Refuerzo Estructural con Sistemas FRP Sikawrap Sika Carbodur
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- Yolanda Naranjo Rojo
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2 Refuerzo Estructural con Sistemas FRP Sikawrap Sika Carbodur
3 Principales Motivos para Reparación y Refuerzo Incremento de Cargas Recuperación de Miembros Dañados o Débiles Modificación del Sistema Estructural Incremento de la Capacidad de la Estructura Defectos en Diseño y/o Construccion
4 Principales Motivos para Reparación y Refuerzo Exposición a Solicitaciones no Previstas en Diseño Original: Incendios Exposición Química Severa (ácidos concentrados u otros) Solicitaciones mecanicas (impacto, abrasion)
5 Antecedentes Normativos Nch 433 Of96 Fija criterios y procedimientos para: Evaluar daño estructural Orientar la recuperación estructural Se definen los conceptos: Reparación: Restituir propiedades fundamentales de una estructura dañada (i.e. resistencia, rigidez, masa). Refuerzo: Modificar características de una estructura dañada o sin daño de modo de alcanzar un nivel de seguridad predeterminado mayor que el original.
6 Reparación Estructural Correcta selección de materiales en base a resistencia, compatibilidad y aplicabilidad es fundamental. Tecnologías de aplicación asociadas a evitar errores por intrusión humana. Selección de especialistas con importante experiencia en el área. Selección de sistemas más que materiales aislados!!!
7 Reparacion Estructural Inyeccion de fisuras Cap 6.4. ACI 440 2R - 08: Inyección de fisuras fisuras mayores a 0,3mm de ancho pueden afectar el rendimiento de sistemas adheridos de FRP por delaminación. Se deben inyectar a presión con epoxy de acuerdo con ACI 224.1R. Pequeñas fisuras expuestas a entornos agresivo pueden requerir la inyección de resina para evitar corrosión del acero de refuerzo.
8 Reparación Estructural Inyectar fisuras Resinas de Inyección de viscosidad adecuada para penetrar por procedimiento gravitacional o inyección a presión. Sikadur 52 ancho fisuras 0,3mm 5mm Sikadur 55 SLV ancho fisuras 0,05mm 0,3mm
9 Refuerzo Estructural Sistema reparado con propiedades restituidas para ser reforzado. i.e. casi siempre proyecto de refuerzo considera etapa de reparación Solución debe ser Integral
10 Refuerzo Estructural Ventajas Sistemas FRP Diseño y Aplicación Considerablemente más resistente y liviano que el acero Disponible con distintos módulos de elasticidad, en grandes longitudes y en distintos tipos de sección Disponibilidad de guías de diseño y programas especializados para diseño y especificación Funcionalidad y Costos Fácil instalación y rápida puesta en servicio Solución poco invasiva (bajos espesores manteniendo servicio) Bajos Costos del Sistema comparado con Soluciones Convencionales Durabilidad Mejor comportamiento expuesto a intemperie que el acero (corrosión)
11 Refuerzo Estructural Tecnologías CFRP Pletinas Sika Carbodur (+ adhesivo Sikadur 30) Sika Carboshear L (+ adhesivos Sikadur 30 y Sika Anchorfix 3 + ) Sistemas preesforzados Sika Sika Carbostress
12 Refuerzo Estructural Tecnologías CFRP SikaWrap : Tejidos de fibra de carbono, vidrio y aramida. Aplicados con resinas de fijación Sikadur 330 o Sikadur 300.
13 Refuerzo Estructural Aplicaciones FRP Confinamiento y refuerzo a flexión, corte y torsión de vigas y columnas de hormigón armado. Refuerzo a flexión de vigas de acero Refuerzo al corte de muros de albañilería y hormigón armado Refuerzo a flexión de losas. Pletinas pueden ser aplicadas pre-esforzadas, para mayores requerimientos de refuerzo y control de deformaciones.
14 Refuerzo Estructural Diseño Hormigón Armado ACI 440.2R-2008 Fib-Bulletin
15 Refuerzo Estructural Materiales Cap 4. ACI 440 2R - 08: Los materiales descritos en este capítulo (para Sistemas de Refuerzo FRP) son genéricos y no aplican a todos los productos disponibles comercialmente. Normas para métodos de ensaye están siendo desarrolladas por diversas organizaciones como ASTM, ACI and CSA para caracterizar ciertos productos FRP.
