4.3 Instrumentation of the microkernel
4.3.1 Workload Characteristics Accruing in L4
La resistencia obtenida mediante el método de flexotraccón necesitan ser multiplicados por un factor de corrección para obtener el valor de la resistencia a tracción:
31)𝐴𝑓𝑙 = 𝛼𝑓𝑙∙ℎ𝑏0,7 1+𝛼𝑓𝑙∙ℎ𝑏0,7 Siendo: hb: canto de la probeta (mm) fl: 0,06
Del mismo modo que sucede con la resistencia a tracción por hendimiento, el comportamiento a flexotracción del HLE respecto al del HC es diferente por la naturaleza de los áridos, la calidad del mortero y la adherencia entre los mismos.
En estudios realizados con HLE, se realizaron ensayos a flexotracción de múltiples tipologías de árido, y se compararon con los resultados a compresión de esos mismos hormigones. Las probetas, de 10x15x70 cm, se conservaron en estado húmedo. Los valores se compararon sobre las líneas límite de las resistencias esperables para hormigones con árido convencional. Igualmente se marcó la línea para la curva de valores medios, 𝑓𝑡 = √𝑓3 𝑐2
, según Hummel (Hummel, 1959).
Puede observarse que para los valores de resistencia a compresión por debajo de 50 MPa, la gran mayoría de los resultados se encuentran por encima de la media de los valores para HC, incluso varios valores por encima del límite superior. Solo cuando se supera dicho valor, los valores de los HLE tienden a aproximarse a los valores previsibles del HC, pero siempre muy por encima del límite superior (Figura 1.23).
Otro hecho destacable a la vista de los resultados, es que la resistencia a la flexotracción crece más lentamente de lo que lo hace la resistencia a tracción indirecta.
Fig.1.23.- Resistencia a flexotracción en comparación con la resistencia a compresión (Hummel, 1959) Edad Fuente 7 28 3 7 28 56 90
28 Moll, W.E. & Koemans, 1969 28 Beck, Hubert
28 Heufers, Hermann & Aurich
- LIAS – Leichtbaustoffe GmbH & Co KG - Otto-Graf-Institut del Universität Stuttgart 28
28 Lahl, 1967 Detoon
Liapor Institut für Materialprüfung und Forchung des Bauwesens der
TH Hannover
Norlit
Berwilit Dimel, Eugen & Laparose, 1968
Tab.1.3.-Valores medios de la resistencia a flexotracción de hormigones ligeros (Hummel, 1959)
Hay que indicar, que los ensayos se realizaron después de conservar las probetas en medio húmedo. Es de suponer, que al producirse el secado de las probetas, se produzcan tensiones internas de acortamiento, que se sumarian a las propias del ensayo. En el HLE, por la humedad acumulada en los poros del hormigón, se produce un gradiente más marcado entre la humedad en el interior de las piezas y la existente en el exterior. Este nivel de humedad tan diferente entre las partes del HLE hace que las tensiones sean igualmente diferentes. Por consiguiente la resistencia a flexotracción de hormigones que se están secando es sustancialmente más baja que la de hormigones conservados en estado húmedo. Una vez alcanzada la humedad de equilibrio, el hormigón recupera su resistencia original. En el caso de hormigones elaborados con áridos muy humedecidos con anterioridad a su elaboración, este comportamiento es más marcado.
1.5.6.-
Retracción
Tanto la retracción como la fluencia tienen en común varias características. En primer lugar, tiene como origen la misma causa: la hidratación de la pasta de cemento. En segundo lugar, la evolución de sus curvas de deformación en el tiempo es muy similar. En tercer lugar, el aumento de la retracción, genera un aumento de la fluencia. Además, los valores de deformación por ambos procesos, entre 400 y 1000 x10-6, son del mismo orden de magnitud. Y finalmente, ambos procesos son parcialmente reversibles (Kumar Mehta y Monteiro, 2006).
1.5.6.1.-Mecanismo físico de la retracción
Con el paso del tiempo, el agua que se acumula en el interior de una masa de hormigón desaparece, bien por evaporación, bien porque es utilizada por el cemento para hidratarse. Este agua está alojada en el interior de los poros de la estructura del hormigón. Mientras el agua se encuentra recluida dentro de la estructura porosa del hormigón, la misma
fc (MPa) ft (MPa) ft / fc (% ) 15 3,2 21 20 3,8 19 30 4,8 16 40 5,8 14 50 6,7 13 60 7,3 12
como reacción. Esto hace que exista una presión de separación interna dentro de la masa del hormigón. Cuando el agua desaparece, también desaparece la presión, por lo que la masa de hormigón tiende a invadir el espacio originariamente ocupado por el agua, dando lugar al fenómeno de la retracción.
Cuando se producen sucesivos ciclos de secado e hidratación, el agua vuelve al interior de los poros y vuelve a ejercerse la presión anteriormente citada. En este caso, ni toda el agua vuelve a su posición original, ni el hormigón cede a la presión del agua de igual manera, al haber desaparecido la película de agua que ocupaba los poros. Al desaparecer ésta, se establecen nuevas uniones entre las partículas de cemento, por lo que ahora el mortero de cemento es algo más resistentes y se deforma menos ante la presencia de las presiones del agua.
Parte de la retracción total sufrida por el hormigón durante su primer secado, permanece de forma constante, mientras que parte de la misma, puede ser recuperada en un nuevo ciclo de rehidratación interna (Figura 1.24) Se denomina retracción irreversible a aquella que es permanente desde el primer secado, y retracción reversible a aquella que puede recuperarse en procesos de rehidratación (Mindess, y Young, 1981).
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Fig.1.24.-Reversibilidad de la retracción (Mindess, y Young, 1981)
1.5.6.2.-Variables que intervienen
El mecanismo de la retracción está íntimamente ligado a la fluencia, al tiempo, la humedad y al estado de cargas. En el siguiente cuadro se muestra las diferentes relaciones entre ellas.
Mechanism Diagram Strain vs Time Stress vs Time Notes
Basic Creep
No moisture movement betwee concrete and ambient (no drying shrinkage Constant stress over time
Stress
Relaxation Constant strain over time
Drying Shrinkage (Unrestrained)
The member is free to move No stresses are generated
Drying Shrinkage (Restrained) Development of tensile stress Drying Shrinkage (Under constant strain)
The previous example is a particular case with z=0
Creep + Drying Shrinkage
The total strain is not the sum of the elastic, basic creeo, and drying shrinkage strain, the strain due to drying creeo should be included Drying Shrinkage + Stress Relaxation (Restrained)
The relaxation stress opposed the stress due to drying shrinkage Drying
Tab.1.4.-Combinación de carga, restricción de movimientos y condiciones de humedad, relativas a
la retracción (Kumar Mehta & Monteiro, 2006)
Como se ha indicado anteriormente, la variación en la humedad es la causa de la retracción. Por ello todos aquellos factores que de una u otra manera influyan en la variación de la humedad interna de la pieza, afectan a la retracción. Los factores que han de tenerse en cuenta son:
- Materiales y dosificación - Humedad relativa del ambiente - Temperatura
- Relación agua / cemento - Espesor de la pieza
- Tiempo de curado - Relación árido / cemento