Propuesta de metodología de diagnóstico y rehabilitación de estructuras de concreto armado usando polímeros reforzados con fibras (FRP)

Abstract

La necesidad de rehabilitar la estructura de una edificación existente, está motivada principalmente por la aparición de nuevos condicionantes de uso, por patologías de los materiales o por acciones dinámicas (sismos) que afectan a los elementos estructurales y por ende a la edificación, en razón a que minimiza su comportamiento estructural frente al accionar de los mencionados eventos. Así como también que existe una diferencia sustancial entre la complejidad del diseño de la rehabilitación con respecto al diseño de una estructura nueva. Desde finales de los años sesenta, las técnicas de rehabilitación con materiales tradicionales (acero y concreto) se han llevado a la práctica como alternativa de solución a estos problemas. Sin embargo en la actualidad, las técnicas de rehabilitación estructural con materiales tradicionales presentan desventajas, en comparación a la reparación y/o reforzamiento de elementos estructurales con polímeros reforzados con fibras (FRP); debido a que estos últimos poseen propiedades de resistencia/peso, rigidez/peso y ductilidad mayores que los materiales tradicionales, facilitando su colocación, reduciendo costos y plazos de ejecución. La investigación tiene como objetivo proponer una nueva metodología de rehabilitación de estructuras de concreto armado mediante el uso de polímeros reforzados con fibras (FRP), con la finalidad de que las edificaciones se comporten adecuadamente (presenten resistencia, rigidez y ductilidad) ante solicitaciones por cargas de servicio y sismo. Por tales motivos se estudiaron las distintas investigaciones que evaluaron las propiedades de los polímeros reforzados con fibras de carbono (CFRP), fibras de vidrio (GFRP) y fibras de aramida (AFRP) y su uso en la rehabilitación de elementos de concreto armado, determinando las ventajas y desventajas que presentan cada una de ellas.

The need to rehabilitate the structure of an existing building, is motivated primarily the appearance of new conditions of use, pathologies of materials or dynamic actions (earthquakes) affecting the structural elements and therefore the building, because it minimizes its structural behavior towards the actions of the above events. As well as that there is a substantial difference between design complexity of rehabilitation regarding the design of a new structure. From the late sixties, rehabilitation techniques with traditional materials (steel and concrete) have been implemented as an alternative solution to these problems. However at present, rehabilitation techniques with traditional structural materials have disadvantages compared to the repair and / or reinforcement of structural elements with fiber reinforced polymers (FRP); because the latter have properties of strength / weight, stiffness / weight and higher ductility than traditional materials, facilitating placement, reducing costs and deadlines. The investigation aims to propose a new methodology for rehabilitation of reinforced concrete structures by using fiber reinforced polymers (FRP) for the purpose that the buildings behave properly (present strength, stiffness and ductility) to solicitations loads service and earthquake. On such grounds various studies that evaluated the properties of polymers reinforced with carbon fibers (CFRP), glass fibers (GFRP) and aramid fibers (AFRP) and their use in the rehabilitation of reinforced concrete elements are evaluated, determining the advantages and disadvantages of each of them.