Diseño de estructuras de concreto reforzadas con fibra de carbono

 

Autor: Ing. William Baca Escobar

Por diversas razones se necesita rehabilitar, reparar y reforzar las estructuras de concreto armado, entre las causas más usuales podemos citar: Defectos constructivos, cambio de uso, incremento de sobrecargas, cargas no previstas, adecuación sísmica, etc.
Una de las técnicas que se viene empleando a nivel mundial desde la década del 80 para realizar el reforzamiento de estructuras de concreto armado es mediante el uso de las fibras de carbono, que trabajan adheridas a los elementos estructurales, este sistema es denominado FRP (Fiber Reinforced Polimer).

En el Perú hemos venido empleando esta tecnología desde la década del 90. Para el diseño y aplicación se han tomado en cuenta las recomendaciones de los fabricantes. El año 2002, el comité 440 del ACI emitió el primer reglamento para el diseño y aplicación de elementos reforzados con el sistema FRP, estas recomendaciones han tomado en cuenta el estado del arte de esta técnica hasta esa fecha. Posteriormente el año 2008, el comité 440 del ACI publicó la segunda revisión, la cual introdujo importantes modificaciones a la luz de las diversas investigaciones sobre el tema respaldado por los numerosos ensayos de laboratorio.

En nuestro país, el uso del sistema FRP en proyectos importantes y la necesidad de verificar el comportamiento de los elementos reforzados considerando los aspectos de resistencia, ductilidad, efectos de la longitud de adherencia, el efecto del número de capas de refuerzo, los efectos del sistema de puente de adherencia, entre otros, nos llevaron a realizar un programa de ensayos por flexión a escala natural, como parte de la asesoría a diversas tesis universitarias, estos ensayos se realizaron en el laboratorio de estructuras del CISMID.
Los resultados obtenidos son muy interesantes e ilustran lo complejo del comportamiento real. Se ha determinado, que algunos especímenes ensayados no alcanzaron la resistencia nominal teórica de diseño con las recomendaciones de los fabricantes, fallando prematuramente por delaminación del sistema y por desprendimiento del recubrimiento del concreto. A la luz de estos resultados y de numerosos ensayos a nivel mundial, la Norma ACI 440 el año 08, ha introducido diferentes parámetros y establecido criterios que permiten diseñar con mayor seguridad y confiabilidad el refuerzo de estas estructuras.

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