Análisis experimental de vigas de hormigón armado dañadas y reparadas con materiales compuestos

Abstract

Durante su vida útil, las estructuras de hormigón armado pueden resultar expuestas a la acción de cargas mecánicas y/o agentes químicos o térmicos agresivos que producen la degradación de sus propiedades mecánicas. En consecuencia, y ante la pérdida de seguridad estructural, se hace necesario su reparación y/o refuerzo. Los polímeros reforzados con fibras (PRF) constituyen un tipo de material compuesto avanzado con el potencial de cambiar significativamente el comportamiento de una estructura. En este trabajo, se presentan resultados experimentales del comportamiento a flexión de vigas de hormigón armado dañadas y luego reparadas con PRF. Se estudia la variación del grado de daño, la resistencia a compresión del hormigón y dos técnicas de reparación: barras y láminas. Se analizan para ambos tipos de refuerzo diagramas carga-desplazamiento, cargas últimas y modos de falla. Los resultados obtenidos muestran que la reparación de las vigas dañadas con PRF, es en general exitosa, lográndose además de la recuperación, un incremento significativo de su capacidad resistente. Los principales modos de falla observados varían entre despegue del laminado y desprendimiento del recubrimiento de hormigón.

During their service life reinforced concrete structures can be exposed to mechanical loads and aggressive chemical or thermal agents that produce degradation of their mechanical properties. This results in a loss of security and usually requires a prompt repair or retrofitting in order to preserve the structure serviceability. In the present work experimental results of flexural behavior of damaged reinforced concrete beams repaired with FRP are presented. Damaged degree variation and two repairing techniques: rods and laminates, are studied. For both kind of retrofitting, load-vs-deflection curves, ultimate loads and failure modes, are analyzed. The results obtained show that the repair of damaged RC beams with PRF is in general successful. A recovery and a significant increase of load capacity are obtained. Failure modes registered vary from plate-end interfacial debonding and concrete cover separation.