Relajación tensional en cables de aleaciones con memoria de forma Ni-Ti-Nb

Abstract

En la actualidad se está abriendo una prometedora línea de investigación y desarrollo en la rama de la ingeniería civil basada en la utilización de aleaciones con memoria de forma (AMF). Estas investigaciones están especialmente dirigidas a la consecución de técnicas de refuerzo de estructuras de hormigón para aumentar su vida útil. Las propiedades que hacen especiales a este tipo de aleaciones (memoria de forma, superelasticidad y capacidad de amortiguación) se rigen por el fenómeno de transformación martensítica (reestructuración molecular sin difusión). Resulta de especial interés para la reparación de estructuras la propiedad de memoria de forma: a través de un aporte de energía (calor) el material puede volver a una forma predeterminada (activación), lo que le confiere capacidad para pretensar un elemento. En este contexto resulta imprescindible conocer el comportamiento macroscópico de estos materiales, alzándose como uno de los puntos clave el análisis macroscópico de pérdida de tensiones tras la activación de un elemento de AMF. Hasta la fecha este comportamiento únicamente ha sido estudiado a nivel atómico. Se debe destacar que no todas las aleaciones con memoria de forma se comportan de la misma manera. Su curva de histéresis resulta de gran importancia para una aplicación viable de las AMF, pues condiciona el rango térmico de actuación, resultando más favorables las aleaciones con una curva más amplia. Debido a esto no es casualidad la utilización de una aleación de Ni-Ti-Nb, cuya curva de histéresis térmica permite que tras la transformación martensítica debida a la aplicación de calor el fenómeno no se revierta al volver a bajas temperaturas (entre -45 oC y 50 oC). El trabajo presentado en este documento pretende, mediante sus resultados acerca del comportamiento tensional en elementos de Ni- Ti-Nb, dar un paso firme hacia la utilización de aleaciones de materiales con memoria de forma. Se aportan para ello datos empíricos acerca de la relajación de tensiones de estos materiales, comportamiento de vital importancia a la hora de reforzar una estructura, concluyéndose qué refuerzos resultan viables con este tipo de materiales.