Adherencia en el concreto


El concreto, también conocido como hormigón, es un material altamente resistente, con el que se forman los cimientos estructurales de diversos tipos de construcciones. Proviene de la mezcla de distintos materiales, como cemento con agua, gravilla, arena y otros aditivos.

 

Uno de sus mayores beneficios es que permite una gran maleabilidad cuando está fresco, para así darle las formas requeridas para la estructura en particular, y sobre todo que funciona como un excelente soporte para elementos muy pesados

 

El hormigón armado consiste en una configuración de hormigón más barras de acero, que aumentan la capacidad de resistencia a la tracción del elemento.

 

La adherencia es un fenómeno en el cual se basa la interacción acero-concreto. Principalmente se refiere a tres fenómenos, que son adherencia química, fricción entre las superficies en contacto e interacción mecánica debida a los resaltes del acero.

 

Si no existiera la adherencia acero-concreto, las barras y otras piezas mecánicas serían incapaces de soportar la tracción, y se deslizarían hacia el exterior sin la menor oposición de resistencia por parte del hormigón.

 

El descubrimiento de esta fricción mecánica al interior de este material es uno que ciertamente se remonta a muchísimos años atrás. Aunque las primeras apariciones del concreto de que se tiene registro datan del año 300 A.C., en la Antigua Roma, halló su apogeo en el mundo moderno por el siglo XIX, cimentando la base de todas las grandes construcciones que existen hoy en día. Ya por entonces se sospechaba que esta relación de adherencia acero-concreto formaba un pilar fundamental en la ciencia detrás de las obras con hormigón.

 

Las primeras pruebas de adherencia y anclaje en el concreto se remontan a 1899, y consistieron en medir cuánto se desplazaban unos “hilos de acero” ahogados en mortero, sometidos a fuerzas de tensión. La relación fuerza-desplazamiento que de aquel estudio se obtuvo sirvió de estándar en algunos lugares hasta los años 50.

 

En 1958 se realizó el primer pullout test como tal, que consistió en una prueba de extracción a varillas con pequeñas reducciones de diámetro a través de su longitud, que permitían la interconexión con el hormigón al generarse anillos de concreto en algunas zonas de la barra. Luego en 1966  se retomó esta idea, ya no disminuyendo el diámetro del acero, sino generando resaltes y se realizaron pruebas mediante las cuales se pudo hacer una comprobación de que, al modificar la geometría de las nervaduras, y añadir este resalte que queda anclado al concreto, se obtienen mejores resultados de adherencia, e incluso se observó que estos resaltes dejaban de tener una respuesta importante en la adherencia por sobre los 40° de inclinación.

 

El hormigón es uno de los materiales actuales que cuentan con un historial de aplicaciones y con una cantidad de horas de estudio acerca de su comportamiento que ciertamente deben estar entre los mayores del mundo en cuanto a horas de análisis a lo largo de siglos de uso. El avance de su comprensión ha pasado de lo intuitivo a lo empírico-práctico y durante el último siglo ha llegado a un análisis técnico-científico de alto estándar. Junto a ello, el fenómeno de la adherencia del acero en el hormigón ha sido también objeto de estudio y ello ha dado paso a otras tecnologías, como son elementos de anclaje químicos que utilizan estos mismos conceptos para entregar nuevas y simples soluciones a problemas que habrían sido muy difíciles de resolver en un pasado no tan lejano.

 


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