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ACI - PERU
  Reforzamiento de Estructuras con
Fibras de Carbono, conceptos para el
   Diseño y Aplicaciones en el Perú


          Ing. William Baca Escobar

        wbaca@constructorarf.com.pe
         wbaca@topconsult.com.pe
Conceptos Básicos
   REFORZAMIENTO: Acciones necesarias
    para Aumentar la Capacidad Resistente de
    un elemento estructural y-o estructura

   REPARACION: Acciones necesarias para
    Restituir la capacidad resistente de una
    estructura dañada.

   RESTAURACIÓN: Acciones necesarias para
    Conseguir que una edificación “antigua” sea
    utilizable.
Motivos de Reforzamiento.
 Cambio de Uso de la edificación
 Ejm: Ambientes destinados a oficinas
  cambian a ser almacenes.
 Errores de Diseño / Construcción
 Problemas de Degradación y/o deterioro de
  de algunos elementos. (Oxidación,
  degradación del concreto, etc.)
 Cambio de Códigos y-o Reglamentos.
 Otros.
Proceso para el Reforzamiento.
1)   Inspección de la estructura.
2)   Analizar la estructura existente, Determinar las causas
     para el reforzamiento.
3)   Ejecutar el Proyecto de Reforzamiento. Para ello analizar la
     estructura considerando las diferentes técnicas, para reforzar,
     en función de los tipos de esfuerzos (tensión, compresión,
     flexión, estabilidad, cortante, etc) requeridos en los elementos.
        Rigidizar la estructura (Inclusión de muros de corte,
         diagonales de acero, etc.)
        Ensanchamiento de sección.
        Construcción compuesta. (FRP) (ACERO) etc.
        Postensado interior y/o exterior
        Reducción de esfuerzos y/o cargas.
        Inclusión de estructuras metálicas para reducir luces.
        Etc. etc.
     Se debe lograr un balance entre Costo, funcionamiento,
     estética, espacio, urgencia, dificultad, y seguridad.
Reforzamiento con Fibras de Carbono
¿Porqué usar Compuestos?
Beneficios   Estructurales
     Muy alta resistencia a la tensión.
  Ligero

Beneficios   al Ciclo de Vida
     Resistente a Corrosión
     Bajo espesor, no se nota
Beneficios   Económicos
     Bajo costo de instalación
     Rápida puesta en servicio
Diseño del reforzamiento con FRP.
 ¿Cuando es eficiente?
Es   muy adecuado para tomar esfuerzos de
tensión, basicamente para reforzar
elementos de concreto, madera y otros bajo
solicitaciones de:
  Flexión

  Cortante

  Carga   Axial (Confinamiento)

Prácticas    Estándar ACI 440
Propiedades del Material - FRP

•Módulo de Elasticidad
 E = (700,a 2’300,) Kg/cm²


•Esfuerzo de Rotura - Tensión
 fu = (15, a 40,) Kg/cm²
( 10 veces el acero de fy 4200)
•Deformación unitaria de Falla.
 Mbrace CF 130 – CF 130
 δu = 0.016 mm/mm
Comportamiento de diferentes Fibras de
                                Refuerzo (Esfuerzo deformación)
Esfuerzo a Tensión (kg/cm2)




                              40,0              Fibra Carbono

                              30,0
                                                 Fibra Aramida
                              20,0
                                                    Fibra de Vidrio
                              10,0

                                0
                                0.000   0.010   0.020   0.030   0.040   0.050   0.060
                                        Deformación a tensión mm/mm)
Comportamiento de la
                          Fibra de Carbono
                    40,000
                                      Fibra de Carbono
Esfuerzo (kg/cm²)




                    30,000

                                              Cable Postensado 270
                    20,000

                    10,000                               Barra Acero Fy 4200


                      0.000   0.010   0.020   0.030   0.040   0.050   0.060
                                        Deformación (mm/mm)
Sistema de Refuerzo
   con Fibra de Carbono
Está compuesto por :
 Imprimante epóxico
  (Puente de adherencia)
 Masilla epóxica nivelante
 Resina Saturante
 Lámina de Fibra de
  Carbono
 Recubrimiento Protector
Aplicaciones : Vigas
 Aumenta   la resistencia a flexión y corte
 Mejora el confinamiento
Aplicaciones : Vigas
Aplicaciones :
Columnas y Muros
 Aumenta    la resistencia a
  flexión y corte
 Mejora el confinamiento
 Ideal como refuerzo
  antisísmico
Aplicaciones :
Columnas y Muros
Aplicaciones : Losas
 Aumenta   la capacidad de carga
 Controla las deflexiones excesivas
 Para losas aligeradas o macizas
Aplicaciones : Losas
ASPECTOS BASICOS
PARA EL DISEÑO DE
   ELEMENTOS
 CON REFUERZO
 ADHERIDO (FRP)
PROPIEDADES DE LOS SISTEMAS COMPUESTOS


                          Tejido CF -160 MBrace




 Módulo de Elasticidad    2.35x106 Kg/cm2
 Resistencia a tracción   35500 Kg/cm2
 Deformación de ruptura   0.015
 Densidad                 600 g/m2
 Ancho de tejido          60 cm
 Espesor de tejido        0.33 mm
PROPIEDADES DE LOS SISTEMAS COMPUESTOS


                            Platina S-1012 Sika CarboDur




Módulo de Elasticidad        1.65x106 Kg/cm2
Resistencia a tracción       28,000 Kg/cm2
Deformación de ruptura       0.017
Densidad                     1.5 g/cm3
Ancho de tejido              10 cm
Espesor de tejido            1.2 mm
Fracción de Vol. De fibra    68%
Diseño Por Flexión
CAPACIDAD POR FLEXIÓN
            Aspectos Generales
                b
                                      εc                γf 'c

                            c                 β1c

h   d

                                 εs                             fs
                                εf                                   ff

                          β 1c                      β 1c 
        M n = As f s  d −       + ψ f A f f fe  h −      
                           2                         2 

         ACI 09 εfe << εfu (Fallas delaminación)
Resistencia a Flexión
Cálculo de Deformaciones
             εc
                              Asumir compatibilidad
    c                          deformación

                              Basado en modo de falla

                              Calcula la deformación de
        εs                     cada material por triangulos
                               similares
    εf εbi
      εb                      RECOMENDACIONES DE
                                   FABRICANTES
Distribución de          εfu = 0.008 (Sistema Sika carbodur)
Las deformaciones       εfu = 0.015 (Sistema CF-130 -Mbrace)
Refuerzo por Flexión
                        Ductilidad (M vs Curvatura (p))


          Resistencia
Momento
                                  Alto Refuerzo FRP

                                         Refuerzo FRP Moderado
                                               Refuerzo FRP Ligero

                                                  Viga de Concreto
                                                  Armado sin FRP
                                Ductilidad

                                                 Curvatura (1/p)
Resistencia a Flexión
           Determinar el nivel de esfuerzo en el FRP

                               Acero es Elasto plastico.
                                       f s = Esε s ≤ f sy
Esfuerzo




                 FRP


                               FRP Perfectamente Elástico.

