Esfuerzos de compresion del concreto

1. CARACTERISTICAS DEL CONCRETO
2.1. ESFUERZOS DE COMPRESION:
2.2.1. ESFUERZOS DE COMPRESION UNIAXIAL

Por lo general la resistencia a la compresión del concreto se obtiene del ensayo de probetas de 12”de altura por 6”de diámetro. Las probetas se cargan longitudinalmente en una tasa lenta de deformación para alcanzar la deformación máxima en 2 o 3 minutos. La curva esfuerzo –deformación se obtiene de este ensayo, en el cual se relaciona la fuerza de compresión por unidad de área versus el acortamiento por unidad de longitud.

La curva que se presenta corresponde a un ensayo de corta duración delo orden de unos cuantos minutos.
Se puede observar que el concreto no es un material elástico, sin embargo se puede considerar una porción recta hasta aproximadamente el 40%de la carga máxima. Además el colapso se produce comúnmente a una carga menor que la máxima.
En el ensayo de cilindros de concreto simple, la carga máxima se alcanza a una deformación unitaria del orden de 0.002 .el colapso de la probeta que corresponde al extremo de la rama descendente se presenta en ensayos de corta duración a deformaciones que varían entre 0.003 y 0.007, según las condicionesdel espécimen y de la máquina de ensayo.
A continuación se describe los efectos que tienen la edad, la relación agua- cemento, efectos de velocidad de carga, velocidad de deformación, esbeltez y tamaño del espécimen.
* Efectos de la edad.- debido al progreso continúo de hidratación del cemento, el concreto aumenta su capacidad de carga con la edad, por tanto el aumento de capacidad de cargadel concreto depende de las condiciones de curado a través del tiempo.
* Efecto de la relación Agua- Cemento.- la resistencia del concreto depende de la relación agua- cemento: a mayor relación agua-cemento, menor es la resistencia.
* Efecto de la velocidad de carga.- las resistencias de una probeta en el que la carga máxima se alcanza en centésimas de segundos es aproximadamente 50%mayor que la que alcanza su carga máxima en 66 segundos. Por otra para una probeta en que la carga máxima se alcanza en 69 minutos, la resistencia disminuye en un 10% .
* Efectos de la velocidad de deformación.- si la velocidad de la deformación es grande, la rama descendente es brusca, en tanto que si la deformación se aplica lentamente, la rama descendente es bastante suave.
* Efectos de laesbeltez y del tamaño del espécimen.- se a tomado arbitrariamente como 100% la resistencia de una probeta con relación de esbeltez igual a 2. Para esbelteces mayores de 6 la resistencia baja hasta llegar a un 85%. Es especímenes geométricamente semejantes pero de distinto tamaño la resistencia disminuye para un espécimen menor.
2.2.2. COMPORTAMIENTO A ESFUERZOS COMBINADOS.
En muchasestructuras el concreto está sujeto a esfuerzos directos y cortantes que actúan en varias direcciones. Considerando el equilibrio de las fuerzas que actúan en un elemento de concreto, se demuestra que se puede reducir cualquier combinación de esfuerzos combinados a 3 esfuerzos normales que actúan en 3 planos perpendiculares.
Investigadores han llegado a la conclusión que la resistencia del concretosujeto a compresión biaxial puede ser mayor hasta un 27 % que la resistencia uniaxial. Para esfuerzos biaxiales iguales de compresión el aumento d resistencia es de aproximadamente de un 16 %.
Se han hecho ensayos de probetas de concreto sujeto a compresión triaxial. En estos ensayos el estado triaxial de esfuerzos se crea rodeando al espécimen de aceite a cierta presión (presión de confinamientolateral) y aplicando una carga axial hasta la falla. Se encontró la siguiente relación:
f1=f’c + 4.1 f2
Donde:
f1 =resistencia a la compresión axial del espécimen.
F’c = resistencia a la compresión uniaxial del espécimen no confinado.
F2 = presión de confinamiento lateral.
Es evidente que un aumento en la presión lateral produce aumentos significativos en ductibilidad al igual que en...