Análisis numérico de la fisuración superficial de estructuras de hormigón armado por efecto de la corrosión

In this work the mechanical behavior of the covering is analyzed, using the finite element method, when the same one is put under a circumferential pressure in the zone of contact with the reinforcement. This pressure simulates the effect generated by the corrosion products and is valued from experimental studies of other authors.The crack process is associate with the evolution of the originated stresses. The zones that reach the permissible tension stresses, allow to locate the appearance of the cracks. In this work the covering/diameter (C/D) ratio and bar position influence is analyzed. The pressure necessary to generate cracks is obtained relating it to lost of reinforcement radius, obtained experimentally by other authors. This interrelation let to arrive to an expression that allow to consider this pressure as a function of the relation cover/reinforcement diameter and of the concrete quality.El proceso de corrosión de armaduras ubicadas dentro del hormigón da origen a la aparición de fisuras lo que reduce la capacidad portante y aumenta las deformaciones de los elementos afectados. Esto tiene directa relación con los estados límites últimos y de servicio, afectando la durabilidad de las estructuras.Diversas variables influyen sobre dicho proceso corrosivo y sobre la generación y propagación de fisuras longitudinales en la superficie del elemento. Existen numerosos estudios experimentales y numéricos que abordan el tema, efectuando el seguimiento de dichas fisuras.El objetivo de este trabajo es estudiar la influencia de la relación adimensional recubrimiento de hormigón / diámetro de barra (C/D) en función de la posición de la barra, y estimar la presión necesaria para generar la fisura. Al efecto se emplea el Método de los Elementos Finitos utilizando un modelo elástico lineal, para simular el proceso de fisuración del recubrimiento en elementos de hormigón armado. La acción sobre el hormigón, provocada por los productos de corrosión, se materializa mediante una presión actuando radialmente sobre el hormigón adyacente a la barra. Se considera que las zonas en que la tensión alcanza la resistencia característica de tracción del hormigón permiten establecer la ubicación de las fisuras y la presión que las origina. Esta última se ha podido relacionar con la pérdida de radio determinada empíricamente por otros autores basados en resultados experimentales, permitiendo llegar a una expresión para estimar dicha presión en función de la relación C/D y de la calidad del hormigón