                                         f f = Efε f
                       Acero       Concreto: Evaluar mediante curvas
                                   normalizadas Esfuerzo - deformación
                                   (Hognestad Todeschini, Grinter, etc)
                    Deformación
La Falla por Delaminación
Barras de Refuerzo FRP (MSN Bars)
Vs. Refuerzo Adherido (Laminados)
                 Diversos ensayos de vigas en flexión
                 con la misma área de refuerzo de
                 FRP (Af) han confirmado que las
                 vigas con barras de FRP incrustadas
                 (A2) Logran mayor resistencia y
                 ductilidad que las vigas con
                 laminados adheridos externamente
                 (A1) por efecto de la delaminación




                             MSN BARS
EXIGENCIAS DEL ACI 440 2R – 08 (DELAMINACION)




 Expresiones
 Validas para
 Refuerzo
 Adherido
 externamente


Para Barras de MSN FRP εfd = 0.7 εfu
Longitud de Desarrollo
  del Refuerzo FRP
Refuerzo a Corte
Refuerzo por Cortante
Configuraciones de Refuerzo
                        Tiras



                        Continuo



                        Inclinados

                        Están en función de:
                        • Nivel de Esfuerzos.
                        • Dificultad de colocación en estructura
Refuerzo Por Cortante
Detalles de Reforzamiento por Cortante




 Envoltura Completa   Envoltura en“U”   Dos lados
 (Muy Eficiente)      (Esfuerzos        Poco eficiente
                      moderados)        Esfuerzos bajos
Contribución del FRP al Cortante


              df        sf                 sf
                                  β
                   wf                 wf


         Afv f fe (sin β + cos β)d f
    Vf =
                       sf
Refuerzo a Corte
Resistencia a Cortante de una Sección Reforzada con FRP




      Vn = Vc + Vs + V f
         Vf ≤ 10.5 f c′ b w d               (MPa)


        Vs + Vf ≤ 32.5 f c′ b w d                   (MPa)


   ACI 440 -08 Limita la def unitaria εfe en función del tipo de
   envoltura, f´c (como maximo εfe < 0.004)
Efectos del Confinamiento en la
               Resistencia de Columnas




Diversos ensayos a escala natural muestran que en secciones circulares y
cuadradas se logra un incremento de resistencia en compresión y flexión
por efectos del confinamiento con FRP
Efectos del Confinamiento




Lam y Teng´s ensayaron varias secciones y establecieron expresiones
para estimar la resistencia de columnas no esbeltas tomadas como base
por el ACI 440 para el desarrollo de sus expresiones
Diagrama de Interacción de columnas
      encamisetadas con FRP
Diseño de columna ACI 440 R8
ENSAYOS DE VIGAS A FLEXION
    A ESCALA NATURAL
 LABORATORIO CISMID - UNI

 TESIS - UNIVERSIDAD RICARDO PALMA
 - CRISTIAN ESPINOZA ANAYA
 - ERIK BACA ESCOBAR


 Lima - 2005
PREPARACION DE LOS ESPECIMENES
   Fueron preparadas 8 vigas de tamaño real como muestra la fig.
DETALLE DEL REFUERZO DE LAS VIGAS




   Se tiene como variante el ancho de las fibras asi como la longitud de
       la misma y el numero de capas de fibra usada en el refuerzo.
ESQUEMA
GENERAL DE LOS
ENSAYOS




VALORES
TEORICOS
NOMINALES
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
TIPO DE ENSAYO REALIZADO
 El ensayo fue de flexión estática
 Aplicando una carga centrada sobre un carril
  y trasmitiéndola a 2 rodillos ubicados a los
  tercios de la viga.
 Se colocaron medidores de desplazamiento
  de tal manera que se pueda determinar a
  partir del diagrama desplazamiento vs. Carga
  valores may. De deformación y carga
  alcanzados durante el ensayo.
CONFIGURACION DEL ENSAYO ASTM C-78
ESPECIMENES
MB – 01
MB – 01
MB – 01
MB – 02
MB – 03
MB- 03
MB- 04
SK 01
SK - 01
SK - 01
SK - 02
SK - 02
Evaluación de los Resultados
   Los ensayos reportaron dos tipos de fallas.
    Falla por delaminación extrema
    Falla por fractura del sistema CFRP.
        Falla por delaminación extrema: Este tipo de
         falla se presentó en 6 de los especimenes
         ensayados, MB-02, MB-03, MB-04, MB-05 y SK-
         01 y SK-02. El mecanismo de falla se describe a
         continuación.
Falla por
delaminación,
extrema del
recubrimiento.
Falla por Fractura del Sistema
CFRP:
 Estetipo de falla se presentó en los dos
 especimenes a los que se añadió un
 refuerzo tipo U en los extremos para
 mejorar el anclaje y evitar la falla por
 delaminación en los extremos.
Falla por
fractura del
refuerzo y
delaminación
en la zona
central.
Efecto del Cortante
Fuerza Cortante nominal (Vn) resistente de la sección
  Vc = 0.53 √(f’c) b d =   6,030 Kg.
  Vs = Av fy d / s =       6,093 Kg.
  Vn = Vc + Vs =          12,123 Kg

Fuerza cortante máxima actuante teórica:
  V = 0.5 P               donde: P = 6 (Mn) / L

Para el caso de las vigas más esforzadas se tiene:
  Viga MB-02 V = 7,650 Kg. (63% de Vn resistente)
  Viga SK-01 V = 10,600 Kg. (87% de Vn resistente)

   En ambos casos: (V actuante < Vn)
FALLA POR DELAMINACION
      RECOMENDACIONES PARA EVITARLAS.

   Los ensayos han permitido verificar un tipo de falla
    no muy estudiado y tomado en cuenta en el diseño,
    denominado falla por delaminación del recubrimiento
    del concreto.

