Mampostería Reforzada con Materiales Compuestos

Nowadays composite materials used as external reinforcement of masonry walls have been proved to certainly improve structural stability with a minor impact over foundations. Besides they can be used to retrofit historical buildings. However, different aspects of this retrofitting system should be still analyzed. This analysis involves applying techniques, anchorage length, amount and layout of the reinforcement and failure modes of the reinforced element.The behaviour of masonry panels retrofitted with composite laminates is experimentally assessed in this work. The panels have been subjected to diagonal compression loading. Design variable involve two reinforcement thickness.Results are quantitative and qualitatively compared with those of unretrofitted walls.El uso de materiales compuestos (materiales de matriz polimérica reforzados con fibras) para el refuerzo de muros de mampostería ha demostrado que tal sistema puede aumentar sustancialmente la estabilidad lateral de la estructura con un mínimo impacto en la fundación existente, así como también ha resultado ser eficiente en el refuerzo de estructuras antiguas deterioradas. Sin embargo, resulta necesario evaluar diferentes aspectos del sistema de reparación y / o refuerzo con materiales compuestos, tales como formas de colocación, anclaje, cantidad óptima de refuerzo a ser aplicado y modos de falla.En el presente trabajo se evalúa experimentalmente el comportamiento de pequeños muros de mampostería reforzados con láminas de material compuesto y sometidos a compresión diagonal. La variable de diseño considerada incluye dos espesores del laminado. Los resultados obtenidos se comparan cuantitativa y cualitativamente con el comportamiento de la mampostería no reforzad

Cirugía del Bien Cultural. Técnicas de Rehabilitación/Refuerzos para edificios históricos del Patrimonio Cultura (E2.26)

La vulnerabilitat dels vells edificis històrics de maçoneria, a causa del dany desproporcionat fora del plànol de càrrega (causat pel vent, explosions, inundacions o moviments sísmics és un dels greus problemes que enfronten avui dia els enginyers estructurals En l'actualitat s'han desenvolupat diverses tècniques innovadores de rehabilitació d'edificis històrics. L'eficàcia de moltes d'elles ha estat provada tant en laboratoris o sota condicions de càrrega real, tals com moviments sísmics. La qualitat i tipus dels materials de maçoneria i el disseny estructural són criteris fonamentals en l'elecció del mètode de reforç. En aques document es presenten les tècniques més utilitzades en la rehabilitació tradicional i les tècniques modernes i innovadores de rehabilitació utilitzant composites avançat

Refuerzo a cortante de vigas de hormigón armado con tejidos y matrices base cemento. Análisis y comparativa

El principal objetivo de la presente investigación es realizar un estudio comparativo sobre la capacidad de diversos tipos de TRM actuando como refuerzo a cortante en vigas de hormigón armado de características actuales1. Para lograr este propósito, se han definido unos objetivos parciales que servirán de guía en todo el proceso de elaboración y realización de la investigación.Postprint (published version

Vigas de hormigón armado afectadas por corrosión y reparadas con materiales de matriz polimérica reforzados con fibras (PRFS)

El deterioro de las estructuras de hormigón armado es, en la actualidad, uno de los mayores problemas de la industria de la construcción. Particular atención reviste la corrosión de las armaduras de acero que afecta tanto al acero como al hormigón, pues reduce la resistencia del primero y afecta la integridad del segundo. La demolición y el reemplazo de dichas estructuras implicaría un gran costo monetario y de tiempo, razón por la cual se presenta como alternativa viable para mejorar la capacidad de carga y extender la vida de servicio el refuerzo y/o reparación. En este sentido, el uso de materiales de matriz polimérica reforzados con fibras (PRFs) se ha convertido en un método efectivo, aplicable tanto a columnas, vigas y losas de hormigón armado. En este trabajo se presenta un estudio experimental donde se evalúa la viabilidad del uso de PRFs para rehabilitar vigas de hormigón armado dañadas por corrosión. Para ello se diseñaron especímenes utilizando cemento CP40. Las vigas fueron reforzadas y/o reparadas externamente con PRFs y sometidas a un proceso acelerado de corrosión de sus armaduras traccionadas. Finalmente los especímenes fueron ensayados a flexión hasta rotura. Para evaluar la actividad del proceso corrosivo se utilizaron técnicas no destructivas y destructivas

