Comportamiento en servicio bajo solicitaciones de tracción pura del hormigón armado revestido con polímero reforzado de fibra de vidrio

• Autores: Manuel Paredes González, Manuel Herrador Barrios, Ismael Vieito, Diego Carro-López
• Localización: Resúmenes de comunicaciones, 2014, ISBN 978-84-89670-80-8, págs. 53-54
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Behavior of reinforced concrete externally strengthened with glass fiber reinforced polymers under service-level pure tensile loads
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• Resumen
  • español

    A la hora de la construcción de un depósito cilíndrico de contención de líquidos, una de las solicitudes más importantes a tener en cuenta en su diseño son las tracciones perimetrales que han de resistir sus paredes, siendo de gran importancia en el caso del hormigón.

    En el presente documento se estudia el comportamiento del hormigón armado con un revestimiento exterior de Polímeros Reforzados de Fibra de Vidrio (PRFV) ante solicitaciones de tracción pura desde el punto de vista de su aptitud al servicio (fisuración e impermeabilización).

    El hormigón empleado es de tipo autocompactante con el fin de evitar posibles problemas a la hora de la colocación y compactación de éste provocado por la alta concentración de armadura que contienen las piezas en la zona del anclaje. Éstas presentan una forma similar a una sección en doble T, de 1.25 m de longitud total y 0.10 m de espesor, con tramos de disminución de anchura de forma lineal. Para garantizar que la fisura se produce el en centro de la pieza, lugar en el que están localizados los sensores necesarios para recoger la deformación, se colocan dos inductores de fisuras en la zona.

    Se ha realizado una campaña de ensayos sobre 12 piezas, ensayadas por parejas, en diferentes condiciones de armado, revestimiento y fisuración. En cuanto a la cuantía de armadura a emplear se consideró la situación del diseño con criterio de fisuración, disponiendo la cuantía mínima de armadura según normativa; con criterios de colapso, empleando aproximadamente la mitad de la cuantía mínima, o carente de ella. Para cada uno de los 3 casos anteriores se ensayó una pareja de piezas con refuerzo exterior de PRFV y otra pareja sin él. Una vez fisuradas estas últimas se procedió a su revestimiento y posterior ensayo, con el fin de analizar su posible uso a la hora de reparar posibles estructuras dañadas. Una vez realizados los ensayos sobre las piezas, se extrajo un testigo de cada pieza reforzada con el fin de realizar un ensayo de penetración de agua bajo presión.

    Los resultados y las conclusiones extraídas evidencian que la aplicación de un refuerzo exterior de PRFV mejora el comportamiento del hormigón armado frente a solicitaciones de tracción pura en cuanto a la fisuración y la impermeabilidad, aconsejándose su aplicación en la construcción de depósitos cilíndricos de contención de líquidos.

  • English

    When axysimmetric liquid retaining structures are built, one of the most important loads to be considered in the design are the hoop tensile forces which walls must resist. These loads are very relevant in structural concrete.

    In this study, the behavior of reinforced concrete externally strengthened with glass fiber reinforced polymers (GFRP) under pure tensile loads is studied, from the point of view of its cracking performance and water tightness under service-level load values.

    The concrete used is self-compacting concrete, in order to prevent casting failures caused by the high concentration of reinforcement located in the anchorage. The specimens, 1.25 m long and 0.10 m thick have a shape similar to a double T section. The width reduction is linear. To guarantee that the cracking is produced in the center of the piece, where the sensors are localized, 2 crack inducing devices are placed in this area.

    A test campaign has been performed on 12 pieces tested in pairs under different conditions of reinforcement, strengthening and cracking. Three different internal reinforcement ratios were used: following a crack control criterion, with the minimum reinforcement ratio allowed by the Spanish EHE-08 code; following a collapse criterion, using about half of the aforementioned minimum; and no steel reinforcement at all. For each of these 3 cases, a pair of specimens was tested with external GFRP reinforcement and another pair without it. After testing the pieces without external GFRP reinforcement were reinforced and tested again, in order to analyze its use in a possible repair method onf damaged structures. After carrying out all tests, cores were drilled from the cracked area of the reinforced pieces and permeability tests under water pressure were performed.

    The results and conclusions show that an external strengthening with glass fiber reinforced polymers (GFRP) improves the behavior of reinforced concrete under pure tensile loads from the point of view of crack control and whater tightness, validating it as a useful application on in the construction of cylindrical water tanks.