 Delaminación                del recubrimiento:
 El mecanismo de falla por delaminación es muy complejo por los
  mecanismos de transferencia de las tensiones de tracción por flexión y
  tracción diagonal.
 En los ensayos realizados la falla se inició desde lo extremos (zona de
  esfuerzos cortantes altos) y se propagó hasta la grieta por flexión,
  produciendo una falla frágil.
 Diversas investigaciones y los ensayos realizados han demostrado que
  el uso de tiras perpendiculares de CFRP sobre los extremos de la
  lámina de refuerzo disminuye el efecto de delaminación por tensión del
  recubrimiento.
PROCEDIMIENTO DE APLICACION



                               La colocación debe
                               ser ejecutada por
                        CFRP

                               personal capacitado y
                               bajo las
   Fuerzas de presión          recomendaciones de
                               los fabricantes.


                        CFRP
Delaminación del Recubrimiento




Recomendación para evitar la falla por delaminación:
Se recomienda que se cumpla que: Vu < 2/3 Vc

En caso contrario usar Anclajes Tipo U en la zona crítica
Delaminación – Adherencia
               Extremo del CFRP                              Línea central de la viga




                   Esfuerzo a cortante interfacial, τ
Tensión




                  Esfuerzo normal, σ
 Compresión




                                            Distancia a lo largo del CFRP


                Clave: Resistencia a tensión del concreto : Ft > 14 Kg/cm²
                       Prueba de Pull Off
                         Longitud adecuada de adherencia - desarrollo
CONLUSIONES DE LOS ENSAYOS
Los ensayos nos han permitido verificar diferentes tipos de falla de las vigas
   estudiadas.

   De las 08 vigas ensayadas con FRP, solo 2 alcanzaron la resistencia
    nominal teórica por flexión, debido a que se usaron anclajes tipo U que
    evitaron la falla por delaminación anticipada del sistema CFRP.

   Estas vigas, tienen grados de aproximación muy buenos, comparados
    con los valores teóricos por flexión.

   Las vigas que no llegaron a alcanzar la resistencia nominal teórica, por el
    efecto de delaminación, fallaron a resistencias del orden del 87% para el
    sistema CF-130 MBrace y con resistencias del orden del 75% para el
    sistema Sika-Carbodur.

   Un aspecto importante para un adecuado reforzamiento es el de prevenir
    las fallas por delaminación, en este trabajo se muestras los mecanismos
    de falla conocidos y reportados en estos ensayos, así como las
    recomendaciones para evitarlas.
CONLUSIONES DE LOS ENSAYOS
   El reforzamiento con FRP incrementara la resistencia de
    cualquier sección por flexión, sin embargo la falla final será
    del tipo frágil, por la pérdida de ductilidad de la sección. Es
    importante determinar que tipo de elementos pueden ser
    reforzados mediante esta técnica.

   Los efectos estudiados de las variables “ancho de la capa” de
    refuerzo y el “número” de capas se reflejan en los ensayos,
    por regla se tiene que:
      A menor ancho de capa, mayor esfuerzo de adherencia,
       por lo que la delaminación ocurrirá a valores menores de
       flexión.
      Del mismo modo la resistencia disminuye con el
       incremento del número de capas de refuerzo.
“EVALUACION DE SISTEMAS DE REFORZAMIENTO
         DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO PARA
          ELEMENTOS EN FLEXION”

         TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE
         INGENIERO CIVIL


              PRESENTADA POR:
                       ARELA RODRÍGUEZ RIVAS
                       ROLANDO VILCHEZ URIOL




LIMA – PERÚ                                          2005
TIPOS DE REFUERZO A INVESTIGAR


    Reforzamiento con Fibras de Carbono (Sika Carbodur
    y Mbrace).

   Reforzamiento con Fibras - E-Glass

   Reforzamiento con Platinas de Acero
INSTALACION DEL SISTEMA SIKA CARBODUR




              Recuperación del substrato del concreto                             Colocación del Imprimante
              con la masilla Epóxica


      Las platinas de fibra de carbono son aplicadas al substrato de
      concreto previamente recuperado e imprimado.




Corte de la platina de fibra de carbono                 Aplicación del adhesivo              Posicionamiento de la platina


     Previamente se prosigue a realizar el corte de la platina de fibra de carbono,
     luego el adhesivo es aplicado directamente en el dorso del laminado, para ser
     posicionado en el elemento estructural a reforzar. Se procede a colocar la
     Platina en el substrato del concreto y realizar el ajuste final del elemento
INSTALACION DEL SISTEMA PLATINA DE ACERO Nº2


                                    Colocación de la masilla en los
                                    orificios del perno




    Colocación del perno y
    ajuste de la masilla
Detalle de la Viga ensayada MB – 01, SK – 01, FV - 02
EVALUACION Y COMPARACION DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS
Citaremos a continuación la carga “P” para la cual se presento la falla así como también el momento
nominal desarrollado en el instante de la misma para cada uno de los especimenes, con los resultados
obtenidos en los ensayos realizados en el CISMID:

 Denomina
                             Momento
  ción del      Carga P                       d
                              Nominal
 Especíme        (Ton)                      (mm)
                             (Ton – m)
     n
  MB – 01        15.55          6.35        27.60
  MB – 02        13.225         5.40        22.80
  SK – 01        16.775         6.85        14.20
  SK – 02        15.65          6.39        19.98
  FV – 01        12.125         4.95        49.8
  FV – 02        12.40          5.06        27.1
  PL – 01        19.85          8.11        43.9
  PL – 02        19.85          8.11        43.9



   Carga P , momento nominal Mn y desplazamiento en
   el instante de la falla
Especímen MB – 02
Especímen SK – 01
Especímen SK – 02
Especímen FV – 02
Especímen PL – 01
Especímen PL – 02
Experiencia Peruana en
diseño y Aplicación

EDIFICIO CHOCAVENTO
San Isidro.
(City bank 5 Sotanos + 16 Pisos)
Febrero - 2002
El Proyecto.
           REFORZAMIENTO DE VIGAS Y LOSAS
            EDIFICIO CHOCAVENTO - CITIBANK
Ref. por Cortante

                          Incr. S/C




           REFUERZO POR FLEXION
Laminado de las fibras de
Carbono (Flexión)
Laminado del Refuerzo por
Cortante
Laminado del Refuerzo por
Cortante
Experiencias en
Diseño y Aplicación