Análisis de muro de albañilería reforzado con malla zaranda galvanizadade 4 mm ante esfuerzos a compresión y de corte, Manchay distrito dePachacámac, en 2019

En este presente trabajo su objetivo fue dar a conocer el análisis del muro de albañilería confinada mediante el refuerzo de malla zaranda galvanizada ante esfuerzos a compresión axial y de corte mediante la elaboración de pilas y muretes de albañilería elaborados con ladrillos King Kong 18 huecos. Esta investigación se desarrolló con el único fin de que los muros de albañilería mejoren en su resistencia a compresión y corte diagonal empleando la malla zaranda como refuerzo en ambas caras de las pilas y muretes de albañilería, para lo cual, se hicieron comparaciones utilizando como referencia dos tesis. Dichas investigaciones utilizaron una metodología experimental donde desarrollaron ciertos ensayos como la resistencia a compresión axial y corte diagonal con un diámetro de 6 mm de diámetro de la malla electrosoldada con respecto a pilas y muretes de resistencias convencionales de f´m= 64 kg/cm2 y V´m= 8.1 kg/cm2 para ambas tesis, de esta manera se identificó el diámetro de refuerzo de la malla zaranda de 4 mm. Finalmente, con los ensayos se vio, que es factible este uso de malla zaranda como un refuerzo en muros de albañilería por su fácil aplicación, costo menor al refuerzo con malla electrosoldada y se sugirió que se empleen más estudios para que este sea utilizado como un refuerzo en muros de albañilería. Aumentó significativamente en la resistencia a corte y un aumento moderado en compresión axial

Análisis comparativo de muros de mampostería reforzada con y sin fibra de carbono

Trabajo Final de Graduación (Licenciatura en Ingeniería en Construcción) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería en Construcción, 2018.El presente trabajo tiene como objetivo principal estudiar el comportamiento de bloques de concreto reforzados con base en sistemas de fibras de carbono. Para esto se plantearon tres etapas, la primera etapa consiste en investigación de las propiedades de la mampostería y la fibra de carbono en general. La segunda etapa, práctico – experimental, consistió en el diseño y construcción de las muestras, las cuales consisten en muros de bloques de concreto con la fundación y viga corona respectiva según requisitos del Código Sísmico de Costa Rica (CSCR10), así como el insumo principal de la investigación, los ensayos de laboratorio en los que se aplica carga lateral a los muros y se determina la resistencia y desplazamiento máximo. Por último, la tercera etapa, la cual consistió en analizar los resultados obtenidos en las etapas previas y la modelación de las muestras en un software de análisis estructural. Con el estudio se obtiene que, con la presentación de fibra de carbono en laminado, la resistencia del muro aumenta en un 55% respecto al modelo sin reforzamiento de fibra de carbono y con la presentación en tejido aumenta un 27%. En cuanto al desplazamiento, las muestra con polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) en tejido y laminado disminuyen en un 39% y 34% respectivamente, en relación con la muestra sin CFRP. Basándose en los datos obtenidos tanto de carga como de desplazamiento se comprueba el mejoramiento de características mecánicas al utilizar reforzamiento CFRP, concluyendo que la presentación en laminado alcanzó mejores resultados al aplicarse en muros de bloques de concreto.Empresa INTACO, Empresa SIKA, Departamento de Ingeniería - Planificación y Control de América Free Zon

Diseño de muros mecánicamente estabilizados con geosintéticos

“Un campo importante de la ingeniería geotécnica que presenta gran potencial de desarrollo; son los sistemas de retención cuyo uso es indispensable en los problemas de estabilidad de cortes y taludes. Actualmente el resolver los problemas de ingeniería en menor tiempo y a un bajo costo ha hecho indispensable la búsqueda de soluciones innovadoras en estas estructuras, cuyo punto de partida no se aleja de las reglas que se han empleado por años para su diseño. Este trabajo de tesis tiene el objetivo de presentar las herramientas necesarias para el diseño de estos sistemas de retención, con un enfoque práctico y sencillo, con la comparación de tres diferentes técnicas, concretamente entre muros de concreto reforzado, muros de mampostería y muros mecánicamente estabilizados, para resolver la problemática del uso de una terraza de apoyo para una bodega industrial. El primer capítulo presenta la descripción de los diferentes tipos de geosintéticos que existe en el mercado, su uso en el campo de la ingeniería y material de elaboración”

