Modelo de elementos finitos para el análisis térmico de estructuras de hormigón masivo

MARIA V. QUINTANA; DARÍO RAMOS; FERNANDO ALBARRACIN

Salta

Congreso; XV Congreso Internacional de Patología y Recuperación de Estructuras (CINPAR 2019); 2019

FI-UNSA - UTN

Segúnla norma ACI 207 (por sus siglas en inglés: AmericanConcrete Institute), se define como hormigón masivo a ?cualquiervolumen de hormigón con dimensiones suficientemente grandes como para que seanecesario tomar medidas para considerar la generación de calor provocada por lahidratación del cemento y el consiguiente cambio de volumen, a fin de minimizarla fisuración?. El estado de fisuración provocado por esta reacción exotérmicaes un estado inicial que debe ser previsto y estimado (con suficienteaproximación), al momento del diseño de elementos estructurales de hormigónarmado (principalmente) y controlado durante la etapa ejecutiva a nivel deldiseño y recomendaciones. En muchos casos, las aproximaciones empíricas no sonsuficientes y la durabilidad del hormigón (y hormigón armado) en servicio,depende en gran medida de este estado de fisuración inicial. Por ello, con estetrabajo se pretende proponer, desarrollar e implementar un modelo numérico deanálisis, para estimar el estado de fisuración por esta causa, teniendo encuenta distintas condiciones de diseño y operatividad, que permitan luego latoma de decisiones. Para el análisis de la evolución del calor y distribuciónde tensiones inducidas en la masa de hormigón, se propone un modelo discreto deelementos finitos, aplicado a software comercial. El análisis consta de dosetapas: primero del estudio del comportamiento térmico que permite estimar lastemperaturas alcanzadas por la reacción de hidratación del cemento y sudistribución en el interior de la masa de hormigón; y segundo, del análisis yestudio de los estados finales y distribución probable de tensiones y defisuración inducidas por la reacción exotérmica de hidratación del cemento,analizada en la primera etapa. Estas dos etapas se llevan a cabo sobre un volumenrepresentativo de hormigón en masa, sometido a distintas condiciones.