Investigación experimental del agrietamiento en vigas de concreto reforzado con agregados de 3/4 y 1 1/2
Date
1991
Authors
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Publisher
Universidad Autónoma de Puebla
Abstract
Por lo general el elemento estructural se encuentra agrietado en la zona donde el momento flexionante es mayor y este produce esfuerzos de tensión que no puede absorber el concreto, debido a su baja resistencia que tiene a estos esfuerzos. En el dimensionamiento de estructuras de concreto reforzado se deberá determinar las propiedades geométricas, la cantidad y posición de el acero de refuerzo de manera que satisfaga los requisitos prestablecidos de seguridad y de comportamiento bajo condiciones de servicio. El requisito fundamental de un elemento estructural, es el de contar con una resistencia suficiente y después se calculan las deformaciones y los agrietamientos para comprobar si están dentro de los límites establecidos.
Las grietas de tensión en las estructuras de concreto reforzado pueden indicar que existen problemas estructurales, y es posible que exponga al acero de refuerzo al oxigeno y a la humedad, y que causen su corrosión. Aunque las causas específicas de agrieta miento son múltiples, por lo general, se originan por esfuerzos que se desarrollan en el concreto, debido a la restricción en el cambio volumétrico o debido a cargas aplicadas a la estructura el tipo de apoyo.
Recientes investigaciones han demostrado que existen grietas muy finas en la cara de contacto entre el agregado grueso y el mortero (cemento y agregado fino), aún antes de aplicar la carga al elemento estructural. El agrietamiento en el interior del concreto reforzado, puede comenzar a niveles de esfuerzos en el acero de refuerzo tan bajos de 210 Kg/cm2, de vigas y losas peraltadas que se diseñen en una sola dirección. El control de las grietas es tan importante, como el control de las deflexiones en elementos sujetos a flexión, para mejorar la apariencia estética de las estructuras y que el agrietamiento en el concreto no se vea afectado por las condiciones ambientales a la que estará sujeto el elemento y se puedan originar o aumentar el tamaño de las grietas. En la mayoría de los casos, la exposición y la carga a largo plazo aumentan el tamaño de las grietas en el concreto reforzado y por consiguiente las deflexiones tienden a aumentar en el elemento estructural.
En la elaboración de las vigas se emplearon dos tamaños de agregado grueso, 3/4" (20 mm) y 1 1/2" (40 mm), y estas se diseñaron a una sola resistencia a la fatiga de 250 Kg/cm2, con un solo tipo de cemento (TOLTECA). Las vigas se ensayaron con dos cargas concentradas en los tercios del claro y por cada viga se elaboraron tres cilindros, para llevar un control de calidad, además de obtener el módulo de elasticidad de los especímenes.
En la presente investigación experimental realizada para calcular el ancho máximo de agrietamiento, se tomaron únicamente lecturas del ancho de grieta al nivel del refuerzo longitudinal de tensión y en el tercio central de la viga, donde no se colocar refuerzo transversal, debido a que no existen esfuerzos cortantes y se produce el momento flexionante máximo. De esta investigación experimental se obtiene una expresión, para cada tamaño de agrega do grueso, que permita predecir el ancho máximo de agrietamiento que se obtendrá en elementos estructurales de concreto reforzado.