Modelo hidrotérmico de hormigones para calcular la presión de los poros a temperaturas elevadas

Abstract

En este trabajo se expone un modelo hidrotérmico simplificado para calcular la presión de los poros en hormigones expuestos a temperaturas elevadas, basado en el análisis de la transferencia de masa y energía en medios porosos multifase. El modelo ha sido estructurado de tal forma que permite, realizando una serie de asunciones, minimizar el número de parámetros de entrada sin comprometer los resultados de las predicciones. Se han validado los resultados de la simulación y se ha evidenciado que el modelo de cálculo es capaz de reproducir, con un alto grado de fiabilidad y precisión, la evolución de las temperaturas en el hormigón como resultado de la agresión térmica, tanto en la superficie expuesta como en el interior del elemento. Asimismo, las presiones máximas de los poros estimadas por el modelo ofrecen unos resultados adecuados si se comparan con los valores experimentales.

In the present work, a simplified hydro-thermal model for pore pressure calculation in concrete exposed to high temperatures is presented. The model is based on heat and mass transfer analysis in multi-phase porous media. The model has been structured in such a way that it is possible, due to assumptions, to reduce the numbers of inputs without compromising the results of the predictions. The validation process has been performed, and it has shown that the computational model is capable to reproduce with a high reliability and accuracy the mass losses reported in the experimental tests and the evolution of temperatures on concrete due to thermal exposure, both at the exposed surface and inside the element. Likewise, pore pressure estimated by the model agrees with the experimental results.