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12/08/2022
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La UNLP busca reducir el impacto que generan las fisuras en estructuras de hormigón

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La Plata, ago 26 (DIB).- ¿Es posible predecir la aparición
de grietas y fisuras en grandes diques y otras mega estructuras hormigón? ¿Se
puede calcular con precisión en qué momento el material comenzará a
deteriorarse para repararlo a tiempo? 
Para un grupo de investigadores de la Facultad de Ingeniería de la
Universidad Nacional de La Plata, no sólo es posible, sino que además permite
adoptar las medidas necesarias para minimizar su impacto.

En los laboratorios del departamento de Construcciones, los
ingenieros platenses implementan un modelo numérico capaz de predecir la
aparición de fisuras en estructuras de hormigón masivo, tales como represas y
bases de fundación de gran volumen. El desarrollo permite tomar medidas
adecuadas para evitar que ocurra este tipo de fenómeno, o para poder controlar
su potencial impacto en este tipo de estructuras.

La ocurrencia de fisuras en las estructuras de hormigón, que
resulta inherente a la propia naturaleza del material y que puede tener
distintos orígenes, es uno de los factores de mayor impacto económico en la
reparación y mantenimiento de las estructuras y una de las causas principales
de su envejecimiento prematuro. En este contexto el modelo implementado es
visto como una poderosa herramienta para optimizar el diseño estructural, la
optimización de los procedimientos constructivos y una adecuada selección del
material.      

María Paula Zappitelli, investigadora que participa en el
proyecto de desarrollo e implementación del modelo, explicó que su aporte se
aboca a las fisuras generadas por fenómenos de contracción térmica y por secado
del hormigón. “En este caso se trata de fisuras que se producen como
consecuencia de fenómenos de gradiente de masa y/o de superficie
desarrollados a partir de los cambios de volumen que experimenta el
material, ya sea como consecuencia de la evolución del calor liberado durante
el proceso de hidratación del cemento, como de los cambios de humedad que
ocurren durante el secado del hormigón”, detalló.

Zappitelli sostuvo que “en los dos problemas abordados,
contracción térmica y por secado, se incorporan como variables las propiedades
del material, las condiciones ambientales en las que se encuentra emplazada la
estructura, la metodología constructiva utilizada, la tipología estructural y,
como aporte novedoso y complementario, la posibilidad de contemplar en el modelo
la aleatoriedad presente en la distribución de las propiedades del material”.

Para determinar la aparición de las fisuras se modela
numéricamente la estructura utilizando el Método de los Elementos Finitos, y se
aplica un modelo de daño con ablandamiento que permite calcular el estado
tensional de la misma. En los casos en que se considera la aleatoriedad del
material, el modelo, a partir de un algoritmo especialmente desarrollado,
asigna las propiedades siguiendo una determinada función de distribución. Este
enfoque permite obtener múltiples resultados para un mismo problema dando la
posibilidad de analizar estadísticamente los resultados obtenidos y asignar una
probabilidad de ocurrencia al evento estudiado.

El proyecto, dirigido por Claudio Rocco e Ignacio Villa, se
lleva a cabo en el departamento de Construcciones de la Facultad de Ingeniería
y se enmarca en el Programa de Incentivos aprobado por la UNLP denominado
“Modelación a diferentes escalas del comportamiento de materiales y
estructuras”. (DIB) FD

 
 

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