Trazabilidad de materiales biodegradables con fibra de yute mediante infusión en aplicaciones de construcción y mantenimiento

El presente proyecto investigativo tuvo como objetivo trazar el proceso de materiales biodegradables con fibra de yute mediante infusión en aplicaciones de construcción y mantenimiento. Para la investigación se comenzó con el análisis del estado del arte, luego se prosiguió con la adquisición de todos los materiales fungibles y equipos necesarios para la ejecución del moldeo por infusión de resina con los costos respectivos; además se evaluó el tiempo de gelificación de cada resina incluyendo el cálculo de sustancia resina que necesita el moldeo dependiendo la cantidad de tejidos sobrepuestos para la fabricación de la placa de material compuesto. Una vez que se culminó la infusión y que la placa se hallaba totalmente polimerizada se ejecutó el corte de probetas con láser en forma simétrica con el ancho y longitud establecida por la norma ASTM D 3039 para efectuarse los ensayos mecánicos destructivos y no destructivos. Se realizó dos métodos de ensayos mecánicos, la primera es la flexión con carga puntual en los extremos de las probetas unidireccionales con una, tres y cinco capas de tejido para determinar el módulo de Young de cada una, como segundo método se ejecutó el ensayo a tracción de cinco probetas en sentido unidireccional y cinco en orientación mixta ambas con cinco capas de tejido sobrepuestos. Los resultados de los ensayos proporcionaron valores promedio de elasticidad de 2,59 GPa y de resistencia a la tracción de 4,21 MPa validando la hipótesis de estudio planteada. Se concluyó que la orientación de tejido 90°/45°/-45°/90°/0° debilita el material por distribución anisotrópica de cargas, también que el nuevo material compuesto biodegradable con fibra de yute puede ser aplicado en la mampostería y en el mantenimiento de muros estructurales agrietados. Se recomienda continuar con investigaciones de este campo para ser aplicado en varios ámbitos de la ingeniería.This research project had as an aim to examine the infusion process of biodegradable materials with jute fiber to produce biodegradable materials used in construction and maintenance. Initially, the research included a review of the state of the art, followed by the acquisition of all consumable materials and equipment that would be needed for the resin infusion molding technique, along with their respective costs. In addition, the gelation times of each resin were evaluated, as well as determining the amount of resin that was necessary for preparing the composite plates based on the quantities of superimposed materials. Once the infusion was complete and the plate had polymerized, the cutting specimens with laser were executed symmetrically with the width and length based on the ASTM D 3039 standard so destructive and non-destructive tests could be performed. Two methods of mechanical tests were applied. First, the point load bending with one, three, and five layers of fabric to determine Young's modulus of each specimen. Besides, as the second method attraction of five specimens in a one-directional direction and five in a mixed-orientation with five overlapping layers of fabric each. According to the results, the elasticity was 2.59 GPa and the tensile strength was 4.21 MPa, validating the hypothesis of the study. It was concluded that the fabric orientation 90°/45°/- 45°/90°/0° weakens the material by anisotropic load distribution, also that the new biodegradable composite material with jute fiber can be applied in masonry and in maintenance of cracked structural walls. It is recommended to continue with the investigations of this field to be applied in various fields of engineering

Evaluación de vulnerabilidad sísmica para las viviendas autoconstruidas y propuesta de reforzamiento con fibra de carbono, Nuevo Ilo, Moquegua, 2021

