Entre las tres variables objeto de estudio en la presente investigación, es la duración del tiempo en el que se mantiene la compresión de la cual se tiene un menor conocimiento, y por tanto la más relevante. Como se indicó en el Capítulo 2 se han realizado trabajos previos de análisis de la influencia de los estados previos de compresión sobre la permeabilidad, pero en todos los casos, la carga aplicada ha sido mantenida durante periodos cortos de tiempo que por lo general han sido inferiores a 1 hora y siempre menos de de 24 horas.
Es conocido el fenómeno de cansancio del hormigón bajo la solicitación de cargas de compresión mantenidas en el tiempo y su afección a la resistencia, provocando una baja en la misma respecto a los valores obtenidos en procesos de carga-descarga rápidos.
Tabla 5-5a. Pruebas de rango múltiple de la profundidad de penetración media de acuerdo a la duración del tiempo de precompresión.
A. Sin considerar los resultados del tipo de hormigón IIIc
Tiempo de precompresión Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos 0 (patrón) 18 17,667 0,917 X 1 hora 17 19,352 0,951 XX 24 horas 18 20,333 0,917 X 144 horas 17 24,544 0,951 X
Contraste Significancia Diferencia +/- Límites
0 - 1 -1,685 2,649 0 - 24 * -2,667 2,601 0 - 144 * -6,877 2,649 1 - 24 -0,982 2,649 1 - 144 * -5,192 2,694 24 - 144 * -4,210 2,649
B. Sin considerar los resultados del grado de compresión 75 % f,cu
Tiempo de
precompresión Casos Media LS Sigma LS HomogéneosGrupos
0 (patrón) 18 16,889 0,895 X 1 hora 18 17,278 0,895 X 24 horas 17 17,579 0,927 X 144 horas 17 21,427 0,927 X
Contraste Significancia Diferencia +/- Límites
0 - 1 -0,389 2,539 0 - 24 -0,690 2,586 0 - 144 * -4,539 2,586 1 - 24 -0,301 2,586 1 - 144 * -4,150 2,586 24 - 144 * -3,849 2,630
Tabla 5-5b. Pruebas de rango múltiple de la profundidad de penetración máxima de acuerdo a la duración del tiempo de precompresión.
A. Sin considerar los resultados del tipo de hormigón IIIc
Tiempo de precompresión Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos 0 (patrón) 18 33,278 1,170 X 1 hora 17 35,216 1,213 XX 24 horas 18 37,167 1,170 X 144 horas 17 42,381 1,213 X
Contraste Significancia Diferencia +/- Límites
0 - 1 -1,938 3,382 0 - 24 * -3,889 3,321 0 - 144 * -9,103 3,382 1 - 24 -1,951 3,382 1 - 144 * -7,165 3,440 24 - 144 * -5,214 3,382
B. Sin considerar los resultados del grado de compresión 75 % f,cu
Tiempo de
precompresión Casos Media LS Sigma LS HomogéneosGrupos
0 (patrón) 18 31,444 1,145 X 1 hora 18 31,944 1,145 X 24 horas 17 32,907 1,186 X 144 horas 17 37,010 1,186 X
Contraste Significancia Diferencia +/- Límites
0 - 1 0,500 3,248 0 - 24 -0,962 3,308 0 - 144 * -5,065 3,308 1 - 24 -1,462 3,308 1 - 144 * -5,565 3,308 24 - 144 * -4,103 3,364
En las Tablas 5-5a y 5-5b se muestran los resultados del estudio estadístico mediante pruebas de rango múltiple de la relación de la duración del tiempo de compresión sobre la permeabilidad. Se deduce una clara dependencia de la permeabilidad con la duración del tiempo de precompresión, la cual aumenta de forma muy notable para el tiempo de precompresión de 6 días (144 horas).
Analizando la evolución de las medias de las profundidades de penetración media y máxima, el comportamiento es análogo en los casos A y B. En el caso A (sin tener en consideración los ensayos del tipo de hormigón IIIc), hasta periodos de compresión mantenida de 24 horas el efecto del tiempo de precompresión no es apenas significante presentándose parejas de grupos homogéneos dos a dos entre los tiempos de carga de 0-1 hora y 1-24 horas, y es para el tiempo de compresión de 144 horas (6 días) cuando se produce un grupo fuertemente heterogéneo con una elevada diferencia respecto a los tiempos de 0, 1 y 24 horas.
