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enero-abril 2012 /
pág 23
Cimbra
Cuando el hormigón está some-
tido a presiones muy altas, como en
una situación de impacto, la presión
lateral aumentará. Debajo del frente
de contacto del proyectil o fragmen-
to, el hormigón está expuesto a enor-
mes presiones de confinamiento y se
comporta plásticamente, disipando
una gran cantidad de energía. La pre-
sión de confinamiento bajo la carga
de impacto puede ser de varios cien-
tos de MPa. En un ensayo estándar
triaxial, la resistencia final del hormi-
gón puede aumentar enormemente.
Los experimentos realizados por Ba-
zant y otros [2], con un hormigón de
resistencia a compresión uniaxial de
46 MPa, mostraron aumentos de la
resistencia a rotura de 800 MPa como
máximo.
En cuanto a la resistencia a trac-
ción, ya se comentó que es muy débil
en el hormigón. Cuando el hormigón
se fisura la resistencia a tracción ha
alcanzado el máximo, disminuyendo
después rápidamente (fenómeno de
ablandamiento de tracción). La resis-
tencia a tracción apenas se ve afectada
por la compresión lateral.
LOS EFECTOSDEL TIPO
DEDEFORMACIÓNENEL
HORMIGÓNBAJOCARGA
UNIAXIAL
El comportamiento del hormigón de-
pende de la velocidad de la carga, efecto
conocido como variación de tensión. La
tasa de deformación en el material depen-
de de cada caso de carga, como se muestra
en la Figura 5 para distintos tipos de carga,
tales como la fluencia, cargas estáticas, te-
rremotos, golpes y cargas de explosión.
La resistencia, la capacidad de de-
formación y la energía de la fractura son
parámetros importantes para la carac-
terización y descripción de la respuesta
de hormigón. Para la carga dinámica,
estos parámetros cambian en relación
a la carga estática. Cuando el hormi-
gón se somete a cargas de impacto, la
resistencia del material va en aumen-
to. El factor de crecimiento dinámico
(DIF) se define como el aumento pro-
porcional de la fuerza dinámica máxi-
ma en relación con la resistencia a la
rotura estática. Para la carga dinámica,
la resistencia a la compresión final pue-
de ser más del doble que en el caso es-
tático. Además, de acuerdo con Ross y
otros [3], la resistencia última del hor-
migón a tracción aumenta de 5 a 7 ve-
ces con tasas de deformación muy altas.
La mayor resistencia se explica por
el cambio en el plano de la fractura. Con
un incremento en la variación de la carga,
el hormigón tendrá múltiples fracturas y
aumentarán las fracturas en el árido; co-
mo muestra la Figura 1.
Las dispersiones en los resultados se
explican por las dificultades de medición en
los ensayos dinámicos. Otra explicación es
que el porcentaje de humedad en el hormi-
gón influye en los efectos viscosos del mis-
mo. El hormigón húmedo es más sensible
a la tasa de deformación que el hormigón
seco; ver Ross y otros [3].
Los efectos viscosos se explican por lo
siguiente: cuando al hormigón se le so-
mete a una carga de compresión, los po-
ros se cierran. Debido al agua, los efectos
viscosos desarrollan una presión interior
tal que los poros se llenan de agua, lo que
proporciona una resistencia cada vez ma-
yor de material. Cuando se carga de for-
ma paralela a los poros, se crea una fuerza
de resistencia, ver Rossi yToutlemond [4].
Figura 1. Plano de rotura para carga estática y dinámica, basado en Zielinski [1]
Figura 2. Vista esquemática del efecto de los
mecanismos de fractura en la tensión de rotura, basado
en Zielinski [1]
Figura 3. Diagrama tensión-deformación para carga
uniaxial en el hormigón