Estabilidad de Fisuras en Presas de Hormigón Frente a la Acción de Presiones Hidrostáticas

Abstract

La ocurrencia de fisuras de origen térmico, producidas como consecuencia de los gradientes de masa y de superficie inducidos por el calor liberado durante la hidratación del cemento, es sin lugar a dudas una de las patologías que se presentan con mayor frecuencia en las presas de hormigón. En general este tipo de fisuras se localizan en el tercio medio de la distancia entre juntas de contracción, produciendo un plano de fractura vertical que suele iniciarse en el paramento de aguas arriba y propagarse hacia el interior de la presa en dirección perpendicular a dicho paramento. Debido a su ubicación, estas fisuras se encuentran sometidas en su interior a la acción de la presión hidrostática del embalse, lo que tiende a potenciar su propagación incrementando la permeabilidad de la presa. Cuando esto ocurre, una práctica habitual para controlar el problema consiste en introducir drenes en el plano de la fisura para aliviar las presiones internas y controlar su propagación. En este trabajo se presentan expresiones que permiten calcular el Factor de Intensidad de Tensiones KI en función del tamaño de fisura y de la cota del pelo de agua, que permiten predecir la estabilidad de fisuras de origen térmico tanto durante el llenado del embalse de una presa de hormigón como durante su operación. Dichas expresiones se obtuvieron haciendo un ajuste a partir de la determinación numérica de KI utilizando el Método de los Elementos Finitos. Se estudiaron seis fisuras diferentes en las que se mantuvo constante la forma y se varió la relación entre la altura de la fisura y la altura total de la presa, así como su profundidad en relación al ancho total de la misma.