Preparación de la superficie del hormigón antes del recubrimiento: contaminantes, defectos y métodos

Al igual que con el acero, el éxito de cualquier sistema de recubrimiento sobre hormigón depende en gran medida de la superficie que se encuentra debajo. Sin embargo, el hormigón presenta su propia familia de contaminantes y defectos —la mayoría de ellos invisibles para un ojo inexperto— y sus estándares de preparación están definidos de forma menos rígida que los del acero. Esta guía cubre lo que debe eliminarse, lo que debe repararse, cómo hacerlo y cómo probar que la superficie está lista.

¿Qué se considera un contaminante?

Cualquier material presente en una superficie de hormigón que afecte la adhesión o aplicación de un recubrimiento es un contaminante y debe eliminarse. Los sospechosos habituales:

• Laitancia — una capa delgada y débil de cemento parcialmente hidratado que se forma cuando se pierde humedad antes del curado completo. No está fuertemente adherida; si se aplica un recubrimiento sobre ella, este se delaminará junto con la laitance.
• Eflorescencias — un depósito salino blanco y pulverulento que queda cuando el agua migra y se evapora de la superficie. Quítelo y trate la fuente de humedad, o volverá a aparecer.
• Agentes desmoldantes — aceites, ceras, grasas o siliconas aplicados a los encofrados para liberar el hormigón curado. Se transfieren a la superficie y destruyen la adhesión.
• Compuestos de curado — películas aplicadas al hormigón fresco para retardar la pérdida de agua durante el curado. A menos que estén certificados como compatibles con el recubrimiento, deben eliminarse.
• Endurecedores y selladores — aplicados a los suelos para reducir la permeabilidad y mejorar la resistencia a la abrasión. Dejan una superficie brillante y de baja energía que se resiste al recubrimiento.
• Aceites, productos químicos y contaminación en servicio — en superficies más antiguas, estos penetran profundamente y son de los más difíciles de eliminar.

Defectos superficiales que deben repararse

La limpieza es solo la mitad del trabajo; la geometría de la superficie también importa.

• Burbujas, hormigueros y bolsas de aire — vacíos formados durante la vibración del vertido, a menudo ocultos bajo una fina capa de laitance. Si se rompe la capa, el vacío queda expuesto; si se recubren, el aire y el disolvente escapan a través de la película.
• Agujeros de barras de atado — depresiones que quedan cuando se retiran las barras de atado del encofrado.
• Aletas y protuberancias — crestas afiladas e irregulares que impiden una película uniforme; siempre se deben lijar hasta que queden lisas antes de aplicar el recubrimiento.
• Enfoscado — un mortero de cemento y arena aplicado a mano que, una vez seco, se comporta como laitance y se desprende bajo un recubrimiento.

En la mayoría de los casos, todos estos defectos deben repararse antes de la aplicación del recubrimiento, siempre según las recomendaciones de reparación del fabricante del recubrimiento.

Métodos de preparación

Los métodos para el hormigón no están tan estandarizados como los del acero. Los más comunes, aproximadamente en orden de escalada:

• Limpieza química — debe preceder a cualquier otro método. Utiliza soluciones de TSP o limpiadores emulsionantes patentados para eliminar el aceite y la grasa. Fundamentalmente, no utilice disolventes — estos disuelven el contaminante y lo extienden sobre un área más grande.
• Escarificación — discos dentados accionados por motor que abraden la superficie; útil para recubrimientos gruesos o suciedad, pero puede eliminar demasiado hormigón y dejarlo áspero.
• Limpieza con chorro abrasivo — el más utilizado y muy eficaz; los procedimientos son similares a los del acero, con técnicas ajustadas para el sustrato más blando.
• Chorro de agua a alta presión — muy eficaz, ligeramente más lento que el chorro abrasivo; la inyección de abrasivo aumenta el corte.
• Granallado centrífugo — equipos portátiles que lanzan y recuperan granalla/grano de acero, eliminando la laitance y abriendo el perfil con poco polvo.
• Grabado ácido (ASTM D4260) — recomendado solo cuando ningún otro método es posible; una solución de ácido clorhídrico (muriático) al 10–20%, con todo el manejo y neutralización que esto implica.

