Modelo CTK-Concrete Temperature&Cracking Ris

Por lo general los diseños en hormigón armado no consideran directamente los fenómenos que ocurren a Edad Temprana, esto es, desde el momento en que el cemento es mezclado con agua y se da inicio al proceso de fraguado y posterior endurecimiento del hormigón, hasta una edad de 7 días.

Para la consideración del efecto de la hidratación a Temprana Edad se utilizan modelos de elementos finitos FEM basados en las propiedades termo, químicas y mecánicas del hormigón; deben ser capaces de simular el efecto químico de la hidratación del cemento (desarrollo de calor), de los procesos térmicos de enfriamiento / calentamiento que ocurre en el hormigón al encontrarse en un ambiente con distinta temperatura, y de las propiedades de conductividad de calor y de las condiciones existentes en la superficie del hormigón, las cuales afectarán el desarrollo de temperatura del elemento de hormigón.

El desarrollo de las propiedades mecánicas y resistentes, junto a la restricción externa que afecta al elemento, influirán en el nivel de desarrollo de las tensiones internas, tanto de compresión en una primera fase, como posteriormente de tracción. Simultáneamente, debido a la propiedades visco-elásticas del hormigón, ocurre una Relajación de las tensiones generadas.

El Modelo CTK de Agrietamiento Térmico para el Hormigón, es un modelo simple y uniaxial (1D), para la estimación del desarrollo de Temperaturas y Tensiones a Temprana Edad en el Hormigón.

La principal problemática que se presenta para la determinación de las tensiones en elementos de hormigón a temprana edad, debido a cambios volumétricos, radica en la imposibilidad de conocer en forma precisa el desarrollo de las distintas propiedades del hormigón, anteriormente mencionadas. Conceptualmente, la siguiente ecuación contiene la totalidad de los efectos ya indicados, mediante los cuales a través del uso de tablas o gráficos que resuman experiencias anteriores, o mejor aún, a partir de ensayos en laboratorio y/o modelos, es posible realizar una estimación. La siguiente Ecuación presenta la relación entre los distintos componentes:

  

 Dónde:

Al momento que las Tensiones de Tracción sobrepasan el desarrollo de la Resistencia a la Tracción del hormigón, ocurre el Agrietamiento en el hormigón: la grieta traspasa completamente la sección de lado a lado.

  

Acceda a ejemplos de resultados obtenidos con el Modelo CTK.