La fatiga en hormigón, ese gran desconocido

A grandes rasgos, la fatiga es un fenómeno de daño acumulado provocado por cargas de naturaleza cíclica inferiores a la resistencia última de los materiales, pero que pueden acabar provocando el fallo estructural. Por tanto, es precisamente en su definición donde se esconde su gran interés: la fatiga puede provocar el colapso de una estructura sin que en ningún momento se haya alcanzado su carga de rotura estática. Como os podéis imaginar, para la mente calculadora de cualquier ingeniero, esto se traduce en un miedo espantoso.

En metales, este fenómeno es muy conocido y está relativamente controlado. Los motivos principales son, por un lado, que lleva estudiándose desde hace mucho más tiempo (aprox. medidados del s. XIX) y, por otro, que se trata de materiales bastante homogéneos. Este último aspecto es clave, ya que hace que la fatiga se manifieste en forma de una única fisura principal que va creciendo progresivamente hasta provocar el fallo de la estructura. Por lo tanto, toda la teoría de fatiga en metales se central en el control del crecimiento y propagación de esa fisura principal.

Sin embargo, en hormigón esto no ocurre, ya que se trata de un material compuesto, tremendamente homogéneo. En él, la fatiga se refleja en múltiples fisuras que se van originando y creciendo a lo largo del elemento estructural, lo que hace mucho más difícil el control del daño.

La resistencia a fatiga de un elemento se determina a través de la vida a fatiga, definida como el número de ciclos (entre un nivel mínimo y máximo de carga) que es capaz de soportar hasta la rotura. En hormigón, la incertidumbre es tal que, dos probetas fabricadas con la misma dosificación y sometidas a las mismas cargas, pueden tener una diferencia en su vida a fatiga de hasta 2 órdenes de magnitud. Es decir, es científicamente aceptable que dos probetas iguales soporten 1.000 y 100.000 ciclos, respectivamente. Como estaréis pensado, esto quiere decir que todavía hay muchas cosas que desconocemos sobre este fenómeno.

Son muchos los esfuerzos científicos que se están realizando para tratar de conocer y dominar a la fatiga en hormigón. En España, cabe destacar las investigaciones realizadas por el equipo de Gonzalo Ruiz, profesor Catedrático de la Universidad de Castilla-La Mancha. En esta ponencia, perteneciente a las Jornadas Técnicas del Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja, hace una magnífica aproximación a la fatiga en hormigón armado, destacando los conocimientos científicos actuales sobre el fenómeno.