Ingeniera Civil / Los elementos masivos de hormigón se caracterizan por su particular comportamiento térmico en el cual la masividad del elemento y la baja conductividad térmica del material inducen una baja tasa de disipación del calor generado durante la hidratación del cemento, lo que provoca un excesivo aumento de temperatura en su interior. Lo anterior, da origen a diferenciales de temperatura entre la superficie expuesta a las condiciones ambientales y el centro del elemento, los cuales pueden alcanzar una magnitud tal que induzcan estados tensionales a temprana edad del hormigón, que pueden resultar en agrietamientos que perjudiquen la funcionalidad y serviciabilidad del elemento. Bajo el mismo contexto, el centro del elemento es el punto que alcanza la mayor temperatura en la etapa de hidratación del cemento, ya que en ese lugar las reacciones se desarrollan bajo un estado semi-adiabático. Dicha temperatura puede alcanzar una magnitud tal que promueva la formación de etringita tardía, un compuesto potencialmente expansivo que puede provocar fisuras al interior del elemento. En la actualidad, existen métodos que permiten estimar el desarrollo de temperatura al interior de un elemento masivo de hormigón. Sin embargo, muchos de estos métodos se basan en resultados empíricos obtenidos de mezclas confeccionadas con cementos que difieren en su composición y propiedades con los que hoy en día se emplean en Chile. El objetivo de este trabajo es proponer un modelo característico que permita estimar la respuesta térmica del hormigón masivo confeccionado con cementos de origen nacional, particularmente aquellos con adiciones de puzolanas. La metodología de trabajo consiste en evaluar las estimaciones del comportamiento térmico dadas por 4 métodos predictivos existentes, y contrastarlas con resultados empíricos obtenidos de bloques de 0,6 m de arista confeccionados en laboratorio, a los cuales se les monitoreó su temperatura interna durante 7 días. Al analizar los resultados obtenidos, se identifica la incidencia del tipo y contenido de cemento en el comportamiento térmico de hormigones confeccionados con cementos puzolánicos. Además, se evalúa el nivel de ajuste de los métodos evaluados, proponiendo aquel que presenta estimaciones dentro de un rango aceptable para ser usado como un método característico de estimación del desarrollo térmico de hormigones masivos confeccionados con cementos puzolánicos chilenos. A modo de síntesis, como resultado de este trabajo se propone el método denominado CTK para la estimación de desarrollo de temperatura en hormigones masivos confeccionados con cementos nacionales. El modelo propuesto presentó, en la mayoría de los casos estudiados, desviaciones menores a 15% respecto a los valores experimentales, rango considerado aceptable para este trabajo.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / La base de este trabajo está en analizar la validez del método de madurez como herramienta de control del gradiente de temperatura en estructuras masivas de hormigón, lo cual se puede corroborar utilizando la curva de resistencia, que es producto de su interacción entre las temperaturas registradas a lo largo del tiempo. El estudio cuenta con datos provenientes de proyectos reales (edificio Padre Hurtado, Región Metropolitana y edificio Infinity, Región de Valparaíso), donde el cálculo del índice de madurez está predefinido por los sensores SmartRock, y que se adecuan a los coeficientes calibrados correspondientemente a la obra para estimación de resistencia. Ambos proyectos son de carácter habitacional, y fueron monitoreados en época de verano, específicamente, entre diciembre y marzo. Dentro del desarrollo de este informe, se trabajó en post de verificar las posibles relaciones observables y cuantificables en cuanto al desarrollo de la resistencia, de manera comparativa, entre aquellos proyectos que sufrieron problemas de gradiente de temperatura mayores a 20 [°C], con aquellos que no. Con esto, se podrá buscar una tendencia en el comportamiento de las mediciones, agregando también, el factor de temperatura de colocación y de ambiente y su efecto sobre el desarrollo de las resistencias. Para esto, se definieron conceptos claves como hormigón masivo, método de madurez, control de gradientes de temperatura y sus patologías dentro de las estructuras de concreto masivo, bajo normativas nacionales. El estudio se dividió en dos partes: Análisis de curvas de resistencias y su efecto en el desarrollo de gradientes de temperatura a edades tempranas, para superficie y núcleo por separado, y, con el fin de considerar la unidad completa en análisis, se desarrolla el concepto de diferencia de resistencias entre núcleo y superficie del elemento, el cual se evalúa también para edades tempranas (de manera acumulativa y por tramos temporales, además de un factor promedio en el tiempo). Ambos análisis serán evaluados bajo curvas de tendencia mediante un modelo de regresión polinómica, y sus coeficientes característicos. Los resultados descartan un análisis en base a curvas de tendencia, ya que no se aprecia un patrón que indique un comportamiento común en aquellos proyectos que presentan problemas de gradiente de temperatura, a pesar de que el modelo polinómico era lo suficientemente representativo con los datos estudiados. Para el caso de análisis por curvas de resistencia, la temperatura ambiente es directamente proporcional al desarrollo de resistencias a nivel de núcleo, no así en superficie, donde es variable. Para la temperatura de colocación, se reitera el mismo comportamiento a nivel de núcleo, con un desarrollo de resistencia variable en superficie. En cuanto a la diferencia de resistencias entre núcleo y superficie, aquellos ejes que sobrepasan la diferencia de 1 [MPa] tienden a presentar problemas de gradiente de temperatura. En cuanto a diferencias de resistencia promedio, no se obtiene una tendencia concluyente y se descarta también como alternativa de análisis.