En el caso B (sin tener en consideración los ensayos del grado de compresión 75 % f,cu), la tendencia de los resultados es muy parecida a la
indicada en el caso A, si bien se acentúa aún más la influencia del tiempo de compresión en periodos largos de aplicación respecto a tiempos de compresión cortos. La diferencia entre los resultados para los tiempos de compresión de 0, 1 y 24 horas es aún menor, formando todos ellos un mismo grupo homogéneo.
Lo comentado anteriormente se observa gráficamente en las Figuras 5-3a y 5-3b, en las que se representan las medias de las profundidades de penetración media y máxima en función del tiempo compresión, respectivamente. Se puede apreciar el notable incremento de la permeabilidad en periodos de compresión mantenida de larga duración.
Figura 5-3a. Representación gráfica de los valores de las medias de la profundidad de penetración media con relación al tiempo de precompresión.
Figura 5-3b. Representación gráfica de los valores de las medias de la profundidad de penetración máxima con relación al tiempo de precompresión.
A la vista de los resultados para cada uno de los tipos de hormigón se deduce que si bien se puede concluir que la permeabilidad aumenta a medida que se mantiene más tiempo la carga aplicada, se obtiene que el incremento porcentual provocado es menor a medida que aumenta la resistencia característica a compresión del hormigón. Se confirman así las
conclusiones de Ngab, et al. (1981) que indican que el proceso de microfisuración en hormigones de alta resistencia es más estable hasta mayores niveles de carga que en hormigones de resistencia normal, experimentando una menor microfisuración. En cuanto al nivel de compresión en el que se produce la propagación de la fisuración que desencadena la rotura, es menor en el caso de los hormigones normales (70 -75 % f,cu) que en hormigones de alta resistencia (80-95 % f,cu).
En los ensayos tensión-deformación realizados sobre los hormigones del tipo IIIc, también se manifiesta el incremento de la microfisuración con el tiempo de compresión comparando los valores de la deformación residual de la probeta tras la descarga. En el caso de carga mantenida de la compresión durante 24 horas la deformación residual es aproximadamente 4-5 veces superior que para el tiempo de carga de 1 hora (Figura 5-4). En los trabajos desarrollados por Saito e Ishimori (1995) para el estudio de la permeabilidad sobre hormigones a los que previamente se les ha provocado una fisuración controlada, obtienen que la permeabilidad se incrementa en la medida en que aumenta la deformación residual. De este modo, la permeabilidad bajo carga mantenida podría ser estimada a partir de los valores de deformación residual obtenidos.
Nuevamente se confirma la relación entre la permeabilidad y el tiempo de duración de la compresión, a la vista de los incrementos de deformación residual resultantes en los ensayos tensión-deformación para los plazos de carga de mayor duración.
A pesar de ello, los bajos valores absolutos de la permeabilidad obtenidos tras los procesos de precompresión de los hormigones IIIa y IIIc, parecen indicar que el grado de compresión aplicado no ha provocado una
propagación de la microfisuración dando lugar a la aparición de macrofisuras, permaneciendo todavía las probetas con un elevado nivel de elasticidad en el que recuperan un gran porcentaje de la deformación tras la descarga, lo cual provoca el cierre de las fisuras y por tanto el incremento en la permeabilidad no es significante.
Con el fin de analizar el efecto conjunto entre del tiempo de compresión y los distintos tipos de hormigón ensayados sobre la permeabilidad, se han calculado las interacciones entre ambos factores para las profundidades de penetración en el supuesto de no considerar los resultados de los ensayos al 75% de la carga de rotura, y así poder disponer de los resultados sobre los tres tipos de hormigón investigados. Los gráficos de interacción quedan representados en la Figura 5-5, observándose una mayor afección del tiempo de compresión sobre la permeabilidad en el hormigón tipo IIa, y un comportamiento equivalente en los hormigones IIIa y IIIc. Los valores absolutos de la permeabilidad obtenidos siguen cumpliendo las limitaciones de la I.EHE-08
Figura 5-5. Gráficos de interacción en la profundidad de penetración y los tipos de hormigón.