Reparación y Reforzamiento
 del Puente Pacllo Callún
 Puente Colgante ubicado en
 Chasquitambo - ANCASH
I. Puente Pacllo Callún
El Problema
Daños Estructurales
Izaje con grúa de 60 tn
Apuntalamiento del Pórtico
Aplomado del Pórtico con tirfor
Apoyando los cables
sobre carro de dilatación
Reparaciòn de Fisuras
Reemplazo Varillas dañadas
                   Se reemplazaron
                   barras de acero
                   dañadas por
                   corrosión, estas
                   tenían un
                   recubrimiento
                   inadecuado.
                   Se Inyectó resina
                   en las fisuras
Colocación de fibras
de carbono
Aplicación del
Recubrimiento Protector
Puede ser:
 Tarrajeo: Para ello se deber usar una resina
  que permita adherir superficies pulidas con
  el mortero de tarrajeo.
 Top Coat: Pintura epóxica - para proteger
  contra los rayos Utravioletas
 Señalizar la ubicación de las fibras para
  evitar perforaciones para otras
  instalaciones.
Colocación de capa
Protectora sobre fibra
Proyecto y Obra de
Reforzamiento: Supermercado
Plaza Vea Av. Brasil
Jun 2002

Reforzamiento de vigas, losas
y columnas por incremento de
Sobrecarga en zona de
almacenes y depósitos
Proyecto de Reforzamiento
Vigas


                     Incr. S/C




  REFUERZO FLEXION (+) FRP

       Encamisetado + Estribos M(-) y V
Reforzamiento de Vigas.
                    Escarificado de la
                    superficie y
                    colocaciòn de
                    estribos nuevos
                    cerrados. (V)
                    Se aumento
                    peralte M(-)
                    Se vaciò concreto
                    reologico f`c 210 a
                    las 24 horas.
Reforzamiento de Vigas.
Reforzamiento de Vigas.
                   LAS VIGAS
                   SE REFORZARON
                   POR FLEXION Y
                   CORTE
                   MEDIANTE
                   ENCAMISETADO
                   DE CONCRETO

                   Adicionalmente
                   Por M(+) se reforzó
                   Con FRP
Preparación de superficie

                     Aspirado del
                     Polvo de concreto

                     La superficie de las
                     vigas y losas
                     fueron arenadas
Proyecto Reforzamiento
     Losas
                         SEINTEC diseñó
                         el reforzamiento
                         a base a bandas
                         de fibras de
8m                       carbono. FRP

                          Refuerzo
                          Negativo
                          (Superior)
8m                        No aplicable en
                          algunos sectores

                          Refuerrzo
8m                        Positivo
                          (Inferior)
Reforzamiento de Losas.




Se usó Fibras de carbono CF – 130 Mbrace en 2 direcciones
Reforzamiento por
momento negativo de losas
Reforzamiento y Reparación
 Muelle San Nicolas – Marcona Nazca Perú - 09
Necesidad de Reforzamiento
 Se  requiere
  mejorar las
  condiciones
  del Muelle
 Nueva Grúa
 Barcos de
  Mayor
  Tonelaje
Diagnostico y Solución
 Aumento de
  Capacidad de
  carga del
  Muelle, Barcos
  de Mayor
  Tonelaje
 Reparación (Hay
  Corrosión)
 Reforzamiento
  con FRP
Sección Transversal
    del Muelle
Reparación con Mortero
 de Baja Contraccíon
Reparación de Zonas
                    Con Corrosión
Procedimiento
 Determinar zonas a reparar
 Eliminar concreto superficial
 Arenar barras corroidas,
   Verificar perdida de sección
   reemplazar y/o adicionar si
   perdida es 10% del Area
 Empalmar por soldadura
 Colocar Mortero de
   Reparación con Inhibidor de
   Corrosión EMACO S88
   BASF
Reparación de Concreto

Luego del arenado
de las barras,
limpieza, remplazo y
adición de nuevas
armaduras, se colocó
un mortero de
corrosión tipo
EMACO S88 con
Inhibidor de
corrosión
Inyección de Fisuras
Inyección de Fisuras
Reforzamiento con FRP
Procedimiento
 Preparar adecuadamente
   la superficie Arenar.
 Colocar Reforzamiento
   FRP 3 a 4 capas CF 160
   M Brace según
   indicaciones en Planos
 Aplicar Recubrimiento
   protector Top Coat contra
   Rayos UV
Reforzamiento con FRP

   Se colocó
    Reforzamiento
    de FRP 3 a 4
    capas CF 160
    M-Brace según
    Proyecto.
Reforzamiento FRP

   Reforzamiento
    de vigas
    transversales
    afectadas por
    corrosión y con
    perdida de
    sección en mas
    del 10% del
    área de acero
Centro Comercial
          Jockey Plaza
 El centro comercial tiene 12 años.
 Se requiere intervención debido a que
  existen ampliaciones que ameritan el
  reforzamiento de vigas columnas y losas
  postensadas por incremento de cargas
 Hay defectos de corrosión por deficiencias
  en los recubrimientos de las armaduras de
  las losas postensadas
Problemas de Corrosión
Se requiere realizar reparación y
Reforzamiento pues existen
problemas localizados de inicio de
corrosión de algunas barras
superiores y algunos cables de
postensado de las losas, debido a
que estas no tienen un adecuado
recubrimiento, se han encontrado
recubrimientos de 0.5, 1 y 1.5 cm
que está ocasionando el inicio de
corrosión de las barras, mas aún
considerando la humedad severa
de Lima y que estas losas se usan
como lavadero de vehiculos con
humedecimiento permanente del
concreto agravandose la corrosión
Limpieza e Barras




En estas vistas se aprecian los trabajos de martelinado y limpieza de barras
corroidas.
Hay algunas barras que han perdido sección y algunos cables de postensado
fracturados
Se adicionara armadura convencional y Refuerzo de Fibra de Carbono.
Reforzamiento de Losas
   Postensadas
Hay sectores que
tendrán ampliaciones
en la losa superior que
requieren reforzamiento
por flexión.

