2º Diagrama Tensión - Deformación del Hormigón.

El diagrama noval tensión - deformación del hormigón presenta una parte final parabólica y otra inicial sensiblemente rectilínea (fig. 5.7). 

Figura 5.7  diagrama noval σ-E del Hormigón.

a) Repitamos el proceso indicado en a) del punto anterior, pero dibujando ahora el diagrama σ-E (fig. 5.8). Si al llegar a la tensión σ0, descargamos la probeta, la rama descendente que se obtiene es la recta AO’, aproximadamente paralela a la tangente en el origen OT’. Aparece así la deformación remanente 00’, ya conocida. 

Figura 5.8 diagrama no noval σ-E del Hormigón.

A partir de este momento y para los sucesivos procesos de carga-descarga, el hormigón funciona con el diagrama O’AMN, es decir, con un tramo inicial O’A perfectamente elástico y rectilíneo que no variará siempre que no se supere la tensión σ0. El módulo de elasticidad coincide aproximadamente con el inicial del diagrama noval.

Esta rectificación del diagrama noval, suprimiendo la deformación remanente, se produce en la práctica al efectuar una prueba de carga en una estructura.

Mientras el hormigón de un elemento estructural, durante su vida de servicio, se conserve dentro del tramo O’A, el comportamiento de dicho elemento será perfectamente elástico. Pero si un aumento de solicitaciones en una determinada sección del mismo le hace entrar en la rama noval AMN, aparecerán deformaciones relativamente grandes en dicha sección, ya que la curva se va haciendo cada vez más tendida; este fenómeno explica la aparición de rótulas plásticas en estructuras hiperestáticas, con la consiguiente readaptación de esfuerzos, en lo que se refiere al hormigón. Cuando dicha readaptación no es posible el hormigón llega a la rotura en un proceso acelerado e irreversible de deformaciones crecientes, como sucede en los casos de inestabilidad (pandeo).

b) El diagrama noval de la figura 5.8 corresponde a una duración breve del proceso de carga. Si esta duración se hace variar, aumentándola, se obtienen otras curvas del tipo de las dibujadas en la figura 5.9.

Se ponen así de manifiesto, de nuevo, las deformaciones diferidas del hormigón que aparecen bajo carga mantenida. Aún cuando el diagrama de la figura 5.9 no pretende una precisión cuantitativa, sino tan sólo ilustrar cualitativamente el fenómeno, puede observarse (por ejemplo, mirando la horizontal correspondiente a una compresión relativa de 0,4) que las deformaciones de fluencia pueden llegar a ser dos o tres veces mayores que las elásticas correspondientes.

El diagrama muestra, igualmente, el fenómeno de cansancio del hormigón (curva límite rotura bajo carga constante).

c) La edad del hormigón en el momento de aplicación de la carga influye en la magnitud de la fluencia, en el sentido de aumentarla cuanto más joven es el material, como puede apreciarse comparando las figuras 5.9 (edad de 28 días) y 5.10 (edad de un año). 

Figura 5.9 diagrama σ-E de un  Hormigón a 28 dias.

Figura 5.10 diagrama σ-E de un  Hormigón de un año de Edad.