Segregación y exudación del concreto: causas y control
La segregación y la exudación son dos defectos del concreto fresco que comparten la misma causa de fondo: la separación de los componentes de la mezcla por diferencias de tamaño y densidad. En la segregación, el agregado grueso se separa de la pasta; en la exudación (o sangrado), es el agua de mezcla la que asciende a la superficie. Ambas, cuando son excesivas, reducen la resistencia y la durabilidad del concreto endurecido.
¿Qué es la segregación del concreto?
La segregación es la separación de los componentes del concreto fresco, de modo que su distribución deja de ser uniforme. Ocurre porque las partículas sólidas más densas y grandes (el agregado grueso) tienden a sedimentar, mientras que la pasta y el agua quedan arriba. Se presenta sobre todo en mezclas mal proporcionadas: con exceso de agua, con falta de finos o sometidas a manipulación excesiva, caídas libres desde gran altura o sobre-vibrado.
¿Qué es la exudación (sangrado)?
La exudación, también llamada sangrado, es una forma particular de segregación en la que el agua de mezcla asciende a la superficie del concreto recién colocado, porque los sólidos —más densos— sedimentan por gravedad. El agua que aflora forma una película superficial y, al evaporarse, deja una capa débil y porosa de finos y cemento llamada nata o lechada (laitance)
Una exudación leve es normal e incluso puede ayudar a reducir la fisuración por contracción plástica. El problema aparece cuando es excesiva. Su intensidad se mide en laboratorio con la norma ASTM C232, que determina la cantidad relativa de agua que sangra de una muestra de concreto fresco.
Causas
Las causas de ambos fenómenos suelen estar relacionadas:
- Exceso de agua / relación a/c alta: es la causa principal. Más agua de la necesaria facilita que los sólidos sedimenten y el agua aflore; un aumento del orden del 20 % en el agua de mezcla puede más que duplicar la tasa de exudación. Es otra razón para controlar la relación agua-cemento.
- Falta de finos: mezclas pobres en cemento o en arena fina retienen mal el agua.
- Granulometría deficiente del agregado.
- Caída libre desde gran altura al vaciar el concreto, que separa el agregado grueso.
- Sobre-vibrado o manipulación y transporte excesivos.
Efectos y consecuencias
- Nata superficial débil (laitance): una capa porosa y poco resistente que provoca polveo (dusting), descascaramiento (scaling) y fisuras superficiales.
- Pérdida de adherencia: el agua que queda atrapada bajo el agregado grueso y bajo las barras de refuerzo debilita la unión pasta-acero y reduce la capacidad estructural.
- Juntas frías débiles entre capas si no se retira la nata antes de vaciar la siguiente.
- Mayor permeabilidad y, por tanto, menor durabilidad.
- Defectos de acabado: alisar la superficie antes de que termine la exudación atrapa el agua y produce ampollas y descascaramiento.
Cómo prevenir la segregación y la exudación
El control empieza en el diseño de la mezcla y termina en la colocación:
- Diseño de mezcla: controlar la relación a/c, asegurar suficientes finos y cemento, y una buena granulometría. Una trabajabilidad adecuada —ni mezcla muy seca ni muy fluida— se verifica con el cono de Abrams.
- Adiciones y aditivos: las puzolanas, cenizas volantes o escorias y los incorporadores de aire reducen la exudación.
- Colocación correcta: evitar la caída libre desde más de 1,5 m (usar canaletas o tubo tremie), depositar el concreto cerca de su posición final y no sobre-vibrar. Ver consideraciones para la colocación y vibrado del concreto.
- Reglas de obra: nunca agregar agua a la mezcla ya preparada; y esperar a que termine la exudación antes de iniciar el alisado o talochado de la superficie.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre segregación y exudación?
En la segregación se separa el agregado grueso de la pasta; en la exudación, que es una forma de segregación, lo que asciende a la superficie es el agua de mezcla.
¿Qué es la nata o laitance?
Es la capa débil y porosa de finos y cemento que queda en la superficie cuando el agua de exudación aflora y se evapora. Debe retirarse antes de vaciar una nueva capa.
¿Qué causa la exudación del concreto?
Principalmente el exceso de agua (relación a/c alta) y la falta de finos, agravados por el sobre-vibrado y la caída libre del concreto.
¿Cómo se evita la segregación al vaciar el concreto?
Evitando la caída libre desde gran altura (con canaletas o tubo tremie), depositando el concreto cerca de su posición final, no sobre-vibrando y usando una mezcla bien proporcionada.
¿La exudación siempre es mala?
No. Una exudación ligera es normal e incluso ayuda contra la fisuración por contracción plástica; el problema es la exudación excesiva.
Temas relacionados del concreto: relación agua-cemento, cono de Abrams y asentamiento y errores comunes al compactar el hormigón.