Modelo de elementos finitos para el análisis térmico de estructuras hormigonadas por etapas

Resumen

La distribución de temperaturas en el interior de una estructura de hormigón masivo a edades tempranas, es un fenómeno que debe ser estudiado y caracterizado, ya que el calor liberado durante la construcción por efectos de la reacción de hidratación del cemento, puede originar tensiones inadmisibles para su edad, produciendo fisuras y disminución de resistencia. El objetivo general del trabajo consiste en proponer un método numérico que permita determinar el estado térmico del hormigón al comienzo de la hidratación del cemento, y poder aplicar esta metodología al estudio de estructuras civiles con gran volumen de hormigón. Esto se logra resolviendo la ecuación diferencial del calor mediante el método de los elementos finitos, agregando un término fuente que represente la generación del calor y, a su vez, estableciendo una condición de convección en las superficies expuestas al aire para poder estudiar el efecto de la variación de la temperatura ambiente en el tiempo. El modelo se valida a través de la comparación de resultados con ensayos experimentales sobre probetas de pasta de cemento y de hormigón, con resultados de la bibliografía y con soluciones obtenidas mediante programas comerciales.