Verificación de que la superficie está lista

Después de la preparación, compruebe que la superficie es aceptable antes de aplicar el recubrimiento:

• Prueba de polvo — limpie con un paño seco; el polvo blanco visible significa que la superficie está demasiado polvorienta para recubrir.
• Prueba de ruptura de agua — rocíe agua; si se extiende en una película en lugar de formar gotas, la superficie está libre de aceite y grasa.
• pH (ASTM D4262) — el papel de pH verifica la acidez de la superficie; por debajo de un pH 4 aproximadamente suele ser inaceptable.
• Sequedad (ASTM D4263) — pegue una lámina de polietileno transparente a la superficie durante al menos 16 horas; la humedad debajo de la lámina significa que la losa está demasiado húmeda para recubrir.

Por qué el hormigón no se comporta en absoluto como el acero

El acero es denso, impermeable y predecible; el hormigón es poroso, alcalino y está lleno de humedad. Esas tres propiedades son la causa de la mayoría de los fallos de los recubrimientos de hormigón. La porosidad significa que un recubrimiento puede ser absorbido por la superficie o quedar atrapado sobre los huecos; la alcalinidad (el hormigón fresco puede superar un pH de 12) ataca a los recubrimientos sensibles a los álcalis, como los alquídicos; y la propia humedad de la losa, que migra hacia el exterior durante meses o años, levanta los recubrimientos desde abajo. Un método que funciona perfectamente en acero puede ser incorrecto para el hormigón.

Humedad: el asesino silencioso

Más recubrimientos de hormigón fallan por la humedad que por cualquier otro contaminante. Las losas nuevas necesitan tiempo —a menudo semanas— para secarse, y el hormigón bajo rasante o sobre el terreno puede no secarse nunca completamente si no hay una barrera de vapor debajo. Más allá de la sencilla prueba de la lámina de polietileno (ASTM D4263), los especificadores requieren cada vez más sondas de humedad relativa in situ (ASTM F2170) o pruebas de emisión de vapor de humedad con cloruro de calcio para cuantificar la cantidad de agua que todavía se mueve a través de la losa. Si el número es demasiado alto, ninguna preparación de la superficie salvará el recubrimiento; se especifica una imprimación tolerante a la humedad o se espera.

El perfil también tiene un estándar

Así como el acero tiene una especificación de perfil de anclaje, el hormigón tiene la escala de perfil de superficie de hormigón (CSP) de ICRI, que va desde CSP 1 (grabado ácido, casi liso) hasta CSP 9 (escarificación intensa). Los recubrimientos delgados y los selladores requieren un CSP bajo; los recubrimientos de alto espesor y los sistemas autonivelantes requieren uno más profundo. Especificar "hormigón limpio" sin un objetivo de CSP es comparable a especificar "acero limpio" sin un grado de limpieza, una invitación a la disputa.

Combine el método con el recubrimiento

El método de preparación adecuado es el que produce el CSP que necesita el recubrimiento sin dañar la losa. El grabado ácido produce solo los perfiles más ligeros y es un último recurso; el chorro abrasivo y el granallado son adecuados para la mayoría de los sistemas de alto espesor; la escarificación y el lijado manejan eliminaciones gruesas y nivelación. Siempre elimine la contaminación mediante limpieza química primero — abrasar una superficie aceitosa solo introduce el aceite más profundamente.

Reparar antes de recubrir

Los poros, los agujeros de las barras de atado y el hormigón poroso se rellenan con morteros cementosos o epoxídicos compatibles; las aletas y protuberancias se lijan a ras; el enfoscado y la lechada se eliminan por completo. El material de reparación debe ser compatible tanto con la losa como con el recubrimiento, y curado antes de recubrir, otra razón para confirmar las recomendaciones de reparación del fabricante con antelación. Si el sustrato está sano, seco, limpio y correctamente perfilado, el recubrimiento finalmente podrá cumplir su función; si se compromete cualquiera de ellos, el sistema fallará de abajo hacia arriba.

