La norma NBN B 15-001 "Concreto. Rendimiento, producción, ejecución, y criterios de conformidad" (1992), que es la adaptación belga de la prenorma europea ENV 206, hace una distinción entre el curado y la protección del concreto, y los define de la manera siguiente:

• el curado tiene por objeto evitar un secado prematuro, especialmente bajo la acción de los rayos del sol y del viento.

• la protección tiene por objetivo evitar la lixiviación por las aguas pluviales y las corrientes de agua, el enfriamiento demasiado rápido durante los primeros días después de la ejecución, evitar diferencias importantes de temperaturas internas, baja temperatura o gel, vibraciones y choques que puedan dislocar el concreto, o dañar su adherencia al refuerzo.

Para obtener las propiedades potenciales que se esperan del concreto, en particular en la zona superficial, es necesario curar y proteger el concreto fresco durante un período adecuado. El curado y la protección deben comenzar tan pronto como sea posible después de compactar el concreto y, en todos los casos, antes de que la superficie haya tenido tiempo de secarse.

Papel del curado

El curado tiene por objetivo impedir el secado prematuro del concreto, cuyas consecuencias son dobles:

• la reacción química del agua y del cemento se interrumpe por falta del agua necesaria, de modo que el concreto no adquiere las propiedades que su composición permitiría;

• se produce una contracción precoz, generando la formación de fisuras (figura 1). Al evaporarse, el agua desarrolla fuerzas que generan, en el cemento en fase de endurecimiento, una contracción cuyo valor puede sobrepasar la resistencia a la tensión del concreto en proceso de endurecimiento.

La falta o la insuficiencia del curado daña la durabilidad del concreto y, más particularmente, sus características superficiales. Según los informes disponibles en la literatura y los resultados de las investigaciones realizadas en el CSTC, pueden evidenciares diversas influencias. Algunas de éstas se explican a continuación (la lista no es exhaustiva).

Influencia del curado sobre la resistencia a la compresión¹

Las pruebas de resistencia a la compresión realizadas hasta la edad de un año sobre concretos beneficiados con un curado húmedo de 1, 3, 7 o 28 días (figuras 2 y 3) muestran que la reducción del curado de siete días a un día puede engendrar una disminución de 10 % en la resistencia a un año en el caso de un cemento CEM I 42.5, y de 45% en el caso del cemento CEM II 32.5. Por el contrario, si se pasa de 28 a 7 días, no se genera más que una reducción de 10 % suplementario en los dos casos. Estas pérdidas de resistencia son todavía más importantes cuando se utilizan cementos de alto horno CEM III 42.5, que contienen menos clinker² que un cemento del tipo CEM I 42.5

Influencia del curado sobre la permeabilidad al oxígeno²

La ausencia de un curado adecuado puede provocar un aumento en la permeabilidad de la superficie de concreto equivalente a más de 50 veces la del corazón. El ejemplo tomado de la figura 4 muestra que el curado es tan importante como la relación a/c.

Influencia del curado sobre la absorción de agua²

La prolongación del curado de 1 a 3 días puede reducir en 50 % la absorción de agua por capilaridad. La prolongación de 3 a 7 días puede reducir todavía más esta última, en 25 %, y el paso de siete a 28 días, en 15 por ciento.

Influencia del curado cobre la profundidad de la carbonatación³

La prolongación del curado de 1 a 28 días disminuye la profundidad de carbonatación entre 10 y 15 %, de acuerdo con la composición del concreto y el tipo de cemento. Es importante también hacer notar que la influencia más marcada sobre la profundidad de carbonatación se obtiene con los cementos a base de lechada de alto horno.

Influencia del curado sobre la durabilidad de la superficie⁵

Las medidas de durabilidad por medio del índice esclerométrico en suelos industriales han evidenciado una diferencia de 40 % entre los índices esclerométricos de las partes del suelo no protegidas contra el secado y las partes protegidas por una película plástica.