16 FRP para Refuerzo de Estructuras de Hormigón Armado y Albañilería Métodos de Ensaye de sistemas FRP 440.3R-12 Guide Test Methods for Fiber-Reinforced Polymers (FRPs) for Reinforcing or Strengthening Concrete Structures ACI 440.3R-2012
17 Refuerzo Estructural Softwares Softwares Específicos para Diseño en base Fib-Bulletin 14 y ACI 440 2R, entre otros.
18 Refuerzo Estructural Diseño Albañilería ACI 440.7R-2010 AC
19 Refuerzo Estructural Diseño Acero CIRIA C CNR DT 202 / 2012
20 Refuerzo Estructural Diseño Sísmico ACI 440.F (aún no disponible) Fib-Bulletin
21 Sistemas FRP Aspectos Complementarios Sistema reforzado debe estar protegido ante solicitaciones eventuales que pueden ser esperables durante su servicio. (La función del refuerzo debe ser sólo reforzar) Incendios
22 Temperature [ C] Protección Contra Fuego de Sistemas de Refuerzo FRP Temperatura de Servicio <50 C Time [Minutes] ISO 834 (BS 476, DIN 4102, AS 1530) Hydrocarbon (HC) fire curve Hydrocarbon Modified (HCM) fire curve RABT-ZTV (train) RABT-ZTV (car) RWS, RijksWaterStaat ASTM E119 Temperaturas de servicio en el largo plazo para resina epóxica curada a temperatura ambiente ~50 C Si hay exposición directa contra fuego, la resina epóxica pierde su resistencia (y estabilidad) en el conrto plazo
23 Protección Contra Fuego Canada Ensayos Finales (Viga y Columna Tamaño Real) Pruebas finalizadas y aprobadas 18 Junio 2010 Certificados según ASTM / ACI standards / ULC-Listing Sistemas incluidos para vigas T (flexión y corte) Tejidos de Fibra de Carbono Tejidos de Fibra de Vidrio Resinas para Tejidos Pletinas de Fibra de Carbono Sistemas incluidos para columna rectangular Tejidos de Fibra de Carbono Resinas para Tejidos Protección contra fuego Sikacrete 213F
24 Temperature / C Protección Contra Fuego con Mortero Ignífugo Resultados Ensayo en Columna Sikawrap + Sikacrete 213F 1200 Wrapped Column Fire Test Sikacrete-213F / SikaWrap Time / Minutes Refuerzo CFRP Furnance Sikacrete-213F Surface Sikacrete-213F - SikaWrap SikaWrap - Concrete Reinforcement NOTA: 40mm de mortero ignífugo como protección
25 25 Protección mecánica y química Sikalastic Poliurea
26 Revestimientos Sikalastic Poliurea 26 Principales Características Resistencia tracción abrasión/impacto (ASTM C1138 C418) Alta flexibilidad. (Elongación rotura máx. 425%) Rápida puesta en servicio (curado 24 hrs) Puenteo fisuras en hormigón DIN EN Baja permeabilidad (Impermeable) Resistencia química (acida básica)
27 Sikalastic Poliurea Resistencia impacto predominante bajo agua Resumen del Procedimiento: Probeta del material a evaluar (300 mm de diámetro x 100 mm de altura), se sumerge en agua en un tanque de acero -previo curado y saturación- a edad de evaluación deseada. Probeta puede estar revestida. Una carga de 70 bolas de acero al cromo (1,700 ± 200 g), abrasionan e impactan la superficie de la probeta debido al giro de aspas a 1,200 rpm. Probeta se somete a 6 ciclos de abrasión de 12 horas cada uno (ciclo estándar, puede incrementarse para mayor severidad). La pérdida de volumen de la probeta (mm 3 ) se divide por el área expuesta (mm 2 ) entregando un Espesor Medio de Abrasión en mm (ADA, por su sigla en inglés).
28 Sikalastic Poliurea Resistencia impacto predominante bajo agua
29 ADA (mm) Sikalastic Poliurea Resistencia impacto predominante bajo agua Espesor Medio de Abrasión ADA (mm). ASTM C1138 8,00 6,92 6,00 4,00 2,00 0,00 0,89 0,00
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31 Sikalastic Poliurea Resistencia abrasión en seco Resumen del Procedimiento: Probeta del material a evaluar de dimensiones 40 x 40 x 5cm, se somete a un chorro de arena (sandblasting) de arena silica natural entre 600 y 850 um. Probeta puede estar revestida. Se posiciona probeta en superficie horizontal y perpendicular al eje de la boquilla a una distancia de 150 +/- 2,5mm, por un tiempo de 15min. Se mide volumen de desgaste con arcilla moldeable (peso especifico 1,61g/cm3)
32 Sikalastic Poliurea Resistencia abrasión en seco
33 Sikalastic Poliurea Resistencia abrasión en seco Hormigón H30
34 Sikalastic Poliurea Resistencia abrasión en seco Hormigón H30 revestido con Sikalastic 6mm EPS
35 Sikalastic Poliurea Resistencia abrasión en seco
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