Apreciamos los
trabajos de
Reforzamiento en las
losas y vigas para un
incremento de carga
del orden de 500 kg/m2

La Fibra especificada
es Tyfo Sch41 Fyfe
Refuerzo de Vigas, losas y
   Encamisetado de Columnas




Algunas columnas han tenido que ser reparadas previamente pues
durante la preparación de la superficie del concreto se han encontrado
cangrejeras y fisuras.
Tren Electrico de Lima Ago 2010
•   Los pilares se diseñaron
    hace 25 años
•   La experiencia de los
    sismos en Mexico,
    Loma Prieta y Chile han
    modificado las
    exigencias de los
    códigos de diseño.
•   Se requiere dar mayor
    resistencia y ductilidad a
    las columnas circulares
    y monocolumnas.
•   TY Lin, Fyfe han
    desarrollado un proyecto
    el reforzamiento de
    estos elementos, con
    fibra Tyfo Sch41 - Fyfe.
Proyecto Col Circular
Reforzamiento Monocolumna
Reforzamiento Col Circular




Trabajos de Preparación de   Trabajos de Preimpregnación
Superficie                   de las fibras en mesa de
Arenado de Superficie        saturación.
Amolado
Puente de Adherencia
Reforzamiento col circular




Reforzamiento de Columna
Se aplicaron 2 capas de Fibra de Fibra de carbono para confinar la
sección, lo que le otorgará mayor resistencia axial, mayor resistencia
por cortante y por flexión a la columna.
 Posteriormente se aplicará un revestimiento protector tipo concreto
Anti UV y con resistencia al fuego.
Control de Calidad




                Para verificar la correcta
                aplicación del refuerzo se realiza
                la prueba de Pull Off (Adherencia
                a la tensión) según ASTM D4541
                El esfuerzo minimo debe ser de 14
                kg/cm2 a la tensión
                La falla debe ser en el concreto
Control de Calidad
                 Inspección Visual