Técnicas de curado

El curado se incluye, desde un principio, en la preparación de los trabajos, a fin de que la mano de obra y el material necesarios estén disponibles en el tiempo deseado. Según la técnica de curado utilizada, deben tenerse a la mano carpetas, plásticos, andamiaje, productos de curado, etc., antes de comenzar el colado del concreto.

Existen diferentes técnicas:

ú La conservación de la cimbra en el lugar. Como materiales, se encuentran la madera, el acero, los plásticos. Los elementos de madera y los paneles sin recubrimiento deben humedecerse antes del colado del concreto y deben mantenerse húmedos cuando las condiciones son fuertemente disecantes.

ú El recubrimiento con carpetas aislantes o lonas de plástico (figura 6). Se trata de un método muy eficaz en la medida en que no hay corrientes de aire entre el concreto y el material de recubrimiento. Existen carpetas con diferentes capas que hay que voltear según la exposición al sol. Con la elección de un color determinado, se puede rechazar el calor (superficie de color claro o reflectante) o acumularlo (color oscuro).

ú La colocación de capas húmedas: toda la superficie se recubre con capas que se mantienen húmedas continuamente por pulverización. Para evitar que los materiales se vuelen, se utilizan recubrimientos de materia absorbente o de arena. En este último caso, el recubrimiento debe tener un espesor de al menos 25 milímetros.

ú La aplicación de agua en espray: el curado por agua puede efectuarse por pulverización constante del líquido sobre la superficie, o haciendo que las superficies horizontales queden bajo el agua. Hay que vigilar que la superficie de concreto esté completamente húmeda todo el tiempo, a fin de evitar la aparición de fisuras, especialmente en caso de vientos fuertes.

ú La aplicación de un producto de curado por pulverización. Los productos de curado forman una película en la superficie del concreto. Esta técnica no será eficaz si no se pulveriza en toda la superficie. A fin de facilitar el control visual de la aplicación, es preferible utilizar productos coloreados.

Ventajas y límites de los productos de curado

El reglamento de condiciones aplicables a trabajos de carreteras^{11, 12} recomienda la utilización de productos de curado que tengan un porcentaje de eficiencia de más de 80 %, determinado según el método de prueba definido en la norma NBN B 15-219.¹⁰

El principio de este método consiste en comparar la pérdida de agua por evaporación bajo los rayos infrarrojos que sufren las muestras de concreto recubiertas de una capa antievaporante, contra las de muestras no revestidas de esta capa (tubo de ensayo testigo). Los tubos de ensayo se colocan durante 72 horas bajo los rayos del sol a 38 °C (temperatura medida en otras muestras ya endurecidas y colocadas cerca). En las muestras sobre las que se aplica un producto antievaporante, la pérdida de agua debe permanecer limitada a 20 % de la del tubo de ensayo.

Puesto que este producto generalmente tiene un efecto inoportuno sobre la adherencia de una capa aplicada posteriormente, debe, llegado el caso, quitarse por medio de un sopleteado con arena ligero.

Presentamos en seguida los resultados de una investigación realizada en el marco del programa "Multimateriales" de la región Wallonne,⁵ relativo a la protección del concreto fresco con ayuda de productos de curado que pueden ser utilizados como primarios para una capa de revestimiento ulterior.

Eficacia de los productos de curado

En una primera etapa, se seleccionaron diferentes productos de curado de naturaleza química diversa (véase el cuadro 1). Estos se aplicaron en porciones (A a H) de 1 m² de una losa de piso industrial colocada a 20 °C y sometida a un viento de 6.2 m/s (figura 7). Las zonas de G a H constituyen dos zonas de referencia extremas, estando la primera recubierta de un plástico y la segunda sin esa protección.

Se hizo el seguimiento de la contracción, la resistividad eléctrica (que constituye una medida indirecta del grado de humedad del concreto) y el tiempo al esclerómetro, durante los 56 días siguientes al colado del concreto. La contracción se midió con ayuda de 8 contactos Domec colados sobre la superficie, en el centro de cada porción y dispuestos de manera de poder efectuar tres mediciones en dos direcciones perpendiculares. La distancia entre los dos contactos de medición era de 40 centímetros.

