Las causas Que originan estas variaciones anelástlcas de las tensiones y deformaciones, residen en ia microestructura de la pasta de cemento endurecida (ver (6))_ Esta pasta de cerTl8nto es la lechada endurecida, Que envuelve las parllculas de los agregados y las vincula entre sI. La base fundamental de la pasta endurecida la constituye el gel de cemento, masa co· loidal de alta resistencia y muy homogénea, Que incluye en su seno partlculas de mayor lama· no. como peQuenos trozos de kllnker y cri stales de hidrato de calcio. En el gel de cemento exls· te agua en distintas formas: como agua combinada Qulmicamente, como agua coloidal en los poros del gel (aproximadamente 100 veces menores Que los capilares) y como agua libre, ademas de aire en los capi la res y macroporos. Por ello, la contracción de fraguado se origina por corrugamiento (disminución de volumen) de la masa de gel, proceso duranle el cual se evapora agua no combinada Químicamente del gel de cemento. Ello ocurre en los elementos de hormigón independientemente de su estado de tensión y es función de las tensiones capilares, del tiempo o bien de la edad del hormi· gón y esencialmente de las condiciones climaticas, es decir de la temperatura y humedad relativa ambientes. La contracción de fraguado es, en parte, reversible por expansión por curado en agua o muy elevada humedad relativa ambiente (Fig . 2.22). En la fluencia de los elementos de hormigón, sometidos a tensiones de larga duración, el agua no combinada Qulmlcamente es Impelida de los microporos del gel de cemento (poros del gel) hacia los capilares y se evapora, lo Que tiene como consecuencia una disminución de volumen del gel (ver también 139, 40J). Como en el caso de la contracción de fraguado, este proceso resulta Influido por las ten· slones capilares y en especial influyen nuevamente las condiciones climáticas. El Incremento de la deformación por fluenda es cada vez menor con el transcurso del tiempo y se anula sólo después de mucho tIempo; en estructuras al aire libre, por ejemplo, re· cién después de 15 a 20 anos. En el caso de compresión axll 0l, aparece también en dirección Iransversal una deformación por ftuencla debida a la deformación transversall q = "'ll- Los resultados experimen· tales de este problema son aun escasos y se contradicen parcialmente [41 , 42]. Para poder calcular deformaciones por lI uencia en estados dobles de tensión con suficiente exactitud, deberla conocerse la deformación transversal por fluencia. Análogamente con lo Que ocurre en el caso de la contracción de fraguado, las deformaciones por fluencia son parcialmente reversibles. Es asl Que puede ob~ervarse al proceder a una descarga que, además de la recuperación elástica, ocurre con elllempo una disminución adicional de deformación, a la que se denomina " recuperación de lIuencla", "fluencia rever-
e
~e
• •
'E S
~
w
~
°\
0,4
u u
• E 0.6
8
en agua
".-
0,2 e
..
('/ )
0,2
-Es
..
( '/ )
10
2
, ,,,
" '-
--
1- -
al aire
(70". rL F.¡ 18°C)
--
t 20 [ meses )
,, '~ "
I
I en agla
I
-
'- -
I
al aire
-
I I
Flg. 2.22. Contracción y expansión de un hormloón con Z 275 y un contenido de cemento de 300 a 350 kg/ml (segUn A. Hummel [7]).
23