Modelo no local de daño para hormigon afectado por reaccion alcali-silice (RAS)

Abstract

La RAS es una reacción que se da entre los álcalis presentes en la pasta de cemento y la sílice reactiva de los agregados naturales. El producto de dicha reacción es un gel que se expande a través del tiempo, dependiendo del contenido de humedad y de la temperatura en el interior del hormigón. La expansión del gel puede producir micro fisuración tanto de la matriz como de los agregados, según la mineralogía de los agregados. Este proceso de micro fisuración reduce tanto la rigidez como la resistencia del hormigón, con la consiguiente disminución de la seguridad de la estructura a la cual pertenece. Para la modelación de este fenómeno es necesario tener en cuenta dos aspectos fundamentales: el primero es la cinética de la reacción química y el segundo es su efecto sobre el comportamiento mecánico del material, como expansión y consecuente microfisuración. En este trabajo se emplea un modelo de daño dependiente del gradiente espacial de daño para representar el comportamiento mecánico del hormigón. Se incluye una variable que mide el progreso de la RAS en el trabajo de las fuerzas internas. La evolución de esta variable se rige por una ley cinética de primer orden, típica en este proceso químico. Finalmente el modelo se calibra para reproducir ensayos de laboratorio disponibles en la bibliografía.