Las figuras 8 y 9 ilustran el seguimiento de la resistividad eléctrica y de la contracción. Es claro que los productos no tienen la misma eficacia. Se constata así que los sistemas A, B y E se aproximan a una protección como la del plástico F.

El porcentaje eficiencia de estos productos, medido según la norma NBN B 15-219, se da en el cuadro 2.

Solamente el producto B satisface el criterio de eficiencia de 80% Los productos tales como A y E no lo satisfacen, sin duda debido a su comportamiento diferente en el caso de la exposición a 38 °C durante 72 horas. De todas maneras, considerando que su comportamiento parece satisfactorio en las condiciones atmosféricas tradicionales, estos productos podrían ser utilizados en pasillos que no estén sujetos a los rayos del sol.

El producto de curado como primario de una pintura.

Se realizó una prueba de arrancamiento al término de 56 días. Se observó una ruptura cohesiva (más de 5 N/mm²). La pintura aplicada ulteriormente y las pruebas muestran que solamente el producto de curado a base de resina epóxica permite la aplicación de la pintura, sin que se tenga que quitar el producto o hacer una reparación cualquiera en la superficie.

Duración del curado

La duración del curado depende del tiempo necesario para obtener una cierta impermeabilidad. Es evidente que:

• los cementos cuya resistencia se desarrolla rápidamente son menos sensibles al curado que los cementos de endurecimiento lento. Para los cementos del tipo CEM II, III y V, pueden ser deseables tiempos de curado más largos que para los cementos del tipo CEM I.

• a bajas temperaturas, el aire de hidratación se hace más lento y exige, pues, un tiempo de curado más largo.

• en el caso de una exposición ulterior a un ambiente agresivo, la influencia del curado es más crítica que para una clase de exposición de tipo I, por ejemplo.

La duración del curado mínimo puede definirse de dos maneras:

• por el seguimiento del desarrollo de la resistencia. En la recomendación CUR 31,⁶ se especifica que el curado puede terminarse si se logra por lo menos el 50 % de la resistencia característica esperada en el cálculo de la estructura; o

• teniendo en cuenta un número mínimo de días prescritos.

Mientras no se siga el proceso de maduración, la norma NBN B 15-001 recomienda para un concreto que será expuesto a las clases 2 y 5a, los valores mínimos de curado tomados del cuadro 4. En el caso de que se trate de un concreto que pueda estar expuesto a condiciones de ambiente severo (clases de exposición 3, 4, 5b y 5c), la prolongación del curado debe aumentarse (de 3 a 5 días). Si se exige alta resistencia al desgaste, las duraciones mínimas serán duplicadas. Para la aplicación del cuadro 4, se puede estimar el desarrollo de la resistencia del concreto (rápido, medio, lento) con ayuda de las informaciones proporcionadas en el cuadro 5.

Conclusión

El curado permite obtener, de manera económica, una notable mejoría de la calidad del concreto. Es por lo tanto importante tomar en cuenta su ejecución entre las operaciones de construcción con concreto, es decir, preparar dicha actividad antes del colado del concreto, como todas las otras operaciones. Los cementos tales como el CEM III 42.5 son mucho más sensibles a un mal curado que los cementos CEM I 42.5. Así pues, hay que tener un cuidado particular en el curado del concreto cuando está hecho con tales cementos. Cualquiera que sea la técnica de curado utilizada, es necesario vigilar que no queden manchas, y que sea aplicada de manera que resulte eficaz durante la duración postulada. Esta también puede estimarse por medio de los cuadros proporcionadas en la norma NBN B 15-001 y que se dan en este artículo.

Por lo que concierne a los productos de curado, puede aparecer una diferencia de eficacia de un mismo producto, según las condiciones de pruebas. Así pues, ciertos productos tales como los epóxicos y las ceras, pueden resultar eficaces cuando se utilizan a temperatura ambiente y no cuando son probadas a 38 °C bajo los rayos infrarrojos, siguiendo la norma NBN B 15.229. Este problema se encuentra actualmente en estudio en el seno de un grupo de trabajo creado por iniciativa de la Federación belga de la industria del cemento (Febelcem).