                 Sonido

                 Pull Off
                 (Adhesión)
                 14 kg/cm²
MUCHAS
GRACIAS

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  • 1. ACI - PERU Reforzamiento de Estructuras con Fibras de Carbono, conceptos para el Diseño y Aplicaciones en el Perú Ing. William Baca Escobar wbaca@constructorarf.com.pe wbaca@topconsult.com.pe
  • 2. Conceptos Básicos  REFORZAMIENTO: Acciones necesarias para Aumentar la Capacidad Resistente de un elemento estructural y-o estructura  REPARACION: Acciones necesarias para Restituir la capacidad resistente de una estructura dañada.  RESTAURACIÓN: Acciones necesarias para Conseguir que una edificación “antigua” sea utilizable.
  • 3. Motivos de Reforzamiento.  Cambio de Uso de la edificación Ejm: Ambientes destinados a oficinas cambian a ser almacenes.  Errores de Diseño / Construcción  Problemas de Degradación y/o deterioro de de algunos elementos. (Oxidación, degradación del concreto, etc.)  Cambio de Códigos y-o Reglamentos.  Otros.
  • 4. Proceso para el Reforzamiento. 1) Inspección de la estructura. 2) Analizar la estructura existente, Determinar las causas para el reforzamiento. 3) Ejecutar el Proyecto de Reforzamiento. Para ello analizar la estructura considerando las diferentes técnicas, para reforzar, en función de los tipos de esfuerzos (tensión, compresión, flexión, estabilidad, cortante, etc) requeridos en los elementos.  Rigidizar la estructura (Inclusión de muros de corte, diagonales de acero, etc.)  Ensanchamiento de sección.  Construcción compuesta. (FRP) (ACERO) etc.  Postensado interior y/o exterior  Reducción de esfuerzos y/o cargas.  Inclusión de estructuras metálicas para reducir luces.  Etc. etc. Se debe lograr un balance entre Costo, funcionamiento, estética, espacio, urgencia, dificultad, y seguridad.
  • 5. Reforzamiento con Fibras de Carbono ¿Porqué usar Compuestos? Beneficios Estructurales  Muy alta resistencia a la tensión. Ligero Beneficios al Ciclo de Vida  Resistente a Corrosión  Bajo espesor, no se nota Beneficios Económicos  Bajo costo de instalación  Rápida puesta en servicio
  • 6. Diseño del reforzamiento con FRP. ¿Cuando es eficiente? Es muy adecuado para tomar esfuerzos de tensión, basicamente para reforzar elementos de concreto, madera y otros bajo solicitaciones de: Flexión Cortante Carga Axial (Confinamiento) Prácticas Estándar ACI 440
  • 7. Propiedades del Material - FRP •Módulo de Elasticidad E = (700,a 2’300,) Kg/cm² •Esfuerzo de Rotura - Tensión fu = (15, a 40,) Kg/cm² ( 10 veces el acero de fy 4200) •Deformación unitaria de Falla. Mbrace CF 130 – CF 130 δu = 0.016 mm/mm
  • 8. Comportamiento de diferentes Fibras de Refuerzo (Esfuerzo deformación) Esfuerzo a Tensión (kg/cm2) 40,0 Fibra Carbono 30,0 Fibra Aramida 20,0 Fibra de Vidrio 10,0 0 0.000 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 0.060 Deformación a tensión mm/mm)
  • 9. Comportamiento de la Fibra de Carbono 40,000 Fibra de Carbono Esfuerzo (kg/cm²) 30,000 Cable Postensado 270 20,000 10,000 Barra Acero Fy 4200 0.000 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 0.060 Deformación (mm/mm)
  • 10. Sistema de Refuerzo con Fibra de Carbono Está compuesto por :  Imprimante epóxico (Puente de adherencia)  Masilla epóxica nivelante  Resina Saturante  Lámina de Fibra de Carbono  Recubrimiento Protector
  • 11. Aplicaciones : Vigas  Aumenta la resistencia a flexión y corte  Mejora el confinamiento
  • 13. Aplicaciones : Columnas y Muros  Aumenta la resistencia a flexión y corte  Mejora el confinamiento  Ideal como refuerzo antisísmico
  • 15. Aplicaciones : Losas  Aumenta la capacidad de carga  Controla las deflexiones excesivas  Para losas aligeradas o macizas
  • 17. ASPECTOS BASICOS PARA EL DISEÑO DE ELEMENTOS CON REFUERZO ADHERIDO (FRP)
  • 18. PROPIEDADES DE LOS SISTEMAS COMPUESTOS Tejido CF -160 MBrace Módulo de Elasticidad 2.35x106 Kg/cm2 Resistencia a tracción 35500 Kg/cm2 Deformación de ruptura 0.015 Densidad 600 g/m2 Ancho de tejido 60 cm Espesor de tejido 0.33 mm
  • 19.
  • 20.
  • 21.
  • 22. PROPIEDADES DE LOS SISTEMAS COMPUESTOS Platina S-1012 Sika CarboDur Módulo de Elasticidad 1.65x106 Kg/cm2 Resistencia a tracción 28,000 Kg/cm2 Deformación de ruptura 0.017 Densidad 1.5 g/cm3 Ancho de tejido 10 cm Espesor de tejido 1.2 mm Fracción de Vol. De fibra 68%
  • 24. CAPACIDAD POR FLEXIÓN Aspectos Generales b εc γf 'c c β1c h d εs fs εf ff  β 1c   β 1c  M n = As f s  d −  + ψ f A f f fe  h −   2   2  ACI 09 εfe << εfu (Fallas delaminación)
  • 25. Resistencia a Flexión Cálculo de Deformaciones εc  Asumir compatibilidad c deformación  Basado en modo de falla  Calcula la deformación de εs cada material por triangulos similares εf εbi εb RECOMENDACIONES DE FABRICANTES Distribución de εfu = 0.008 (Sistema Sika carbodur) Las deformaciones εfu = 0.015 (Sistema CF-130 -Mbrace)
  • 26. Refuerzo por Flexión Ductilidad (M vs Curvatura (p)) Resistencia Momento Alto Refuerzo FRP Refuerzo FRP Moderado Refuerzo FRP Ligero Viga de Concreto Armado sin FRP Ductilidad Curvatura (1/p)
  • 27. Resistencia a Flexión Determinar el nivel de esfuerzo en el FRP Acero es Elasto plastico. f s = Esε s ≤ f sy Esfuerzo FRP FRP Perfectamente Elástico. f f = Efε f Acero Concreto: Evaluar mediante curvas normalizadas Esfuerzo - deformación (Hognestad Todeschini, Grinter, etc) Deformación
  • 28. La Falla por Delaminación
  • 29. Barras de Refuerzo FRP (MSN Bars) Vs. Refuerzo Adherido (Laminados) Diversos ensayos de vigas en flexión con la misma área de refuerzo de FRP (Af) han confirmado que las vigas con barras de FRP incrustadas (A2) Logran mayor resistencia y ductilidad que las vigas con laminados adheridos externamente (A1) por efecto de la delaminación MSN BARS
  • 30. EXIGENCIAS DEL ACI 440 2R – 08 (DELAMINACION) Expresiones Validas para Refuerzo Adherido externamente Para Barras de MSN FRP εfd = 0.7 εfu
  • 31. Longitud de Desarrollo del Refuerzo FRP
  • 32.
  • 33.
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  • 36.
  • 38. Refuerzo por Cortante Configuraciones de Refuerzo Tiras Continuo Inclinados Están en función de: • Nivel de Esfuerzos. • Dificultad de colocación en estructura
  • 39. Refuerzo Por Cortante Detalles de Reforzamiento por Cortante Envoltura Completa Envoltura en“U” Dos lados (Muy Eficiente) (Esfuerzos Poco eficiente moderados) Esfuerzos bajos
  • 40. Contribución del FRP al Cortante df sf sf β wf wf Afv f fe (sin β + cos β)d f Vf = sf
  • 41. Refuerzo a Corte Resistencia a Cortante de una Sección Reforzada con FRP Vn = Vc + Vs + V f Vf ≤ 10.5 f c′ b w d (MPa) Vs + Vf ≤ 32.5 f c′ b w d (MPa) ACI 440 -08 Limita la def unitaria εfe en función del tipo de envoltura, f´c (como maximo εfe < 0.004)
  • 42.
  • 43.
  • 44.
  • 45. Efectos del Confinamiento en la Resistencia de Columnas Diversos ensayos a escala natural muestran que en secciones circulares y cuadradas se logra un incremento de resistencia en compresión y flexión por efectos del confinamiento con FRP
