El estudio de la retracción por secado y la fluencia en el hormigón ha sido objeto importante de
investigación durante décadas. Estos fenómenos tienen gran importancia, cuanto menos económica, en el
diseño de estructuras de hormigón modernas, como los puentes con grandes vanos, recipientes para
reactores nucleares, cáscaras, estructuras off-shore o estructuras subterráneas. Gran parte de los estudios
encontrados en la bibliografía se concentran en el análisis experimental de estos fenómenos, ya sea a partir
de probetas de diversos tamaños y formas o bien directamente a partir de elementos estructurales. La gran
cantidad de información acumulada ha permitido el desarrollo de formulaciones empíricas para estimar las
deformaciones que una estructura sufrirá como consecuencia de estos efectos diferidos. A día de hoy, los
códigos de edificación todavía tratan la retracción por secado y la fluencia de manera empírica, donde el
efecto de la humedad relativa y del tamaño de las secciones sometidas a secado se tienen en cuenta
mediante factores aproximados.
La parte restante de los trabajos realizados en esta materia se centra en la modelación de la retracción por
secado utilizando métodos numéricos, como los métodos de los Elementos Finitos (MEF), de las
Diferencias Finitas o de los Volúmenes Finitos. Es principalmente en este campo donde todavía resta
dilucidar diversos aspectos e interaccionar con la rama experimental, de manera de diseñar campañas
experimentales más efectivas. Tradicionalmente los estudios en este campo se han realizado de un modo
fenomenológico, en el cual el hormigón se considera como un material continuo homogéneo. Un
planteamiento más completo y potente puede conseguirse con modelos meso-estructurales, en los cuales la
estructura interna del material se representa explícitamente. Este trabajo se enmarca dentro de este último
subgrupo, más específicamente dentro de la modelación avanzada por el MEF del comportamiento de
materiales cuasi-frágiles, como el hormigón. Se analiza el material a un nivel de observación microscópico
de primer nivel (mesoestructura), en el que el material no se trata como un continuo homogéneo, sino que
se tiene en cuenta la naturaleza heterogénea propia del material de manera explícita en la malla de
elementos finitos. Adicionalmente se introducen elementos junta para la representación explícita de la
fisuración y el flujo a través de las fisuras. El análisis se realiza en forma acoplada higro-mecánica,
mediante una estrategia staggered sobre la misma malla de elementos finitos.
El objetivo principal de este trabajo es el de profundizar y realizar un aporte en el campo de los fenómenos
diferidos tales como la retracción por secado en el hormigón, por medio de la modelación en 2D del
material desde un punto de vista meso-estructural, considerando tanto los efectos mecánicos como los
mecanismos de difusión del contenido de humedad en el seno del mismo.
La simulación numérica ha consistido en imponer inicialmente la humedad relativa en ciertas caras de las
probetas e impedir el flujo en las restantes. De esta manera se analizó el secado y la fisuración que éste
produce. También se han realizado cálculos preliminares en los que se ha aplicado un secado
simultáneamente con cargas de compresión. Adicionalmente se ha estudiado el efecto puramente
mecánico de la altura de probetas de hormigón en el comportamiento de reblandecimiento.
Los resultados obtenidos permiten reproducir de forma cualitativa aspectos importantes del
comportamiento real observado, lo cual pone de manifiesto la potencialidad de esta metodología
mesoestructural para profundizar en la investigación futura de la fluencia con secado. El ajuste de los
parámetros del modelo con resultados experimentales ha puesto en evidencia que todavía pueden
mejorarse ciertos aspectos del modelo.