Cuadro 1. Productos de curado seleccionados en el marco de la investigación

Producto Extracto seco (%)

A Epoxia a base de bisfenol A, en fase acuosa 50

B Colofane polimerizado, en fase solvente 30.7

C Metacrilato de metilo y acrilato de

butilo, en fase acuosa 27

D Metacrilato de metilo y acrilato de butilo, en fase acuosa 27

E Cera de polietileno 14.9

F Polieteruretano alifático 20.3

Cuadro 2. Eficacia de los productos de curado probados (en %) en función de la duración de la exposición a 38 °C

Producto Cantidad D Duración de la exposición (%)

de curado aplicada 2 h 4 h 24 h 48 h 72 h

[ g/m²]

A 205 87.5 89.2 68.3 63.4 60.5

B 130 97.8 97.5 93.2 89.2 86.2

C 170 4.8 18.1 29 26.2 24.6

D 200 24.8 35.1 39.3 37.6 34.9

E 140 96 85.1 52 43.1 38.1

F 195 29.5 37.9 32.9 28.2 35.6

_____________________________________

Cuadro 3. Clases de exposición en función de las condiciones del medio ambiente

Clase de exposición Ejemplos de condiciones ambientales

1. Ambiente seco Interior de inmuebles, de habitaciones o de oficinas

2. Ambiente húmedo a. sin gel Interior de edificios en donde la humedad es elevada

(ej: lavanderías)

Partes exteriores

Partes en contacto con un suelo no agresivo y/o de agua

b. con gel Partes exteriores expuestas a gel

Partes en contacto con un suelo no agresivo y/o de agua

y expuestas a gel

Partes interiores en donde la humedad es elevada, y

expuestas a gel

3. Ambiente húmedo con gel y Partes interiores y exteriores expuestas a gel o a

agentes descongelantes agentes descongelantes

4. Ambiente marino a. sin gel Elementos completa o parcialmente sumergidos en agua

de mar o mojadas por ésta

Elementos expuestos al aire saturado de sal

b. con gel Elementos completa o parcialmente sumergidos en

aguas de mar o mojadas por ésta

Elementos expuestos a aire saturado de sal o gel

5. Ambiente que presenta

una agresión química a. débil Ambiente de débil agresividad química (gas, líquidos o

sólidos)

Atmósfera industrial agresiva

b. moderada Ambiente de agresividad química moderada (gas,

líquidos o sólidos)

c. fuerte Ambiente de agresividad química fuerte (gas, líquidos

o sólidos)

_________________________________

Cuadro 4. Duración mínima de la protección del concreto fresco (en días) para las clases de exposición 2 y 5a.

Condiciones ambientales

durante el curado Desarrollo de la resistencia del concreto

Rápida Media Lenta

Temperatura del concreto en proceso de

curado superior a [°C]

5° 10° 15° 5° 10° 15° 5° 10° 15°

Duración mínima del curado [días]

Sin exposición directa al sol

y humedad relativa del aire 2 2 1 3 3 2 3 3 2

ambiental nunca inferior a 80%

Exposición moderada a los

rayos del sol, viento con 4 3 2 6 4 3 8 5 4

velocidad media, y humedad

relativa nunca inferior a 50%

Exposición intensa a los rayos

del sol, viento fuerte y humedad 5 4 3 8 6 5 10 8 5

relativa inferior a 50%

_________________________

Cuadro 5. Evolución de la resistencia del concreto

Desarrollo de la Relación a/c Clase de

Resistencia del resistencia

concreto del cemento

Rápido - 52.5

< 0.5 42.5

Medio 0.5-0.6 42.5

Lento > 0.6 42.5

- 32.5

___________________________________

ILUSTRACIONES

Figura 1. Fisuras en un piso industrial debido a un secado prematuro.

