Como se raliza una estimación de Desarrollo de Tensiones internas en hormigones en masa
Hormigones a temprana Edad (0 a 7 días)
1. Equipamiento
Mediante el uso de un sensor de temperatura, tipo Smartrock, es posible obtener datos en línea del desarrollo de Temperaturas de un hormigón. Lo habitual es medir en una sección la temperatura en el núcleo y en la superficie del hormigón (5mm), junto a la temperatura del ambiente.
a) Análisis de datos de terreno b) T° en Pantalla del equipo
2. Concepto de Madurez
La madurez del hormigón permite comparar hormigones de la misma composición, pero que han tenido condiciones de endurecimiento diferentes. La resistencia de un hormigón es proporcional a la madurez que tenga, es por ello, que al calcular la sumatoria del producto de la temperatura por el intervalo de tiempo transcurrido, es posible decir que dos hormigones de igual madurez tienen la misma resistencia.
Para su aplicación es necesario contar con la relación resistencia/madurez de un hormigón fabricado y curado en condiciones de laboratorio. Esta relación es la que luego al realizar mediciones de madurez en obra, permite estimar cuál es la resistencia del hormigón.
c) Curva de Calibración en Laboratorio d) Cálculo de Madurez a partir de Curva de T°
e) Curva de Calibración en Laboratorio f) Cálculo de Madurez a partir de Curva de T°
Con esta información es posible definir en obra el momento de proceder a retirar moldajes, tensar cables, etc., de acuerdo a requisitos normativos, como p.e. 85% de f´c.
3. Desarrollo de Tensiones y Riesgo de Agrietamiento
Aprovechando el conocimiento del desarrollo de temperaturas del hormigón, y suponiendo además un desarrollo de las propiedades mecánicas del hormigón (podría contarse con datos reales), es posible a partir de los diferenciales de T° que ocurren en intervalos conocidos, calcular las tensiones esperadas para el elemento de hormigón que se ha medido. Requiere de un análisis incremental de las tensiones generadas, considerando también el efecto de relajación de tensiones que para las edades consideradas es muy fuerte. La siguiente ecuación refleja la situación:
n
at = L a(t) ∗ ∆T°(t) ∗ E(t) ∗ l/J(t, t´)
t´=l
α= coeficiente de dilatación térmica del hormigón
E= Módulo de Elasticidad del Hormigón (MPa)
Ψ= Función de relajación de tensiones = f(a/c, E(t), E(t´), tipo de cemento)
El análisis considera la situación que el 100% de la deformación generada por los cambios de temperatura se transforma en tensión, lo cual no representa en la mayoría de los casos la realidad. Mediante el uso de ábacos es posible estimar la condición esperada en obra.
Cuando la tensión de tracción generada, la cual ocurre por el enfriamiento natural que sufre el hormigón una vez que alcanza su T° máxima, sobrepasa la Resistencia a la Tracción del hormigón en ese momento ocurre el agrietamiento.
g) Curvas Mecánicas f) Relación entre Resistencia y Tensión a la Tracción