REFUERZO MEDIANTE RECRECIDO DE HORMIGÓN ARMADO. Luis Mª Ortega Basagoiti

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1 Jornadas técnicas: REHABILITACIÓN DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN EN EDIFICIOS EXISTENTES. REFUERZO MEDIANTE RECRECIDO DE HORMIGÓN ARMADO 9de abril de 2014 Luis Mª Ortega Basagoiti Ingeniero de Caminos

2 REFUERZO MEDIANTE RECRECIDO DE HORMIGÓN ARMADO INDICE 0. INTRODUCCIÓN. 1. CARACTERÍSTICAS C C S BÁSICAS SC SDELREFUERZO. 2. MATERIALES. 3. CRITERIOS DE DISEÑO. 4. PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN. 5. CONCLUSIONES. VENTAJAS E INCONVENIENTES.

3 REFUERZO MEDIANTE RECRECIDO DE HORMIGÓN ARMADO 0. INTRODUCCIÓN Objetivo: incremento capacidad portante. Características básicas: capa adicional de hormigón y armadura sobre uno o varios de los paramentos del elemento a reforzar, conectada a éste conformando un único elemento estructural reforzado. Aplicación del sistema: a pilares, vigas o forjados.

4 REFUERZO MEDIANTE RECRECIDO DE HORMIGÓN ARMADO 0. INTRODUCCIÓN 1. Motivos de la necesidad del refuerzo mediante recrecido: Insuficiente capacidad resistente. Excesiva df deformabilidad bilidd( (enelementos deestructura horizontal). 2. Causas de esa insuficiencia resistente o deformabilidad excesiva: Error de proyecto. Error de ejecución. Daños en la estructura. Cambio de uso con aumento de sobrecargas.

5 1. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DEL REFUERZO Pilares: camisa alrededor del pilar (normalmente en todo el contorno) con armadura longitudinal l ytransversal. Excentricidades id d

6 1. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DEL REFUERZO Vigas refuerzo a flexión Insuficiencia capacidad ddresistente a flexión: Habitualmente por insuficiencia de armadura de tracción. En raras ocasiones por insuficiencia bloque comprimido: baja fck o insuficiente i armadura comprimida. id

7 1. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DEL REFUERZO Vigas refuerzo a flexión Deformabilidad bld dexcesiva: No supone necesariamente falta de capacidad resistente. En la mayoría de casos de deformabilidad excesiva rigidez insuficiente estructura horizontal.

8 1. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DEL REFUERZO Vigas refuerzo a flexión: normalmente recrecido por cara inferior o por cara inferior y laterales.

9 1. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DEL REFUERZO? Importancia del incremento de canto en caso de deformabilidad excesiva. Si es esencial no aumentar el canto: refuerzo con chapas o FRP. No es un recrecido.

10 1. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DEL REFUERZO Vigas refuerzo a cortante: Insuficiencia capacidad resistente a cortante: Insuficiencia de armadura transversal. Insuficiencia Vcu: baja fck o insuficientes dimensiones.

11 1. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DEL REFUERZO Vigas refuerzo a cortante: Incremento capacidad ddresistente a cortante: Armadura transversal suplementaria. Incremento sección hormigón.

12 1. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DEL REFUERZO Razones de la necesidad del refuerzo en losas y forjados: Insuficientef capacidad ddresistente a flexión positiva, negativa o cortante. Excesiva deformabilidad. Recrecido superior Recrecido inferior

13 1. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DEL REFUERZO Losas y forjados (recrecido superior). Más fácil de ejecutar Más eficaz para refuerzo a flexión negativa (transformación forjados isostáticos en continuos continuidad compresiones). Mejora rigidez, capacidad a flexión y ductilidad.

14 1. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DEL REFUERZO Losas y forjados (recrecido inferior). Más difícil de ejecutar (transferencia esfuerzos hormigón antiguo y nuevo). Más eficaz para refuerzo a flexión positiva. Problemas muy diferentes según tipo de forjado.?

