El refuerzo de los muros de hormigón armado existentes se hace necesario cuando pierden su resistencia y capacidad para soportar las cargas estipuladas o cuando se necesita aumentar su capacidad de carga. Este tipo de rehabilitación se requiere sobre todo para los muros construidos en zonas de alta sismicidad.
Se pueden aplicar diferentes técnicas de rehabilitación utilizando los materiales tradicionales o nuevos materiales para el refuerzo de los muros de hormigón.
Métodos para reforzar los muros de hormigón
Los métodos de refuerzo incluyen:
- Revestimiento de hormigón
- Sustitución del hormigón
- Reforzamiento con materiales de acero
- Aleaciones con memoria de forma
- Laminados FRP
1. Revestimiento de hormigón
Es un método de rehabilitación tradicional, en el que se aumenta la dimensión del muro. Este aumento se consigue añadiendo nuevo hormigón al muro de hormigón existente. Para ello, se coloca una armadura de acero adicional para aumentar la resistencia y la ductilidad del muro de hormigón armado.
La nueva armadura de acero se convierte en una malla de barras horizontales y verticales que se ancla a los cimientos del muro. La malla de refuerzo también puede introducirse en un orificio perforado en la cimentación, tras lo cual se inyecta con epoxi y se sella.
Como el método se centra en el aumento del espesor del muro, un aumento más allá de un límite incrementa el peso muerto. Esto exigiría el aumento de la capacidad de carga de la cimentación existente para soportar el peso adicional.
2. Sustitución del hormigón
Esta es una de las formas más sencillas y baratas de restaurar la resistencia y la ductilidad de los muros de hormigón armado. El método implica inicialmente la eliminación del hormigón dañado. La superficie final se limpia y se cepilla adecuadamente para eliminar todos los materiales sueltos. Si la armadura presente en la zona de compresión está doblada en pequeñas cantidades, debe enderezarse.
Una vez realizada la preparación, se prepara el encofrado para el alma del muro. En el encofrado se vierte el hormigón fresco desde un lado del muro. Tras el hormigonado, se cura el muro. La parte superior del muro puede completarse con una lechada epóxica, ya que se requiere una alta resistencia para ponerla en contacto con el hormigón viejo.
3. Revestimiento con materiales de acero
El uso de acero para el reequipamiento de muros de hormigón armado sólo añade un pequeño peso a la estructura antigua. Es una técnica de retrofitting que causa un mínimo trastorno a los ocupantes del edificio.
- Retrofitting por secciones de acero. Las secciones de acero se añaden a la superficie del muro de hormigón armado, lo que ayuda a aumentar la resistencia, la rigidez y la ductilidad de la estructura del muro. En función de la propiedad a mejorar, la sección de placa de acero puede añadirse vertical u horizontalmente.
- Reforzamiento mediante arriostramiento de acero. El uso de arriostramientos de acero es habitual en las estructuras de marcos resistentes a momentos. Las conexiones adecuadas de los arriostramientos con los muros existentes garantizan una resistencia, rigidez y ductilidad adecuadas para la estructura.
El arriostramiento de acero también aumenta el rendimiento sísmico de la estructura de hormigón armado. Proporcionar un arriostramiento de acero a intervalos adecuados en los muros de hormigón armado disminuye la longitud de pandeo que, a su vez, aumenta la capacidad del miembro de arriostramiento.
4. Aleaciones con memoria de forma
Las aleaciones con memoria de forma han recibido una gran atención en las investigaciones sobre infraestructuras civiles, donde se considera que tienen un gran futuro en el reequipamiento de estructuras. Se está estudiando el uso de las SMA para el reequipamiento de muros de hormigón armado mediante diversas pruebas e investigaciones.
El SMA tiene la propiedad de sufrir grandes deformaciones. Cuando se elimina la tensión aplicada a la estructura de SMA, ésta recupera su forma original. Esto significa que el SMA gana ductilidad y capacidad de disipación de energía sin sufrir ninguna forma de deformación permanente en el miembro.
5. Uso de laminados de FRP
El uso de materiales compuestos como el polímero reforzado con fibra (FRP) en diferentes formas para el reequipamiento de muros de hormigón armado es un método utilizado desde hace décadas. Los FRP adquieren una gran fuerza y una gran resistencia a la corrosión. Además, son ligeros y, por lo tanto, pueden aplicarse fácilmente.
El FRP se puede utilizar como laminado o láminas o como varillas sobre el muro de hormigón armado. La eficacia de esta rehabilitación puede aumentarse mediante el pretensado de las fibras. Los compuestos de FRP son una técnica de rehabilitación rápida y sencilla.
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