¿Es posible predecir la aparición de grietas y fisuras en grandes diques y otras mega estructuras hormigón? Con esa pregunta en mente trabajan los científicos de la Facultad de Ingeniería de la UNLP que buscan revolucionar el mundo de la construcción en un futuro no muy lejano. Sus investigaciones revelan que predecirlas es posible y hasta se pueden tomar medidas para minimizar su impacto.
En los laboratorios del departamento de Construcciones un grupo de 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 es uno de los costos más altos en la reparación y mantenimiento de grandes 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.
En ese marco, la investigadora María Paula Zappitelli, quien 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 o de superficie, desarrollados a partir de los cambios de volumen que experimenta el material como consecuencia de la evolución del calor liberado durante el proceso de hidratación del cemento o de los cambios de humedad que ocurren durante el secado del hormigón", detalló.
"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", explicó Zappitelli sobre las implicancias del método desarrollado en la ciudad.
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 enmarca en el Programa de Incentivos aprobado por la UNLP denominado "Modelación a diferentes escalas del comportamiento de materiales y estructuras".
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