15 2. MATERIALES HORMIGÓN Hormigón: tradicional (de difícil utilización para espesores < 70 mm). proyectado (el espesor puede reducirse a 50 mm o incluso menos). Morteros (sin retracción autonivelantes). Necesidad de compatibilidad dimensional y deformacional entre hormigón original y añadido: Retracción (tracciones rasantes). Coeficiente expansión térmica. Módulo elasticidad (morteros discrepancia autores). Fluencia. Minimización retracción: tamaño máximo de árido lo más grande posible y reducción del contenido de agua (superfluidificantes); morteros sin retracción.

16 2. MATERIALES ARMADURAS PUENTES DE UNIÓN Armaduras: no hay condicionantes específicos para la armadura adicional salvo evitar PG. Puente de unión entre hormigones: Lechadas o morteros fluidos base cemento. Resinas epoxi. Emulsiones latex. Si se emplea epoxi hay que recordar: Posible efecto barrera al vapor. Pot life. Pérdida de propiedades a temperaturas altas.

17 3. CRITERIOS DE DISEÑO GENERALIDADES. Condicionantes básicos: Refuerzo activo o pasivo. Resistencia a esfuerzos tangenciales del contacto. Adicionales: Espesor del recrecido (< 1/3 espesor elemento existente). Calidad del hormigón del recrecido (resistencia respecto al hormigón original). Coeficientes parciales de seguridad: aparente diferencia de criterios CEB CTE.

18 3. CRITERIOS DE DISEÑO REFUERZO ACTIVO O PASIVO. Activo: entra en carga y colabora con el elemento reforzado desde el estado neutro (sin solicitación alguna) de éste último. Pasivo: solo entra en carga como consecuencia de la deformación del elemento reforzado. Situación ió intermedia: se apea previamente el elemento a reforzar pero ese apeo no se pone en carga o no se garantiza la descarga total del elemento a reforzar.

19 3. CRITERIOS DE DISEÑO REFUERZO ACTIVO. Exige la descarga previa del elemento a reforzar mediante apeos puestos en carga o pretensados. Necesario si el elemento original (saneado) no asegura capacidad suficiente para soportar su pp + cp presentes. Más común en forjados o vigas que en pilares. Control de la puesta en carga del apeo.

20 3. CRITERIOS DE DISEÑO REFUERZO PASIVO. Debe comprobarse que el elemento a reforzar (saneado) )puede soportar su pp + cp presentes + pp del recrecido. Situación intermedia: apeo pasivo para soportar el pp del recrecido. Al desapear, tanto ese pp del recrecido como las nuevas sobrecargas actúan sobre el elemento reforzado. En pilares es frecuente dimensionar el refuerzo para soportar la totalidad de las cargas.

21 3. CRITERIOS DE DISEÑO RESISTENCIA ESFUERZOS TANGENCIALES. La buena calidad de la unión entre los hormigones es esencial para el buen funcionamiento del recrecido. Condiciones básicas para una buena adherencia: Substrato: hormigón sano y limpio, con superficie rugosa y con estructura de poros abierta. Hormigón de reparación o puente de unión suficientemente fluido (pasta) para que penetre en la red de poros. En muchas ocasiones resulta aconsejable usar, además, adhesivo o conectores metálicos.

22 3. CRITERIOS DE DISEÑO CONDICIONANTES ADICIONALES. Espesor del recrecido: < 1/3 espesor elemento existente). Forjados: 3 8 cm. Pilares vigas: > 5 cm (gunitado); > 7 8 cm (horm. tradicional). Calidad del hormigón del recrecido (resistencia respecto al hormigón original): Diferentes criterios según autores (tema E diferentes). Al menos 5 MPa más que el hormigón original y 25 MPa como mínimo. Hay muchos casos de resistencia original < 20 MPa con lo que la diferencia de resistencias puede ser importante.

23 3. CRITERIOS DE DISEÑO CONDICIONANTES ADICIONALES. Coeficientes parciales de seguridad: aparente diferencia de criterios CEB CTE. CEB: recomienda los mismos valores que para obra nueva, pese a la menor probabilidad de acciones extraordinarias durante la vida útil residual (inferior a la de la obra nueva). Además, se indican otros posibles factores empíricos de reducción de la capacidad resistente para tener en cuenta la práctica habitual de redimensionar la nueva sección como elemento monolítico, cuando la realidad no será así. f l d dd l d l l CTE: coeficientes parciales de seguridad particularizados para las acciones y para la resistencia, para tener en cuenta los cambios (por la adquisición de información) en las incertidumbres asociadas con las variables que intervienen en el fenómeno.