Figura 2. Evolución de la resistencia en comparación con un concreto a base de cemento CEM I 42.5 dosificado a 300 kg/m³ para diferentes duraciones de curado¹

1) Rc[MPa] 2) Edad [días]

a) 1 día bajo agua b) 3 días bajo agua

c) 7 días bajo agua d) 28 días bajo agua

Figura 3. Evolución de la resistencia a la compresión de un concreto a base de cemento CEM II 32.5 dosificado a 300 kg/m³ para diferentes duraciones de curado¹

1) Re[MPa] 2) Edad (días)

a) 1 día bajo agua b) 3 días bajo agua

c) 7 días bajo agua d) 28 días bajo agua

Figura 4. Permeabilidad al oxígeno de los concretos a base de cemento CEM I 42.5²

1) Coeficiente de permeabilidad [m/s]

2) Duración del curado [días]

Figura 5. Profundidad de carbonatación obtenida en diferentes concretos después de 56 días de carbonatación acelerada a 20% de CO₂ y un curado de 1 día y de 28 días⁶

1) Profundidad de carbonatación [cm]

2) Composición del concreto

a) Curado a 28 días a 90% HR

B) Curado a 1 día a 90% HR + 27 días a 60% HR

Figura 6. Protección por medio de una lona de plástico

Figura 7. Losa de prueba después de la colocación de productos de curado

Figura 8. Contracción en función del tiempo de tratamiento del curado⁵

1) Deformación ^[ 10^5]

2) Tiempo [días]

Figura 9. Resistividad eléctrica en función del tiempo y del tratamiento del curado⁵

1) Resistividad eléctrica [kW cm]

2) Tiempo [días]

BIBLIOGRAFIA

1. Balayssac J. P., Ch.-H. Détriché y N. Diafac, "Influence de la durée d’ une cure humide sur les caractéristiques mécaniques de bétons d’ usage courant", Londres, E.& F.N. Spon, Matériaux et constructions, vol. 30, junio de 1997.

2. Ballim Y., "Curing and the durability of OPC, fly ash and blast-furnace slag concretes, Londres, E & F.N. Spon, Materials and structures, núm. 26, 1993.

3. Centre scientifique et technique de la construction, "Corrosion des armatures dans le béton: prescriptions d’exécution, critères de protection des techniques de réparation électrochumiques", Bruselas, Ministère des Affaires Économiques, informe final de investigación (no publicado) bienal 1995-1997.

4. Centre scientifique et technique de la construction, Le bétonnage en période hivernale. Quelles sont les mesures à prendre pour protéger le béton du gel? Bruselas, CSTC, Digest núm. 3, 1995.

5. Centre scientifique et technique de la construction, Programme multimatériaux. Produits de protection du béton frais, Bruselas, informe final de investigación (no publicado), 1993.

6. Civieltechnisch Centrum Uitvoering Research en Regelgeving, "Nabehandeling en bescherming van beton", Gouda, CUR-Aabeveling 31, redactionele bijlage bij Cement, núm. 2, 1993.

7. Fonds de formation professionnelle de la construction, Cours de technologie du béton, Bruselas, Fonds de formation professionnelle de la construction – Groupement belge du béton, 1992.

8. Institut belge de normalisation, NBN B 15-001 Béton. Performance, production, mise en oeuvre et critères de conformité. Bruselas, IBN, 2ª. Ed, 1992.

9. Institute belge de normalisation, NBN B 15-002 (Eurocode 2). Calcule des structures en béton. Parte 1-1: "Règles générales et règles pour les bâtiments, Bruxelles, IBN, 1995.

10. Instituite belge de normalisation, NBN B-219 Essais des bétons. Produiots de cure. Efficacité contre l’évaporation, Bruselas, IBN, 1970.

11. Ministère de la Région Wallone, Cahier des charges-type 300, Bruselas, Ministère de la Région Wallone, 1982.

12. Ministère van de Vlaamse Gemeenschap, Standaardbestek 250 voor de wegenbouw, Bruselas, Ministerie van Vlaamse Gemeenschap, Dienst voor Infrastructuurwerken, 1996.