Matías Urrejola Hiza -Soluciones para reparación y reforzamiento estructural

• Relator: Matías Urrejola

Imagen referencial

• Reparación, Protección y Reforzamiento Estructural

Agenda

1. Introducción

2. Problemas con el Hormigón

3. Descripción de Proyecto

4. Reparación Estructural

5. Reforzamiento Estructural

Standards

Hormigón

Deteriorización

• Corrosión de las barras

• Ciclo Hielo Deshielo

• Ciclo humedecimiento Secado

• Ataque de sulfatos

• Reacción Alcali-Agregado

• Erosion

Hormigón

Daños

• Contracción de secado

• Agrietamiento térmico

• Sobrecarga

• Ataques Químicos

• Terremotos

• Fuego

Hormigón

Defectos

• Diseño inapropiado

• Materiales inapropiados

• Construccióninapropiada

Planificación Proceso de RPSMétodos 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

ProyectoTipo: 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

Solución

Proyecto

Solución

Solución

Reparación HormigónSobre Agua:

Reparación HormigónBajo Agua:

Solución

Inyección de fisuras:

Restitución volumetricay reforzamiento estructural:

Solución

Anclajes en el ACI 318ACI 318-08Apéndice - D

ACI 318-11Apéndice - D

ACI 318-14Capitulo 17Capitulo 26

Procedimiento como diseñar anclajes bajo diseño por resistencia

• Anclajes pre-instalados • Anclajes mecánicos

• ACI 355.2

Procedimiento como diseñar anclajes bajo diseño por resistenciaIndica que información incluir en los documentos de construcción


• ACI 355.2• Anclajes adhesivos

• ACI 355.4

Procedimiento como diseñar anclajes bajo diseño por resistenciaIndica que información incluir en los documentos de construcción


• ACI 355.2• Anclajes adhesivos

• ACI 355.4

Sistema FX-70

Solución

Solución

Sistema FX-70

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

Sistema FX-70• Puentes• Muelles• Pilares

• Pilotes

Sistema FX-70

Antes

Despues

Antes

Despues

Antes

Despues

Concreto Madera Acero

Sistema FX-70

Chaquetas RedondasChaquetas Cuadradas

Color Translúcido Chaquetas Octagonales

Tamaños Personalizados

Reparación de Pilotes H

Sistema FX-70

Solución

SoluciónElementos

• Columnas• Vigas• Losas• Muro

Aumento de Capacidad• Corte• Flexión• Axial

Estructuras• Edificios• Puentes• Chimeneas• Muelles• Túneles

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)

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


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


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 ladel elemento de concretotensionado en el momento de lainstalación (εbi). Por lo tanto se deberestar dicho valor a la deformaciónde la fibra en cualquier momento.Dicho esto, la deformación efectivadel FRP es: εfe


𝑤𝑤𝑓𝑓 =𝐴𝐴𝑠𝑠 ∗ 𝐹𝐹𝑦𝑦

𝜀𝜀𝑓𝑓 ∗ 𝐸𝐸𝑓𝑓 ∗ 𝜓𝜓 ∗ 𝑡𝑡𝑓𝑓 ∗ 𝑛𝑛

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