¿Es poroso el concreto?

Permeancia de barrera de vapor

≤ 0.1 permsASTM E1745

Espesor de la membrana

10 mil (0.25 mm) mín.NRMCA CIP 29

Humedad relativa bajo la losa

cerca de 100%NRMCA CIP 28

Se llama barrera de vapor

por debajo de 0.01 permsdespués de acondicionamiento

En resumen

• El concreto absorbe agua y transmite vapor aunque se vea macizo.
• La permeabilidad depende sobre todo de la relación agua-cementante.
• De esa porosidad salen el descascaramiento por heladas, la eflorescencia y las fallas de piso.
• Bajo losa interior, la membrana debe tener permeancia de 0.1 perms o menos según ASTM E1745.
• El concreto permeable es lo contrario a propósito: huecos diseñados para dejar pasar el agua.

¿Por qué es poroso el concreto?

El concreto es poroso porque a la mezcla le entra más agua de la que el cemento puede combinar químicamente. Ese sobrante ocupa lugar dentro de la pasta y, conforme avanza la hidratación y el agua se consume o se va, deja un sistema conectado de poros capilares.

El volumen y la conexión de esos poros es lo que en la práctica llamamos permeabilidad. La NRMCA lo dice sin rodeos: la permeabilidad depende de la relación agua-materiales cementantes y del tipo y proporción de cementantes en la mezcla.

Bajar la relación agua-cementante reduce la porosidad, y por eso los requisitos de durabilidad de ACI 318 combinan una relación máxima con una resistencia mínima especificada. Como esa relación no se puede verificar en la entrega, la aceptación se hace por ensayos de resistencia.

Los cementantes suplementarios bajan todavía más la permeabilidad. La ceniza volante, la escoria y el humo de sílice refinan la estructura de poros frente a una mezcla de puro portland, y mejoran la resistencia al ataque químico.

O sea que la porosidad es una variable de diseño, no una propiedad fija: dos losas del mismo espesor pueden absorber cantidades de agua muy distintas.

¿Por qué sube la humedad por la losa?

La humedad sube porque el concreto transmite vapor de agua y el terreno de abajo prácticamente siempre está mojado. La NRMCA es explícita: sin importar dónde esté el edificio, la humedad relativa del terreno bajo una losa sobre suelo mide cerca de 100%.

Las fuentes son varias. El agua líquida sube por capilaridad desde el nivel freático cuando hay suelo fino debajo. El vapor de agua sube y satura el suelo sin importar qué tan profundo esté ese nivel. Y el relleno granular colocado entre la membrana y la losa absorbe agua adicional y la entrega hacia arriba.

El agua propia de la mezcla es otra fuente. Aun en condiciones interiores favorables, una losa puede tardar semanas o meses en secar al nivel que aceptan los fabricantes de piso, y el espesor, el diseño de mezcla, el curado y el ambiente cambian esa velocidad.

Las consecuencias caen sobre lo que se instala encima: fallas de adhesivo, delaminación, deformación y decoloración del piso, además del riesgo de hongos y malos olores.

¿Cómo lo controla la barrera de vapor?

La barrera de vapor controla la humedad de la losa poniendo una lámina de baja permeancia entre el terreno y el concreto. Se especifica bajo ASTM E1745, que exige una permeancia no mayor a 0.1 perms al ensayarse conforme a ASTM E96 o ASTM F1249.

El espesor importa por dos razones. Se recomienda un mínimo de 10 mil (0.25 mm) tanto para reducir la transmisión de vapor como para que la membrana aguante la instalación: una lámina que se rompe mientras la cuadrilla trabaja deja de funcionar. Las membranas con permeancia menor a 0.01 perms después de acondicionamiento se llaman barreras de vapor, no retardantes.

La instalación define el desempeño. Roturas, perforaciones y penetraciones mal selladas convierten la lámina en conducto, y una capa granular encima puede llevar la humedad de lado hasta esas aberturas.

