Estudio del efecto de la escala sobre las propiedades mecánicas del hormigón de alta resistencia

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería civil
• Tecnología del hormigón

Sus antecedentes:

• La norma europea EN 12390-13 permite variadas formas y tamaños de muestras para ensayos de hormigón.
• Las normas existentes carecen de orientación sobre la relación entre la geometría de la muestra y el módulo elástico.
• Las variaciones en las dimensiones de la muestra pueden afectar a las propiedades mecánicas medidas del hormigón.

Objetivo del estudio:

• Investigar la influencia de la forma y el tamaño de la muestra sobre el módulo de elasticidad y la resistencia a la compresión del hormigón de alta resistencia.
• Para cuantificar las diferencias en el módulo elástico medido (dinámico y secante) y la resistencia a la compresión basada en la geometría de la muestra.
• Para determinar la importancia relativa de las dimensiones de la muestra frente a la estructura del material en el comportamiento mecánico del concreto.

Principales métodos:

• Prueba de 64 muestras de hormigón de alta resistencia (resistencia media de 101,9 MPa).
• Se utilizan muestras cúbicas y cilíndricas de diferentes tamaños y proporciones de esbeltez.
• Comparación de los resultados de las diferentes geometrías de las muestras con una muestra cilíndrica estándar (150 × 300 mm).

Principales resultados:

• Las diferencias en el módulo dinámico de elasticidad (E_d) alcanzaron hasta el 19% y el módulo de secante (E_c,s) hasta el 14% en comparación con los cilindros estándar.
• La escala y la forma de la muestra mostraron una menor influencia en las propiedades mecánicas.
• La estructura interna y la densidad del hormigón se identificaron como los factores dominantes que afectan a las propiedades medidas.

Conclusiones:

• La estructura individual y la densidad del hormigón de alta resistencia son determinantes críticos de su módulo elástico y resistencia a la compresión.
• La forma y el tamaño de la muestra tienen un efecto comparativamente menor en las propiedades mecánicas medidas.
• La estandarización de la geometría de la muestra en las pruebas de hormigón puede requerir una reevaluación basada en las características específicas del material.