Manual Diseño Ténico

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inferior al del perímetro del revestimiento.

ANÁLISIS DE ELEMENTO FINITO Para la junta de solapa se han desarrollado análisis de formato cerrado que reducen las aproximaciones del análisis de cizalla diferencial. Las aplicaciones de estos análisis, sin embargo, "son limitadas, ya que sólo pueden adaptarse a la geometría y a los estados fronterizos más sencillos. Para situaciones más complejas se requieren soluciones de aproximación numérica"[20]. El análisis de elemento finito (FEA) divide el sistema en pequeños elementos y es apropiado para sistemas adheridos ya que pueden unirse entre sí elementos con diferentes propiedades materiales. El FEA, disponible en paquetes comerciales, se aplica extensamente al análisis de tensiones de sistemas adhesivos/adherentes [20, 21]. La aplicación del FEA a los sistemas de revestimiento de azulejos ha sido descrito brevemente por Van Den Berg [22] y Goto et al. [23]. En su forma más simple, el FEA se aplica bajo el supuesto de que existen unas propiedades materiales de elasticidad lineal. Para estas propiedades se producen algunas tensiones máximas en los bordes adherentes que son teóricamente infinitas ("singulares") [20], por lo que aumentan a medida que disminuye el tamaño de las cuadrículas, que se aproxima al infinito para un tamaño de cuadrícula cero. "En varios análisis, estos máximos agudos fueron reducidos al nivel del esfuerzo máximo medido experimentalmente, suponiéndose un comportamiento elastoplástico y viscoplástico del material adhesivo [24]. La experiencia práctica ha demostrado que los adhesivos de los sistemas de revestimiento de azulejos experimentan fluencia para aliviar las tensiones máximas [16, 17]. Los métodos de ensayo normales para adhesivos proporcionan unos esfuerzos de fallo medios sobre la superficie adherida que no son apropiados para comparación con los esfuerzos máximos obtenidos teóricamente para la predicción de fallos. La carga real que provoca el fallo de un sistema de revestimiento de azulejos afectado de esfuerzos máximos singulares y no singulares se puede determinar a partir de la carga de fallo medida de un modelo físico experimental similar y de los esfuerzos máximos del FEA en el sistema y en el modelo FEA (computados con el mismo tamaño de cuadrícula FEA) [20]. Por consiguiente, el FEA lineal-elástico se puede emplear para mostrar la influencia de los cambios en los parámetros del

sistema sobre esfuerzos máximos, y por consiguiente la propensión al fallo, si se utiliza el mismo tamaño de cuadrícula FEA en los casos comparados, según se muestra en el Apéndice 1. Naniwa et al. [25] emplearon FEA para estudiar la distribución interna de los esfuerzos causados por movimientos diferenciales de los sistemas de revestimiento de azulejos de paredes exteriores por los efectos de dos estados: ciclos repetitivos de frío a caliente y de húmedo a seco. También estudiaron el efecto de las características de los componentes del sistema sobre los esfuerzos que se producen entre los mutuas acoplamientos, haciendo notar que deberían llevarse a cabo estudios adicionales sobre el efecto de la relajación de esfuerzos debido a la fluencia. Su modelo consistió en una sección de pared transversal bidimensional, empleando azulejo de medio ancho (30 mm) y de 9 mm de espesor, con una junta de mortero de 4 mm de ancho. Los azulejos se aplicaron a una pared de hormigón de 150 mm de espesor, empleando el mortero normal o combinaciones de morteros normal y liviano. Llegaron a la conclusión de que, bajo ambas condiciones, existían dos puntos donde la exfoliación tendería a producirse debido al esfuerzo cortante sobre plano: los acoplamientos entre el azulejo y el mortero adhesivo, al borde, y detrás del borde del azulejo, en los acoplamientos entre el hormigón y el mortero del substrato. En condiciones de frío o calor, los esfuerzos transversales máximos también se produjeron en los mismos sitios. No obstante, en condiciones húmedas o secas, se produjeron unos considerables esfuerzos de tracción sobre plano en todas los acoplamientos del centro de los azulejos. Bajo condiciones de frío o calor, se observó que el esfuerzo podía disminuir si se reducía el módulo elástico del mortero (aumentando su deformabilidad), especialmente en los acoplamientos entre el hormigón y el mortero del substrato. Bajo condiciones húmedas y secas, cuando la contracción de secado tanto de los morteros adhesivo como del substrato (livianos) era alta, el esfuerzo aumentaba en los acoplamientos entre el mortero del substrato y el hormigón. Por consiguiente, los ciclos de secado repetitivos (después de la infiltración de agua de lluvia) podían crear unos esfuerzos extremos capaces de producir falta de adherencia. El empleo de mortero liviano redujo los esfuerzos inducidos térmicamente pero no los esfuerzos inducidos por la humedad. Se observó que las características físicas del mortero ideal eran un

CAPÍTULO 9 Procedimientos de Garantía de Calidad, Inspección, Ensayo y Mantenimiento Revestimientos Exteriores Con Adherencia Directa De Azulejos Cerámicos, Piedra Y Ladrillos Caravista-Manual De Diseño Técnico © 1998 LATICRETE International, Inc..

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