Experiencias con FRP
Polímeros reforzados con fibra.
Refuerzo para resistencia al corte en losas
La siguiente referencia tiene como autores a profesores de la Universidad Nacional Chiao Tung, Hsinchu, Taiwan.
Chen, Chen-Chih and Li, Chung-Yan. Punching Shear Strength of Reinforced Concrete Slabs Strengthened with Glass Fiber-Reinforced Polymer Laminates. ACI Structural Journal. Jul/Aug 2005.
El estudio investiga el comportamiento de losas apoyadas en columnas cortas, y que han sido reforzadas con láminas de polímeros reforzados con fibra de vidrio. Además de servir para confinar los elementos de concreto, se considera que las láminas mejoran la capacidad de flexión y la resistencia al corte sin necesidad de incrementar el espesor de la losa o agregar capiteles. Los experimentos del estudio permiten analizar el comportamiento de variables como la resistencia a la compresión, proporción de refuerzo de acero, y el número de láminas.
Para adherir las láminas, el concreto fue pulido y limpiado habiéndose agregado una capa de resina epoxi de aproximadamente 0.1 a 0.3 mm. Después de un día de curado la primera lámina se adhirió a la losa por el lado de la cara de tensión. Una segunda capa de la resina permitió adherir una nueva lámina. El curado total requirió de cuando menos una semana a 25° C.
Los experimentos mostraron las bondades significativas de las láminas de polímeros reforzados con fibra de vidrio en la resistencia al corte de la losa. Las láminas actuaron como si se tratara de un refuerzo externo. La investigación incluyó un procedimiento de diseño para la resistencia al corte bajo estas condiciones.
Reforzamiento de estructuras antiguas
Profesores de la Universidad de Nápoles Federico II, de la Universidad de Milán, y un investigador del Laboratorio ELSA de la Comisión Europea en Italia son los autores de la siguiente referencia.
M. Di Ludovico, G. Manfredi, E. Mola, P. Negro, and A. Prota. Seismic Behavior of a Full-Scale RC Structure Retrofitted Using GFRP Laminates. ASCE. Journal of Structural Engineering. Vol 134, N° 5, May 1, 2008.
La investigación forma parte del proyecto europeo de investigación SPEAR (Seismic Performance Assessment and Rehabilitation). En este proyecto se identifican estructuras de concreto armado que al haber sido edificadas hace algunas décadas, no han incorporado el diseño moderno ante solicitaciones sísmicas. El programa experimental trata de (1) mejorar el conocimiento de las respuestas sísmicas, y (2) calificar la efectividad de diferentes metodologías de rehabilitación.
La experimentación se realizó sobre una estructura de concreto armado de tres niveles, construida bajo las previsiones de diseño de décadas pasadas (entre el 50 y 90 del siglo pasado, y con las condiciones de construcción del 70). El arreglo de vigas y columnas no guarda simetría. Los pisos son losas de concreto reforzado. También las características mecánicas del concreto y del acero corresponden a la época en cuestión. La edificación fue sometida a seudo-solicitaciones sísmicas, en dos niveles de aceleración, con componentes longitudinales y transversales a la estructura, la cual contaba con instrumentación de medición en cada piso. El nivel más alto de aceleración ocasionó daños a la estructura.
La edificación fue sometida a una restauración consistente en la remoción de concreto dañado, su reemplazo según las dimensiones originales, y la reparación de grietas. La estructura fue entonces fortalecida con láminas de polímeros reforzados con fibra de vidrio, aplicadas a la parte alta y baja de las columnas (incluyendo parte de la vigas en unión a éstas). De láminas uni-axiales en el interior, y cuadri-axiales hacia el exterior. Nuevamente fue sometida a dos niveles de aceleración sísmica: repitiendo la última, y una segunda a un nivel mayor.
Como resultado de la investigación, el refuerzo proporcionado por las láminas le otorgó a la estructura una mayor capacidad de deformación sin afectar su resistencia. Incrementa la capacidad de rotación en las uniones. Reduce la posibilidad de fallas por fragilidad, y en general mejora la capacidad de disipación de energía de la edificación.
Otras experiencias. Polímeros reforzados con fibra.