摘要：En este trabajo se presenta una extensión del modelo mecánico a nivel
meso-estructural para materiales heterogéneos al estudio de problemas
higro-mecánicos acoplados, que se ha venido desarrollando durante los últimos
años dentro del grupo de investigación de la ETSECCPB, UPC. La modelización
representa explícitamente los principales componentes del material a nivel
mesoescala, de modo que en el caso del hormigón se discretizan los áridos de
mayor tamaño rodeados de una matriz que caracteriza conjuntamente al mortero y a
los áridos de menor tamaño. Dentro de la malla de elementos finitos se incluyen
a priori elementos junta sin espesor, con el fin de representar las principales
trayectorias potenciales de fisuración. En este artículo se presenta la
aplicación del modelo al análisis de la retracción por secado en el hormigón. Se
realiza un análisis acoplado higro-mecánico del problema de difusión no lineal
de humedad en el mortero. El acoplamiento se ha implementado mediante una
estrategia en “staggered”, que relaciona dos códigos independientes que actúan
sobre la misma malla de elementos finitos. En primer lugar se muestra un ejemplo
de verificación que incluye resultados de diferentes aspectos de la difusión de
humedad y el estado de fisuración para distintas edades. Posteriormente, se
analiza de forma preliminar el efecto del tamaño y el porcentaje en volumen de
los áridos de mayor tamaño, sobre las deformaciones de retracción y la difusión
de humedad. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto la potencialidad del
modelo, que permite considerar un análisis conjunto mesomecánico – acoplado. Se
han introducido mejoras en el generador de mallas 2D con el fin de simular casos
más complejos, recientemente obtenidos experimentalmente por el grupo de
investigación de van Mier (J. Bisschop y J. G. M. van Mier, Mat. & Struct.,
35: 453-461 (2002)), en los que se pone en evidencia la influencia tanto del
tamaño de áridos como de su porcentaje en volumen en la retracción por secado y
la microfisuración.