Las barreras de vapor son para losas interiores, donde va a haber piso, recubrimiento o equipo sensible a la humedad. Las losas exteriores sobre terreno normalmente no las llevan.

¿Qué tiene que ver la porosidad con las heladas?

La porosidad es la condición previa del daño por congelamiento, porque el concreto tiene que estar saturado para que el hielo lo dañe. Cuando el concreto lleno de agua se acerca al punto de congelación, esa agua se expande al hacerse hielo y genera esfuerzos internos.

Repita el ciclo suficientes veces y la superficie empieza a escamarse: eso es el descascaramiento. El leve se queda en el mortero; el severo deja la grava expuesta.

El aire incluido es la defensa diseñada. El concreto con aire incluido lleva millones de burbujas diminutas que le dan al agua y al hielo a dónde expandirse, y así impiden que se acumule el esfuerzo. Son porosidad deliberada usada para proteger de la porosidad dañina.

Las sales descongelantes lo empeoran todo. La NRMCA señala que aumentan la saturación superficial del concreto y el número de ciclos de congelamiento, y por eso el piso exterior en zonas frías necesita aire incluido, baja permeabilidad y mesura con la sal.

¿Sellar vuelve impermeable el concreto?

Sellar reduce la absorción pero no vuelve impermeable el concreto. Los selladores penetrantes recubren los poros cerca de la superficie para que el agua se haga gotas en lugar de entrar; los de película agregan una capa delgada encima. Ninguno cambia la estructura de poros dentro de la losa.

Esa diferencia importa para la humedad que viaja al revés. Una película aplicada sobre una losa que todavía suelta humedad de construcción atrapa ese vapor abajo, y de ahí salen las ampollas, el blanqueamiento y la falla de adherencia.

La eflorescencia es la porosidad hecha visible: el agua recorre la red de poros, disuelve sales y se evapora en la superficie, dejando las sales como un polvo blanco. La NRMCA menciona la eflorescencia como origen de parches claros en superficies de concreto.

El sellador complementa un buen concreto, no lo sustituye. Una relación agua-cementante baja, aire incluido donde hay heladas, buen acabado y curado completo hacen más por la permeabilidad que cualquier tratamiento superficial.

¿Y el concreto permeable?

El concreto permeable es concreto diseñado para ser poroso a propósito. Se logra con una estructura de alta porosidad formada por un sistema de huecos interconectados, con una mezcla de agregados y apenas la pasta cementante necesaria para envolver las partículas sin cerrar esos huecos.

El agua de lluvia atraviesa el pavimento hasta una capa de agregado que la almacena y permite que se infiltre al terreno. Los espesores de cada capa se diseñan según la tormenta de diseño, el suelo de apoyo y la carga de tránsito.

Su aplicación es el manejo de agua pluvial. La EPA reconoce los sistemas de pavimento de concreto permeable como Mejor Práctica de Manejo para el control de la contaminación del primer escurrimiento, y la NRMCA señala que reducen el escurrimiento, pueden achicar o eliminar las lagunas de retención y recargan el acuífero.

Se usa en estacionamientos, pavimentos de tránsito ligero y andadores. Y demuestra el punto de fondo: la porosidad del concreto es una propiedad que se controla, a la baja por durabilidad o al alza por drenaje.

Errores comunes

• Suponer que una losa dura y seca es impermeable — la red de poros transmite vapor todo el tiempo, y el adhesivo del piso es el que se entera.
• Instalar piso sin prueba de humedad — la humedad de construcción puede tardar semanas o meses en salir.
• Perforar la membrana durante el colado — una rotura sin sellar anula una lámina que en papel cumplía ASTM E1745.
• Confiar en el sellador para arreglar una mezcla aguada — los tratamientos superficiales no cambian el concreto de abajo.
• Usar sal en concreto exterior poroso — aumenta la saturación superficial y multiplica los ciclos de hielo.