¿Qué es la delaminación del hormigón?

Una delaminación es una grieta horizontal en el hormigón que se sitúa a la altura de la capa superior de acero de refuerzo o por encima de ella. El hormigón situado sobre la grieta permanece en su lugar hasta que la capa agrietada se desprende.

Esta página trata los pavimentos de hormigón y de asfalto. Explica cómo se forma una delaminación y en qué se diferencia de un desconchado. También trata las herramientas que la encuentran y la forma en que los documentos de aeródromo usan la palabra.

Delaminación, desconchado y desligamiento

Las tres palabras describen etapas o lugares distintos:

• Delaminación. La grieta está dentro del hormigón. La superficie puede verse sana.
• Desconchado. El hormigón agrietado se desprende. El desconchado es la etapa posterior.
• Desligamiento. Dos capas dejan de estar unidas, por ejemplo un recrecido y la losa de debajo. La ASTM D4580 advierte que, en un recrecido de hormigón, un área que suena a delaminada puede ser una falta de adherencia entre el recrecido y el tablero.

Cómo se forma en el hormigón armado

La FHWA describe cuatro etapas del deterioro inducido por cloruros:

1. Los cloruros llegan al acero y empieza la corrosión.
2. Las tensiones de la corrosión superan la resistencia a tracción del hormigón, y se forman grietas.
3. Las grietas paralelas a la superficie forman una delaminación, a menudo a la altura de las barras de refuerzo.
4. Las grietas inclinadas llegan a la superficie. Después, los ciclos de hielo-deshielo y el tráfico desprenden las partes agrietadas. Esto es un desconchado.

Los productos de corrosión ocupan de 3 a 6 veces el volumen del acero original. Esa es la tensión que agrieta el hormigón. Las grietas también permiten que el agua y los cloruros lleguen al acero más rápido.

Cómo la encuentran los inspectores

Una delaminación a menudo no se ve desde la superficie, así que los inspectores usan herramientas que detectan lo que hay debajo. Cada método tiene límites.

Arrastre con cadena y sondeo con martillo

El inspector arrastra una cadena sobre la superficie o la golpea con un martillo o una varilla de acero. El hormigón sano da un sonido claro. El hormigón delaminado da un sonido apagado y hueco. El sonido hueco procede de las oscilaciones por flexión de la capa agrietada. La FHWA dice que el arrastre con cadena es una forma rápida de localizar la zona aproximada. El martillo es lento, pero preciso para los límites. Ambos dependen del criterio del inspector, y un recrecido reduce su eficacia.

La ASTM D4580 cubre tres procedimientos: un dispositivo electromecánico montado en un carro, un arrastre con cadena y la percusión rotatoria. La práctica no está pensada para tableros con recrecidos de asfalto. El ruido del tráfico, las vibraciones y la humedad afectan al resultado, y en general la práctica no debe usarse sobre hormigón helado.

Termografía infrarroja

Una delaminación actúa como aislante. Con sol, la zona situada encima se calienta más rápido y se vuelve más caliente que el hormigón sano. Cuando el aire se enfría al atardecer, la zona se enfría más rápido. La FHWA describe el mismo patrón como puntos calientes de día y puntos fríos de noche. La ASTM D4788 describe un escáner infrarrojo montado en vehículo para tableros expuestos y recrecidos, con recrecidos de hasta 4 in (100 mm) de espesor.

Los límites son claros. El método necesita una diferencia de temperatura de unos 0,5 °C. No se pueden inspeccionar zonas mojadas, sombras ni escombros. Da el área en el plano, pero no la profundidad, así que los testigos confirman la profundidad. La ASTM D4788 no tiene una declaración de precisión y sesgo, así que no sirve de base para aceptar o rechazar material.

Radar de penetración del suelo

El radar encuentra una delaminación o un vacío solo si contiene aire o agua en cantidad significativa. En un estudio del departamento de transporte de Florida (FDOT), la infrarroja encontró las delaminaciones existentes. El radar encontró una mezcla de delaminaciones y de las condiciones que las preceden. Estas son la contaminación por cloruros y la actividad de corrosión. Las sales del hormigón y la malla de acero en la superficie pueden degradar la señal.

