Resumen de Losa de la estación de la Sagrera: estudio experimental y numérico de la retracción diferencial por secado
Albert de la Fuente Antequera, Ana Cuartero Rodríguez, Ángel Carlos Aparicio Bengoechea
Para la futura estación ferroviaria intermodal de La Sagrera (Barcelona) se proyectan cinco niveles; en el inferior se albergaran los andenes de la red de Cercanías y, a tal fin, se diseña una losa de fondo de hormigón armado con canto de entre 2,0 m y 3,5 m. La losa tiene una superficie aproximada de 48.000 m2 e involucra la producción de alrededor de 120.000 m3 de hormigón. Consecuentemente, la optimización tanto de la composición del hormigón como de la cuantía de acero son aspectos determinantes para la economía de la obra.
En este sentido la mayor parte de la losa requiere de una cuantía mínima para hacer frente a los estados tensionales derivados del intercambio inicial de temperatura y de los efectos de la retracción;
estos últimos ocasionan: (1) autotensiones equilibradas debidas al secado diferencial de las fibras de hormigón (fig. 1) y (2) coacción lateral derivada del bloqueo de las juntas.
Las normativas nacionales e internaciones proponen cuantías de armadura que oscilan entre el 1,8‰ y el 6,0‰ de la sección transversal del hormigón; si bien, estas cuantías no tienen en cuenta aspectos determinantes como: (1) la dosificación del hormigón (y por tanto tampoco su potencial de retracción); (2) las condiciones termo-higrométricas y (3) el canto de la sección transversal. En consecuencia, se trata de un rango de valores amplio y que, a falta de un estudio exhaustivo, puede ser inadecuado para la losa diseñada.
Para estimar la cuantía óptima de armadura, se debe resolver el problema de la transferencia de humedad y conocer la evolución de los perfiles de retracción. Se desarrolla una campaña experimental en el laboratorio de Tecnología de Estructuras Lluís Agulló de la UPC en la que se caracteriza la retracción en prismas con distintas dosificaciones de hormigón y en condiciones ambientales controladas. En paralelo, se ejecutan en las mismas instalaciones de la obra 6 dados de hormigón de dimensiones 1,2 × 2,4 × 2,0 m3 (fig. 2) con dos cuantías distintas de refuerzo, dos dosificaciones de hormigón y condiciones de curado distintas.
En estos se mide la evolución interna de las temperaturas así como las deformaciones en varias fibras de hormigón y del acero.
Los resultados se analizan y se emplean para calibrar un modelo higro-mecánico que ha permitido estimar los estados tensionales de la sección transversal y optimizar el refuerzo para distintos escenarios de ejecución de la losa y condiciones termo-higrométricas.
