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Cómo controlar la perdida de adherencia entre hormigón y acero como consecuencia de exposicion a altas temperaturas al elemento?

Pregunta planteada en el curso Curso de Patología y refuerzo de estructuras

Suponiendo que esta efecto en el hormigón como consecuencia de un fuego (situación accidental) es el mismo que tendría ese elemento si por su localización y/o uso estuviera expuest0 a muy altas temperaturas (pensemos en estructuras pertenecientes a instalaciones industriales) ¿ Cómo se controlaría la posible perdida de adherencia entre hormigón y acero si partimos de que esa estructura alcanzará de manera habitual temperaturas por encima de los 300ºC? Qué criterios de diseño establecemos para que ese efecto se minimice?.
Durante una patología de este fenómeno o afección, ¿Dado que no siempre se manifiesta, la verificación de si ha ocurrido sería a través de catas? ¿ si se manifesta externamente la fisuración sería parecida a la de corrosión? ¿el tratamiento aplicable para estos casos pasaría por el saneamiento de la sección afectada, eliminando el hormigón de recubrimiento y posterior reconstrucción?

1 respuesta

Hola Jose Alonso,
Como bien sabes y comentamos en el curso, una de las grandes ventajas del hormigón es su reducida conductividad térmica, que hace que aunque en superficie se alcancen temperaturas de 300 ºC, en la posición de las armaduras la temperatura sea muy inferior, sin afectar en absoluto a la adherencia.
Para que dicha adherencia se pueda ver afectada la bibliografía normalmente acepta que la barra tiene que alcanzar unos 300 ºC, que para un recubrimiento “reducido” de 3 cm y una barra de esquina (la más desfavorable), exigiría en el exterior una temperatura de más de 800 ºC durante el tiempo equivalente a un fuego normalizado R30.
Si así fuera, la forma de comprobarlo es indirectamente, por la feliz coincidencia de que el módulo de elasticidad del hormigón empieza disminuye de forma significativa a partir de unos 200 ºC, por lo que es frecuente utilizar la medida de la velocidad del impulso ultrasónico (ultrasonidos) para determinar si dicha temperatura se ha alcanzado a esa profundidad (dicha velocidad varía en función del módulo de elasticidad del hormigón, y mediante metodologías más o menos sofisticadas es relativamente sencillo realizar ese cálculo. Pero esto ya es otra historia…).
Por otro lado, sin necesidad de alcanzar temperaturas tan elevadas, una exposición prolongada a temperaturas del orden de los 300 ºC que comentas sí llegaría a calentar todo el hormigón, y en consecuencia las armaduras, pero este calentamiento sería en principio "uniforme", y dado que el coeficiente de dilatación térmica es prácticamente idéntico en ambos materiales, no se afectaría la adherencia (como comentamos en el curso ésta se produce por la introducción no uniforme de las altas temperaturas en el interior de la masa del hormigón).
Espero haber contestado a tu consulta. Recibe un cordial saludo.

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