Retraccion Por Secado y Fluencia

Análisis numérico de la retracción por secado en muestras de hormigón – Capítulo 3

21

3. Retracción por secado y fluencia en el hormigón
En el capítulo 1 ya fue hecha una breve introducción a la retracción por secado y la fluencia. Se trata de deformaciones no instantáneas, es decir que dependen del tiempo. La primera se debe a un gradiente de humedades entre el material y el medio en elque está inmerso, y la segunda es debida a la aplicación de una tensión (o deformación) constante en el tiempo. Se los presenta juntos en este apartado ya que presentan características en común: ambos tienen su origen en la pasta de cemento, ambos son parcialmente reversibles, las curvas deformación-tiempo son semejantes (figura 3.1) y los factores que afectan a uno generalmente afectan al otro dela misma manera (Mehta y Monteiro, 1994). Por ejemplo, en ambos casos la presencia de áridos en el hormigón restringe las deformaciones, ya que los áridos normalmente utilizados no sufren fluencia cuando son sometidos a las tensiones usuales de servicio en el hormigón. La tabla 1 (Neville, 2002) muestra la influencia del contenido de áridos en la retracción por secado. Se aprecia en la tabla quela retracción disminuye cuanto mayor es la relación árido/cemento debido a este efecto de ‘restricción’ de la deformación, y también que aumenta con la relación agua/cemento.

Figura 3.1. Deformación en función del tiempo para un ciclo de secado y mojado (izquierda) y otro de carga y descarga (derecha).
Relación Retracción a 6 meses (x10-6) p/ relación a/c de: árido/cemento 0,4 0,5 0,6 0,7 3 8001200 ------4 550 850 1050 ---5 400 600 750 850 6 300 400 550 650 7 200 300 400 500

Tabla 1. Valores típicos de la retracción de muestras de mortero y hormigón (sección de 127mm2), sometidos a un ambiente con 50% HR y 21ºC (Neville, 2002). Cabe mencionar que existen otras deformaciones diferidas transitorias, como son la llamada fluencia por humedecimiento (wetting creep), la fluencia térmica(transitional thermal creep) y la fluencia química (transitional chemical creep) que tiene lugar cuando el hormigón experimenta reacciones químicas significativas mientras es sometido a cargas (por ejemplo la hidratación, la carbonatación o el ataque de sulfatos). Así mismo, también existen otras deformaciones de retracción además de la retracción por secado: la retracción por carbonatación, laretracción autógena (autogeneous shrinkage o self-dessication), que ocurre como consecuencia de la disminución de

A. Idiart

Análisis numérico de la retracción por secado en muestras de hormigón – Capítulo 3

22

humedad debido a reacciones de hidratación, y la retracción capilar o plástica (plastic drying), que ocurre cuando existe pérdida de humedad mientras el hormigón se encuentra enestado plástico. Como ya fue resaltado, en este trabajo solo trataremos la retracción por secado, y se describirá también la fluencia básica (que ocurre bajo carga y a humedad constante) y la fluencia con secado (que tiene lugar cuando hay carga y secado simultáneos).

3.1. Retracción por secado
La retracción que el hormigón sufre debida al secado consiste básicamente en una deformaciónvolumétrica de contracción, como consecuencia del movimiento de humedad dentro del material cuando existe un gradiente de humedad relativa entre el medio ambiente y la estructura. La evolución de la retracción con el tiempo en escala logarítmica puede apreciarse en la figura 3.2 (Bazant, 1999), en la que se aprecia que la retracción final tiende a estabilizarse y no crece indefinidamente.

Figura 3.2.Curvas de retracción-tiempo de ensayos experimentales de Wittmann (1987), en las que cada punto representa el promedio de 36 muestras ensayadas en las mismas condiciones (extraído de Bazant, 1999). Para el estudio de la retracción por secado, se adopta generalmente como variable de estado la humedad relativa (HR). La humedad está presente tanto en su fase gaseosa (vapor de agua) como en su fase...