anexo de cada país y se recomienda tomar un valor de 0 mm.
  • Dcdur,add: reducción del recubrimiento mínimo por el uso de protección adicional de pintura. Al igual que para los parámetros anteriores, su valor depende del anexo de cada país y, en caso de no tener un valor definido, se recomienda adoptar el valor de 0 mm.

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