Caracterización de la estructura porosa de un hormigón drenante mediante tomografía computada y análisis de imbibición capilar

ARRIONDO, RODRIGO N.; URTEAGA, RAÚL; BATTAGLIA, LAURA; KLER, PABLO A.

San Luis

Congreso; XVII Reunión sobre Recientes Avances en Física de Fluidos y sus Aplicaciones: Fluídos 2023; 2023

La utilización cada vez más frecuente de componentes permeables en sistemas dedrenaje urbano y control de excedentes pluviales resalta la importancia de estudiarprecisamente el comportamiento hidráulico del hormigón drenante. Este materialha demostrado ser efectivo en la mitigación de impactos derivados de precipitacio-nes intensas, como la reducción de las islas de calor y la mejora de la calidad delagua en algunos casos. En esta línea, resulta fundamental profundizar el estudiodel comportamiento hidráulico del hormigón drenante y caracterizar su estructuray distribución de poros para desarrollar componentes permeables eficientes y con-fiables. Para ello, se requieren modelos que puedan representar adecuadamente elcomportamiento del material en distintas condiciones de flujo, como ser la infiltra-ción saturada e insaturada, así como el fenómeno de succión capilar.Este trabajo se enfoca en el estudio de la influencia de la distribución y caracterís-ticas de poros de diferentes escalas para muestras particulares de hormigón drenantey, específicamente, en su comportamiento en condiciones de imbibición vertical. Paraello, se trabaja sobre una muestra cilíndrica de hormigón poroso utilizando una To-mografía Industrial Computada de Rayos X (CT) en 3D. Se realiza específicamenteun análisis de tamaño y distribución de los vacíos en el cilindro, obtenidos medianteel procesamiento de imágenes de la CT en los software Dragonfly y Fiji (ImageJ).Luego, se establece una relación con un modelo propuesto de imbibición en tuboscapilares de Lucas-Washburn, para tubos paralelos y no interconectados. Se realizaun ajuste con tres diámetros de tubos uniformes, que representan la heterogeneidaden tamaño y distribución de los poros en la muestra de hormigón. El ajuste se llevaa cabo para el rango temporal de una hora desde el inicio de la imbibición en con-dición de humedad irreductible, y se observa un comportamiento consistente entreel modelo de tubos capilares mencionado y el registro experimental.Los resultados obtenidos respaldan la conclusión de que el modelo propuesto pro-porciona una representación fiable del comportamiento de la muestra de hormigónpermeable en relación con el fenómeno de flujo capilar dentro del rango tempo-ral evaluado. A su vez, estos resultados indican que es necesario ampliar el tiempode evaluación de las muestras, así como adquirir imágenes de una CT con mayo-res resoluciones con el fin de obtener una comprensión más completa y precisa delcomportamiento hidráulico del hormigón drenante y de sus canales más pequeños.