Sistemas de recubrimiento para hormigón

Una vez que la superficie está sana, seca, limpia y perfilada, se elige el sistema según el servicio. Los selladores penetrantes y los recubrimientos de película delgada son adecuados para suelos de uso ligero y requieren un CSP bajo; los epoxis de alto espesor y los novolacs manejan la exposición química y la contención secundaria; las imprimaciones tolerantes a la humedad y permeables al vapor abordan las losas húmedas; y los sistemas autonivelantes y de proyección reconstruyen suelos desgastados. La preparación del sustrato y la elección del recubrimiento son una pareja perfecta: un perfil incorrecto socava el recubrimiento adecuado.

Por qué fallan los recubrimientos de hormigón

Los fallos recurrentes se remontan a la superficie: recubrir sobre lechada o enfoscado; atrapar la humedad de la losa bajo una película impermeable; puentear poros que luego desgasifican; recubrir un material sensible a los álcalis sobre hormigón fresco; o saltarse la limpieza química y abradar el aceite más profundamente. Ninguno es un defecto del recubrimiento, cada uno es un defecto de preparación o especificación, por lo que la disciplina importa tanto en el hormigón como en el acero.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto tiempo debe curar el hormigón antes de recubrir? Convencionalmente unos 28 días, pero el tiempo de curado no es lo mismo que la sequedad; siempre verifique la humedad con una prueba de lámina de polietileno (ASTM D4263) o sondas de HR in situ (ASTM F2170) en lugar de depender del calendario.

¿Qué es la lechada y por qué es importante? La lechada es una capa superficial débil de cemento parcialmente hidratado. Parece hormigón sano pero tiene poca resistencia; aplicar un recubrimiento sobre ella hace que el recubrimiento se despegue junto con la lechada.

Un flujo de trabajo de preparación práctico

La secuencia importa tanto como el método. Un orden de operaciones fiable: (1) evaluar — identificar la edad del sustrato, contaminantes, defectos y estado de humedad; (2) limpieza química para eliminar aceite y grasa antes de cualquier abrasión; (3) reparar agujeros, huecos de barras de atado, aletas y nidos de abeja con morteros compatibles; (4) abrasión hasta el CSP que el recubrimiento requiera; (5) verificar con pruebas de polvo, ruptura de agua, pH y sequedad; (6) recubrir dentro del tiempo que la superficie y el clima permitan. Saltarse o reordenar los pasos — abrasar antes de limpiar, recubrir antes de verificar la humedad — es donde la mayoría de los proyectos de recubrimiento de hormigón fallan silenciosamente.

Los estándares a citar

La preparación del hormigón se rige por sus propios estándares, al igual que el acero: ICRI CSP 1–9 para el perfil de la superficie, ASTM D4258/D4259 para la limpieza y abrasión, ASTM D4260 para el grabado ácido, y ASTM D4262/D4263 y F2170 para el pH y la humedad. Nombrarlos convierte una especificación de hormigón vaga en una aplicable, exactamente como en el acero.

Puntos clave

• El hormigón es poroso, alcalino y está lleno de humedad; falla de forma diferente al acero.
• Eliminar la lechada, eflorescencias, agentes desmoldantes, compuestos de curado, endurecedores y aceites; reparar huecos y aletas.
• Limpiar químicamente primero; nunca usar disolventes que extiendan el contaminante.
• Especificar un perfil según la escala CSP de ICRI y verificar la humedad (D4263 / F2170) antes de recubrir.
• La preparación de la superficie es la parte más importante de cualquier programa de protección contra la corrosión; comprometerla aquí compromete todo el sistema.

El principio es universal

Todo se reduce a esto: la preparación de la superficie es la parte más importante de cualquier programa de protección contra la corrosión diseñado, y cualquier compromiso en este punto comprometerá todo el sistema. Ya sea que el sustrato sea hormigón o acero, la regla se mantiene: el recubrimiento solo puede ser tan bueno como la superficie que tiene debajo. Para el lado del acero, vea cómo eliminar la cascarilla de laminación del acero y el sistema de preparación controlado que hace predecible una superficie variable.