Soluciones para reparación y reforzamiento estructural
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Este documento presenta una solución de reparación y reforzamiento estructural para 325 pilotes y 50 losas de hormigón en mal estado en un puerto del sur de Chile. La solución involucra reparar el hormigón dañado, inyectar grietas, y aplicar sistemas de reforzamiento como CFRP y FX-70 para aumentar la capacidad de carga de los elementos estructurales.
Soluciones para reparación y reforzamiento estructural
- 1. • Relator: Matías Urrejola Imagen referencial • Reparación, Protección y Reforzamiento Estructural
- 2. Agenda 1. Introducción 2. Problemas con el Hormigón 3. Descripción de Proyecto 4. Reparación Estructural 5. Reforzamiento Estructural
- 3. Standards
- 4. Hormigón Deteriorización • Corrosión de las barras • Ciclo Hielo Deshielo • Ciclo humedecimiento Secado • Ataque de sulfatos • Reacción Alcali-Agregado • Erosion
- 5. Hormigón Daños • Contracción de secado • Agrietamiento térmico • Sobrecarga • Ataques Químicos • Terremotos • Fuego
- 6. Hormigón Defectos • Diseño inapropiado • Materiales inapropiados • Construcción inapropiada
- 7. Planificación Proceso de RPS Métodos de Instalación • Embalaje seco • Formar y verter • Forma y bombiar • Pulverización • Shotcrete • Aplicado a mano • Aplicado en paleta Consideraciones • Trabajabilidad • Temperaturas • Humedad • Sustrato • Propiedades del Hormigón • Ambiente • Clima • Servicio
- 9. Proyecto Tipo: Puerto Ubicación: Sur de Chile Elementos a intervenir: -325 Pilotes de hormigón -50 Losas de hormigón Consideraciones: -Pilotes de diferente sección -Reparación bajo agua -Corte de armadura -Pérdida seccional de hormigón -Gran porcentaje de grietas -Bajas temperaturas -Escasos periodos de trabajo -Agua salada
- 10. Solución
- 11. Proyecto
- 12. Proyecto
- 13. Proyecto
- 14. Solución
- 15. Solución
- 16. Solución
- 17. Solución
- 18. Solución Reparación Hormigón Sobre Agua: Reparación Hormigón Bajo Agua:
- 19. Solución Inyección de fisuras: Restitución volumetrica y reforzamiento estructural:
- 20. Solución
- 21. Anclajes en el ACI 318 ACI 318-08 Apéndice - D ACI 318-11 Apéndice - D ACI 318-14 Capitulo 17 Capitulo 26 Procedimiento como diseñar anclajes bajo diseño por resistencia • Anclajes pre-instalados • Anclajes mecánicos • ACI 355.2 Procedimiento como diseñar anclajes bajo diseño por resistencia Indica que información incluir en los documentos de construcción • Anclajes pre-instalados • Anclajes mecánicos • ACI 355.2 • Anclajes adhesivos • ACI 355.4 Procedimiento como diseñar anclajes bajo diseño por resistencia Indica que información incluir en los documentos de construcción • Anclajes pre-instalados • Anclajes mecánicos • ACI 355.2 • Anclajes adhesivos • ACI 355.4
- 23. Solución
- 24. Solución
- 25. Sistema FX-70
- 26. Sistema FX-70 • El sistema FX-70 provee una reparacion “en sitio” • Forma = Forma de Fibra de Vidrio • Relleno = Lechada de Alta Resistencia • Repara Concreto, Madera, o Estructuras de Acero • Historial Probado, más de 30 años de historia y más de 2.000 proyectos
- 27. Sistema FX-70 • Puentes • Muelles • Pilares • Pilotes
- 29. Sistema FX-70 Chaquetas RedondasChaquetas Cuadradas Color Translúcido Chaquetas Octagonales Tamaños Personalizados Reparación de Pilotes H
- 30. Sistema FX-70
- 31. Sistema FX-70
- 32. Sistema FX-70
- 33. Solución
- 34. Solución Elementos • Columnas • Vigas • Losas • Muro Aumento de Capacidad • Corte • Flexión • Axial Estructuras • Edificios • Puentes • Chimeneas • Muelles • Túneles
- 35. Solución • Reparación de area deterorada según la Guía ICRI No. 310.1R • Remover/reemplazar el concreto, limpiar/proteger el acero, inyectar/sellar las fisuras • Preparar abrasivamente (todo menos columnas) las superficies a envolver para lograr un perfil CSP-3 según la Guía ICRI No. 310.2 (molienda, voladuras)
- 36. Diseño Estructural – Sistema CFRP Los distintos modos de fallo son: 1. Fallo del Hormigón por compresión antes que el refuerzo de acero entre en fluencia: εc = εcu = 0,003 2. Plastificación del Acero en Tracción seguido por fallo del Hormigón: fs = fy seguido de εc = εcu = 0,003 3. Plastificación del Acero en Tracción seguido por ruptura del FRP: fs = fy seguido de εf = εfu
- 37. Diseño Estructural – Sistema CFRP 4. Fallo despegue del FRP del Hormigón (Debonding), iniciado por grietas: εfd =0,9* εfu (ec.10-2), antes que εc = εcu = 0,003 Environmental Reduction Factor
- 38. Diseño Estructural – Sistema CFRP 5. Delaminación del Hormigón bajo el Acero de tracción debido a fallo cortante/tracción. Ocurre cuando el sustrato no soporta la tensión del FRP. No influyen grietas. La deformación inicial del FRP será la del elemento de concreto tensionado en el momento de la instalación (εbi). Por lo tanto se debe restar dicho valor a la deformación de la fibra en cualquier momento. Dicho esto, la deformación efectiva del FRP es: εfe
- 39. Diseño Estructural – Sistema CFRP 𝑤𝑤𝑓𝑓 = 𝐴𝐴𝑠𝑠 ∗ 𝐹𝐹𝑦𝑦 𝜀𝜀𝑓𝑓 ∗ 𝐸𝐸𝑓𝑓 ∗ 𝜓𝜓 ∗ 𝑡𝑡𝑓𝑓 ∗ 𝑛𝑛
- 40. Diseño Estructural – Sistema CFRP
- 41. Diseño Estructural – Sistema CFRP