Eco de impacto

El eco de impacto encuentra delaminaciones y desligamientos en losas y recrecidos. Una delaminación grande y poco profunda baja la frecuencia de resonancia. Una profunda la eleva. El método necesita personal capacitado, y la severidad solo se indica de forma aproximada.

Qué herramienta conviene más

Ninguna herramienta resuelve todos los casos. La ASTM D4580 y la ASTM D4788 indican ambas que sus resultados pueden usarse junto con otros métodos. El WisDOT confirma los hallazgos de la infrarroja mediante sondeo de las zonas sospechosas y mediante testigos. Indiana probó varios métodos en tableros de puente (JTRP 2022/31). Recomendó la infrarroja aérea como primer paso de cribado. Después, la infrarroja montada en vehículo escanea los tableros con delaminación significativa, y el eco de impacto fue fiable y repetible a nivel de proyecto.

Drones y delaminación

Un estudio publicado probó una cámara infrarroja de bajo coste montada en un dron sobre dos tableros de puente y una losa de prueba. La cámara localizó delaminaciones sospechosas en los tableros, de forma comparable a una cámara de grado de investigación. En la losa de prueba, con delaminación simulada, la detectabilidad máxima fue del 70 al 72 %. Un dron puede escanear un área grande sin cierres de carril, pero la infrarroja sigue sin dar profundidad. Esta página no encontró ninguna prueba de este tipo en hormigón de aeródromo. Para lo que resuelve un escaneo de pista con dron, véase el artículo sobre el levantamiento de superficie de pista con dron de bajo coste.

Delaminación en pavimentos de aeródromo

La FAA, en la AC 150/5320-6G, indica que los aeródromos usan pavimentos de hormigón armado en escasa medida. El proceso de corrosión descrito arriba solo se aplica a las losas armadas. Los documentos de aeródromo usan la palabra para otros defectos:

• Descamación de una losa de hormigón. El manual PAVER de la FAA indica que la descamación se manifiesta generalmente por delaminación o desintegración de la superficie de la losa. Entre sus causas enumera el sobreacabado, el agua añadida, la falta de curado y una mala incorporación de aire.
• Agua de exudación bajo la superficie del hormigón nuevo. Una nota técnica sobre el curado de la FHWA dice que el agua de exudación que sube puede quedar atrapada bajo una capa superficial acabada prematuramente. El agua de exudación que sube después de aplicar un compuesto de curado puede romper la membrana y formar una lente que causa desconchado o delaminación. La exudación suele detenerse hacia el fraguado inicial. En la pavimentación con encofrado deslizante, el acabado termina antes, así que la exudación puede continuar cuando se aplica el compuesto de curado.
• Capas asfálticas desligadas. Una mala adherencia entre capas causa grietas de deslizamiento (AC 150/5380-6C). Una capa superficial fina que queda tras el fresado puede delaminarse bajo el tráfico de obra. La AC 150/5370-10H advierte que existe potencial de delaminación siempre que la profundidad de fresado sea aproximadamente igual al espesor de la capa colocada. El radar de penetración del suelo puede investigar la delaminación entre capas. Un estudio de una conferencia de la FAA encontró desligamiento a una profundidad de 40 a 70 mm con termografía infrarroja. El caucho de la pista dificultó identificar el desligamiento.

El descantillado de juntas y el descantillado de esquinas son defectos distintos. Son la rotura del borde o de la esquina de la losa en una junta.

Qué hacer al respecto

Un hallazgo del sondeo o de la infrarroja es un mapa de zonas sospechosas. Los testigos confirman la profundidad. La guía de la FHWA para reparaciones de espesor parcial del pavimento de hormigón indica los pasos de la reparación en sí:

1. Localice el hormigón no sano mediante sondeo con una varilla, un martillo o una cadena.
2. Marque los límites. Use una longitud mínima de 12 in (300 mm) y un ancho mínimo de 4 in (100 mm).
3. Retire el hormigón no sano y sondee el fondo en busca de puntos débiles.
4. Pase a una reparación de espesor total si quedan a la vista los pasadores, o si la cuadrilla debe seguir picando para encontrar hormigón sano.