  • 46. Efectos del Confinamiento Lam y Teng´s ensayaron varias secciones y establecieron expresiones para estimar la resistencia de columnas no esbeltas tomadas como base por el ACI 440 para el desarrollo de sus expresiones
  • 47. Diagrama de Interacción de columnas encamisetadas con FRP
  • 48. Diseño de columna ACI 440 R8
  • 49. ENSAYOS DE VIGAS A FLEXION A ESCALA NATURAL LABORATORIO CISMID - UNI TESIS - UNIVERSIDAD RICARDO PALMA - CRISTIAN ESPINOZA ANAYA - ERIK BACA ESCOBAR Lima - 2005
  • 50. PREPARACION DE LOS ESPECIMENES  Fueron preparadas 8 vigas de tamaño real como muestra la fig.
  • 51. DETALLE DEL REFUERZO DE LAS VIGAS Se tiene como variante el ancho de las fibras asi como la longitud de la misma y el numero de capas de fibra usada en el refuerzo.
  • 53. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
  • 54. TIPO DE ENSAYO REALIZADO  El ensayo fue de flexión estática  Aplicando una carga centrada sobre un carril y trasmitiéndola a 2 rodillos ubicados a los tercios de la viga.  Se colocaron medidores de desplazamiento de tal manera que se pueda determinar a partir del diagrama desplazamiento vs. Carga valores may. De deformación y carga alcanzados durante el ensayo.
  • 64. SK 01
  • 69. Evaluación de los Resultados Los ensayos reportaron dos tipos de fallas.  Falla por delaminación extrema  Falla por fractura del sistema CFRP.  Falla por delaminación extrema: Este tipo de falla se presentó en 6 de los especimenes ensayados, MB-02, MB-03, MB-04, MB-05 y SK- 01 y SK-02. El mecanismo de falla se describe a continuación.
  • 71. Falla por Fractura del Sistema CFRP:  Estetipo de falla se presentó en los dos especimenes a los que se añadió un refuerzo tipo U en los extremos para mejorar el anclaje y evitar la falla por delaminación en los extremos.
  • 72. Falla por fractura del refuerzo y delaminación en la zona central.
  • 73.
  • 74.
  • 75.
  • 76. Efecto del Cortante Fuerza Cortante nominal (Vn) resistente de la sección Vc = 0.53 √(f’c) b d = 6,030 Kg. Vs = Av fy d / s = 6,093 Kg. Vn = Vc + Vs = 12,123 Kg Fuerza cortante máxima actuante teórica: V = 0.5 P donde: P = 6 (Mn) / L Para el caso de las vigas más esforzadas se tiene: Viga MB-02 V = 7,650 Kg. (63% de Vn resistente) Viga SK-01 V = 10,600 Kg. (87% de Vn resistente)  En ambos casos: (V actuante < Vn)
  • 77. FALLA POR DELAMINACION RECOMENDACIONES PARA EVITARLAS.  Los ensayos han permitido verificar un tipo de falla no muy estudiado y tomado en cuenta en el diseño, denominado falla por delaminación del recubrimiento del concreto.  Delaminación del recubrimiento:  El mecanismo de falla por delaminación es muy complejo por los mecanismos de transferencia de las tensiones de tracción por flexión y tracción diagonal.  En los ensayos realizados la falla se inició desde lo extremos (zona de esfuerzos cortantes altos) y se propagó hasta la grieta por flexión, produciendo una falla frágil.  Diversas investigaciones y los ensayos realizados han demostrado que el uso de tiras perpendiculares de CFRP sobre los extremos de la lámina de refuerzo disminuye el efecto de delaminación por tensión del recubrimiento.
  • 78. PROCEDIMIENTO DE APLICACION La colocación debe ser ejecutada por CFRP personal capacitado y bajo las Fuerzas de presión recomendaciones de los fabricantes. CFRP
  • 79. Delaminación del Recubrimiento Recomendación para evitar la falla por delaminación: Se recomienda que se cumpla que: Vu < 2/3 Vc En caso contrario usar Anclajes Tipo U en la zona crítica
  • 80. Delaminación – Adherencia Extremo del CFRP Línea central de la viga Esfuerzo a cortante interfacial, τ Tensión Esfuerzo normal, σ Compresión Distancia a lo largo del CFRP Clave: Resistencia a tensión del concreto : Ft > 14 Kg/cm² Prueba de Pull Off Longitud adecuada de adherencia - desarrollo
  • 81. CONLUSIONES DE LOS ENSAYOS Los ensayos nos han permitido verificar diferentes tipos de falla de las vigas estudiadas.  De las 08 vigas ensayadas con FRP, solo 2 alcanzaron la resistencia nominal teórica por flexión, debido a que se usaron anclajes tipo U que evitaron la falla por delaminación anticipada del sistema CFRP.  Estas vigas, tienen grados de aproximación muy buenos, comparados con los valores teóricos por flexión.  Las vigas que no llegaron a alcanzar la resistencia nominal teórica, por el efecto de delaminación, fallaron a resistencias del orden del 87% para el sistema CF-130 MBrace y con resistencias del orden del 75% para el sistema Sika-Carbodur.  Un aspecto importante para un adecuado reforzamiento es el de prevenir las fallas por delaminación, en este trabajo se muestras los mecanismos de falla conocidos y reportados en estos ensayos, así como las recomendaciones para evitarlas.
  • 82. CONLUSIONES DE LOS ENSAYOS  El reforzamiento con FRP incrementara la resistencia de cualquier sección por flexión, sin embargo la falla final será del tipo frágil, por la pérdida de ductilidad de la sección. Es importante determinar que tipo de elementos pueden ser reforzados mediante esta técnica.  Los efectos estudiados de las variables “ancho de la capa” de refuerzo y el “número” de capas se reflejan en los ensayos, por regla se tiene que:  A menor ancho de capa, mayor esfuerzo de adherencia, por lo que la delaminación ocurrirá a valores menores de flexión.  Del mismo modo la resistencia disminuye con el incremento del número de capas de refuerzo.
  • 83. “EVALUACION DE SISTEMAS DE REFORZAMIENTO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO PARA ELEMENTOS EN FLEXION” TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL PRESENTADA POR: ARELA RODRÍGUEZ RIVAS ROLANDO VILCHEZ URIOL LIMA – PERÚ 2005
  • 84. TIPOS DE REFUERZO A INVESTIGAR  Reforzamiento con Fibras de Carbono (Sika Carbodur y Mbrace).  Reforzamiento con Fibras - E-Glass  Reforzamiento con Platinas de Acero
  • 85. INSTALACION DEL SISTEMA SIKA CARBODUR Recuperación del substrato del concreto Colocación del Imprimante con la masilla Epóxica Las platinas de fibra de carbono son aplicadas al substrato de concreto previamente recuperado e imprimado. Corte de la platina de fibra de carbono Aplicación del adhesivo Posicionamiento de la platina Previamente se prosigue a realizar el corte de la platina de fibra de carbono, luego el adhesivo es aplicado directamente en el dorso del laminado, para ser posicionado en el elemento estructural a reforzar. Se procede a colocar la Platina en el substrato del concreto y realizar el ajuste final del elemento
  • 86. INSTALACION DEL SISTEMA PLATINA DE ACERO Nº2 Colocación de la masilla en los orificios del perno Colocación del perno y ajuste de la masilla
  • 87. Detalle de la Viga ensayada MB – 01, SK – 01, FV - 02
  • 88. EVALUACION Y COMPARACION DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS Citaremos a continuación la carga “P” para la cual se presento la falla así como también el momento nominal desarrollado en el instante de la misma para cada uno de los especimenes, con los resultados obtenidos en los ensayos realizados en el CISMID: Denomina Momento ción del Carga P d Nominal Especíme (Ton) (mm) (Ton – m) n MB – 01 15.55 6.35 27.60 MB – 02 13.225 5.40 22.80 SK – 01 16.775 6.85 14.20 SK – 02 15.65 6.39 19.98 FV – 01 12.125 4.95 49.8 FV – 02 12.40 5.06 27.1 PL – 01 19.85 8.11 43.9 PL – 02 19.85 8.11 43.9 Carga P , momento nominal Mn y desplazamiento en el instante de la falla
