Modelización de Parámetros Críticos de Fractura en Tuberías de Amiantocemento Afectadas por Ataque por Sulfatos

Abstract

Las tuberías de fibrocemento se utilizan habitualmente para la conducción de agua. Generalmente este tipo de materiales son estables en contacto con el agua, una vez que se produce el equilibrio en lo que se refiere a migración de álcalis, debido al elevado pH de la matriz cementante. Si bien la presencia de sulfatos en el agua, como en el agua regenerada utilizada debido a escasez de agua natural, puede producir la alteración del material por la formación de productos expansivos. Estos productos expansivos, generalmente ettringita, fisuran el material a nivel microscópico introduciendo un daño en el amianto-cemento que produce una acumulación de tensiones, las cuales a su vez debilitan el comportamiento mecánico. Las microfisuras se forman anularmente, en dirección axial y siguiendo la dirección del flujo. La evolución de la microfisuración produce roturas en las tuberías de amianto-cemento, siendo la frecuencia de rotura cada vez mayor. El análisis, por un lado, del número y tamaño medio de fisuras en tuberías con diferentes grados de afección, y, por otro lado, de las características mecánicas del amianto-cemento permite generar modelos de predicción de tiempo y evolución de roturas en la red. El análisis de estos parámetros en tuberías que han sufrido roturas permite obtener el valor de la carga de rotura y generar un ábaco de comportamiento para distintos estados de deterioro del material, de acuerdo con el modelo de elementos finitos generado.