24 3. CRITERIOS DE DISEÑO REFUERZO DE PILARES. Deformación transversal (Poisson) pilar original + retracción recrecido necesidad de evitar fisuraciónrecrecido recrecido (cercos). Con suficientes cercos cierto efecto zuncho.

25 3. CRITERIOS DE DISEÑO REFUERZO DE PILARES. Por razones constructivas (espesores mínimos dimensiones originales del pilar), es habitual que el recrecido resista igual o más que el pilar original es corriente (del lado de la seguridad) dimensionar el recrecido para todas las cargas y no considerar ese efecto. Efecto zuncho considerable cuando los nuevos cercos son circulares y en cuantía importante: diferencia entre refuerzo mediante recrecido con h. a. y refuerzo con hormigón zunchado.

26 3. CRITERIOS DE DISEÑO REFUERZO DE PILARES. Comprobara a punzonamiento/cortante los bordes de los recrecidos. Toda lazona del forjado en contacto con el recrecido debe estar macizada. En general, el refuerzo debe hacerse en toda la longitud del pilar afectado y las armaduras deben anclarse en el hormigón de los forjados superior e inferior.

27 3. CRITERIOS DE DISEÑO REFUERZO DE VIGAS, LOSAS Y FORJADOS. CEB: limitacióntensión tensión tangencial máximaen el contacto. Se admite un 50% más si se emplean conectores (sin comprobación de éstos). Losas y forjados con recrecido superior: transferencia de esfuerzos entre hormigones garantizada por gran superficie i de contacto. Forjados unidireccionales o nervados con recrecido inferior: transferencia de esfuerzos entre hormigones más difícil (reducida superficie de contacto).

28 3. CRITERIOS DE DISEÑO REFUERZO DE VIGAS, LOSAS Y FORJADOS. Losas y forjados con recrecido superior: posibilidad de transformación de forjados isostáticos en continuos (adición de armaduradede negativos).

29 4. PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN. Apeo previo: directo (vigas o forjados) o indirecto (pilares). Recomendable siempre e imprescindible en caso de refuerzo activo o semi activo. Preparación del soporte: picado y limpieza hormigón original. Pilares: descarnado d de esquinas (en zunchado). hd)

30 4. PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN. Disposición de conectores o adhesivo (pot life).

31 4. PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN. Vigas: descarnado de cercos o perforaciones para cercos nuevos.

32 4. PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN. Pilares.

33 4. PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN. Vigas con cercos cerrados en el canto de la viga.

34 4. PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN. Vigas con cercos cerrados en cara superior del forjado.

35 4. PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN. Colocación armadura.

36 4. PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN. Colocación armadura. En su caso, conexión a armadura existente o inyección de perforaciones de paso.

37 4. PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN. Colocación encofrado.

38 4. PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN. Hormigonado.

39 4. PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN. Desencofrado y desapeo.

40 4. PALACIO DE SANTOÑA.

41 4. PALACIO DE SANTOÑA.

42 4. PALACIO DE SANTOÑA.

43 4. PALACIO DE SANTOÑA.

44 4. PALACIO DE SANTOÑA.

45 4. PALACIO DE SANTOÑA.

46 5. CONCLUSIONES. VENTAJAS E INCONVENIENTES. Ventajas: Muy buen comportamiento frente a incendio (sin epoxi). Buena durabilidad (cuidando recubrimientos y ELS). Más económico que otros sistemas (FRP). Ejecución relativamente sencilla. Inconvenientes: Aumento apreciable de dimensiones del elemento reforzado (disminución gálibos habitabilidad). Interferencia en la ejecución con tabiquerías o pavimentos. La resistencia del refuerzo no se alcanza hasta días después del hormigonado.

47 Jornadas técnicas: REHABILITACIÓN DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN EN EDIFICIOS EXISTENTES. REFUERZO MEDIANTE RECRECIDO DE HORMIGÓN ARMADO 9de abril de 2014 Luis Mª Ortega Basagoiti Ingeniero de Caminos GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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