  • 89.
  • 96.
  • 97. Experiencia Peruana en diseño y Aplicación EDIFICIO CHOCAVENTO San Isidro. (City bank 5 Sotanos + 16 Pisos) Febrero - 2002
  • 98. El Proyecto. REFORZAMIENTO DE VIGAS Y LOSAS EDIFICIO CHOCAVENTO - CITIBANK Ref. por Cortante Incr. S/C REFUERZO POR FLEXION
  • 99. Laminado de las fibras de Carbono (Flexión)
  • 100. Laminado del Refuerzo por Cortante
  • 101. Laminado del Refuerzo por Cortante
  • 102. Experiencias en Diseño y Aplicación Reparación y Reforzamiento del Puente Pacllo Callún Puente Colgante ubicado en Chasquitambo - ANCASH
  • 103. I. Puente Pacllo Callún
  • 106. Izaje con grúa de 60 tn Apuntalamiento del Pórtico
  • 107. Aplomado del Pórtico con tirfor
  • 108. Apoyando los cables sobre carro de dilatación
  • 109. Reparaciòn de Fisuras Reemplazo Varillas dañadas Se reemplazaron barras de acero dañadas por corrosión, estas tenían un recubrimiento inadecuado. Se Inyectó resina en las fisuras
  • 111. Aplicación del Recubrimiento Protector Puede ser:  Tarrajeo: Para ello se deber usar una resina que permita adherir superficies pulidas con el mortero de tarrajeo.  Top Coat: Pintura epóxica - para proteger contra los rayos Utravioletas  Señalizar la ubicación de las fibras para evitar perforaciones para otras instalaciones.
  • 113. Proyecto y Obra de Reforzamiento: Supermercado Plaza Vea Av. Brasil Jun 2002 Reforzamiento de vigas, losas y columnas por incremento de Sobrecarga en zona de almacenes y depósitos
  • 114. Proyecto de Reforzamiento Vigas Incr. S/C REFUERZO FLEXION (+) FRP Encamisetado + Estribos M(-) y V
  • 115. Reforzamiento de Vigas. Escarificado de la superficie y colocaciòn de estribos nuevos cerrados. (V) Se aumento peralte M(-) Se vaciò concreto reologico f`c 210 a las 24 horas.
  • 117. Reforzamiento de Vigas. LAS VIGAS SE REFORZARON POR FLEXION Y CORTE MEDIANTE ENCAMISETADO DE CONCRETO Adicionalmente Por M(+) se reforzó Con FRP
  • 118. Preparación de superficie Aspirado del Polvo de concreto La superficie de las vigas y losas fueron arenadas
  • 119. Proyecto Reforzamiento Losas SEINTEC diseñó el reforzamiento a base a bandas de fibras de 8m carbono. FRP Refuerzo Negativo (Superior) 8m No aplicable en algunos sectores Refuerrzo 8m Positivo (Inferior)
  • 120. Reforzamiento de Losas. Se usó Fibras de carbono CF – 130 Mbrace en 2 direcciones
  • 122. Reforzamiento y Reparación Muelle San Nicolas – Marcona Nazca Perú - 09
  • 123. Necesidad de Reforzamiento  Se requiere mejorar las condiciones del Muelle  Nueva Grúa  Barcos de Mayor Tonelaje
  • 124. Diagnostico y Solución  Aumento de Capacidad de carga del Muelle, Barcos de Mayor Tonelaje  Reparación (Hay Corrosión)  Reforzamiento con FRP
  • 125. Sección Transversal del Muelle
  • 126. Reparación con Mortero de Baja Contraccíon
  • 127. Reparación de Zonas Con Corrosión Procedimiento  Determinar zonas a reparar  Eliminar concreto superficial  Arenar barras corroidas, Verificar perdida de sección reemplazar y/o adicionar si perdida es 10% del Area  Empalmar por soldadura  Colocar Mortero de Reparación con Inhibidor de Corrosión EMACO S88 BASF
  • 128. Reparación de Concreto Luego del arenado de las barras, limpieza, remplazo y adición de nuevas armaduras, se colocó un mortero de corrosión tipo EMACO S88 con Inhibidor de corrosión
  • 131. Reforzamiento con FRP Procedimiento  Preparar adecuadamente la superficie Arenar.  Colocar Reforzamiento FRP 3 a 4 capas CF 160 M Brace según indicaciones en Planos  Aplicar Recubrimiento protector Top Coat contra Rayos UV
  • 132. Reforzamiento con FRP  Se colocó Reforzamiento de FRP 3 a 4 capas CF 160 M-Brace según Proyecto.
  • 133. Reforzamiento FRP  Reforzamiento de vigas transversales afectadas por corrosión y con perdida de sección en mas del 10% del área de acero
  • 134. Centro Comercial Jockey Plaza  El centro comercial tiene 12 años.  Se requiere intervención debido a que existen ampliaciones que ameritan el reforzamiento de vigas columnas y losas postensadas por incremento de cargas  Hay defectos de corrosión por deficiencias en los recubrimientos de las armaduras de las losas postensadas
  • 135. Problemas de Corrosión Se requiere realizar reparación y Reforzamiento pues existen problemas localizados de inicio de corrosión de algunas barras superiores y algunos cables de postensado de las losas, debido a que estas no tienen un adecuado recubrimiento, se han encontrado recubrimientos de 0.5, 1 y 1.5 cm que está ocasionando el inicio de corrosión de las barras, mas aún considerando la humedad severa de Lima y que estas losas se usan como lavadero de vehiculos con humedecimiento permanente del concreto agravandose la corrosión
  • 136. Limpieza e Barras En estas vistas se aprecian los trabajos de martelinado y limpieza de barras corroidas. Hay algunas barras que han perdido sección y algunos cables de postensado fracturados Se adicionara armadura convencional y Refuerzo de Fibra de Carbono.
  • 137. Reforzamiento de Losas Postensadas Hay sectores que tendrán ampliaciones en la losa superior que requieren reforzamiento por flexión. Apreciamos los trabajos de Reforzamiento en las losas y vigas para un incremento de carga del orden de 500 kg/m2 La Fibra especificada es Tyfo Sch41 Fyfe
  • 138. Refuerzo de Vigas, losas y Encamisetado de Columnas Algunas columnas han tenido que ser reparadas previamente pues durante la preparación de la superficie del concreto se han encontrado cangrejeras y fisuras.
  • 139. Tren Electrico de Lima Ago 2010 • Los pilares se diseñaron hace 25 años • La experiencia de los sismos en Mexico, Loma Prieta y Chile han modificado las exigencias de los códigos de diseño. • Se requiere dar mayor resistencia y ductilidad a las columnas circulares y monocolumnas. • TY Lin, Fyfe han desarrollado un proyecto el reforzamiento de estos elementos, con fibra Tyfo Sch41 - Fyfe.
  • 142. Reforzamiento Col Circular Trabajos de Preparación de Trabajos de Preimpregnación Superficie de las fibras en mesa de Arenado de Superficie saturación. Amolado Puente de Adherencia
  • 143. Reforzamiento col circular Reforzamiento de Columna Se aplicaron 2 capas de Fibra de Fibra de carbono para confinar la sección, lo que le otorgará mayor resistencia axial, mayor resistencia por cortante y por flexión a la columna. Posteriormente se aplicará un revestimiento protector tipo concreto Anti UV y con resistencia al fuego.
  • 144. Control de Calidad Para verificar la correcta aplicación del refuerzo se realiza la prueba de Pull Off (Adherencia a la tensión) según ASTM D4541 El esfuerzo minimo debe ser de 14 kg/cm2 a la tensión La falla debe ser en el concreto
  • 145. Control de Calidad Inspección Visual Sonido Pull Off (Adhesión) 14 kg/cm²