En la presente investigación la problemática identificada respecto a la construcción de viviendas de mampostería con sus altos índices de informalidad conllevando a una vulnerabilidad sísmica y la necesidad de un propuesta de reforzamiento no convencional por lo cual se tiene como objetivo principal evaluar el grado de vulnerabilidad sísmica para las viviendas autoconstruidas y proponer el reforzamiento con fibra de carbono, AA.HH. Promuvi IV Nuevo Ilo, considerando la metodología de recopilación de información mediante las fichas técnicas propuestas por Mosqueira y Tarque previo a ello se fortaleció los datos con ensayos en campo respecto al estudio tipo de suelo y ensayo a compresión de la albañilería desconocida para determinar el grado de vulnerabilidad sísmica. Se procedió al análisis estructural en el programa ETABS donde los resultados como la deriva de entrepiso se obtuvo 0.014 en dirección X del muro de albañilería de la vivienda número dos estando fuera de los límites permisibles del RNE-E.030 y la insuficiente resistencia cortante generó fisuramiento. Se obtiene como conclusión una vulnerabilidad media y baja en las viviendas analizadas según la zona de estudio por lo cual se procedió al reforzamiento con fibra de carbono bajo la guía ACI 440.7r-10, aportando 25% de su rigidez lateral y 50% de su resistencia sísmica en los muros de albañilería confinada

Estudio de materiales compuestos de fibras vegetales para el refuerzo de estructuras de bajo coste en Brasil

Recentment, els materials compostos de fibra vegetals han anat guanyant força com a objecte d'estudi a causa de les seves propietats avantatjoses com ara el baix cost, la biodegradabilitat o el caràcter sostenible. En aquest treball es realitza un estudi teòric dels materials compostos de fibres vegetals per tal de poder plantejar una solució sostenible al desenvolupament de les estructures de baix cost que existeixen avui dia al Brasil. Per això, s'han elaborat diverses investigacions al voltant de les condicions actuals del Brasil, una definició dels materials compostos de fibres vegetals, així com una sèrie de tipologies d'aquestes de les quals se n'han obtingut les propietats mecàniques. En aquest punt es repararà a la prometedora opció de la fibra vegetal com a reforç d'una matriu cementícia en millorar les seves propietats mecàniques com ara la resistència a tracció, la tenacitat o la durabilitat del compost. La segona part del projecte té com a finalitat triar la fibra més convenient per al seu ús al Brasil. Segons uns criteris de producció, viabilitat i fiabilitat, s'ha triat la fibra vegetal de sisal com la indicada per reforçar matrius cementícies, per la qual cosa s'ha contextualitzat d'una forma més extensa aquesta fibra vegetal realitzant un recorregut històric tant al Brasil com al món, així com també una anàlisi de les seues propietats i característiques més al detall. Per concloure, s'ha vist de quina manera s'aplica la solució proposada en exemples pràctics i, alhora, el potencial que té per reforçar construccions de cara al futur.Recientemente, los materiales compuestos de fibra vegetales han ido ganando fuerza como objeto de estudio debido a sus ventajosas propiedades tales como su bajo coste, su biodegradabilidad o su carácter sostenible. En el presente trabajo se realiza un estudio teórico de los materiales compuestos de fibras vegetales con el fin de poder plantear una solución sostenible al desarrollo de las estructuras de bajo coste que existen hoy en día en Brasil. Para ello, se han elaborado diversas investigaciones en torno a las actuales condiciones de Brasil, una definición de los materiales compuestos de fibras vegetales, así como una serie de tipologías de éstas de las que se han obtenido sus propiedades mecánicas. En este punto se reparará en la prometedora opción de la fibra vegetal como refuerzo de una matriz cementícia al mejorar sus propiedades mecánicas tales como la resistencia a tracción, la tenacidad o la durabilidad del compuesto. La segunda parte del proyecto tiene como fin elegir la fibra más conveniente para su uso en Brasil. Según unos criterios de producción, viabilidad y fiabilidad, se ha elegido la fibra vegetal de sisal como la indicada para reforzar matrices cementícias, por lo que se ha contextualizado de una forma más extensa dicha fibra vegetal realizando un recorrido histórico tanto en Brasil como en el mundo, así como también un análisis de sus propiedades y características más al detalle. Para concluir, se ha visto de qué manera se aplica la solución propuesta en ejemplos prácticos y, a su vez, el potencial que tiene como para reforzar construcciones de cara al futuro.Recently, plant fiber composite materials have been gaining strength as an object of study due to their different properties such as their low cost, their biodegradability or their sustainable character. In the present work, a theoretical study of plant fiber composite materials is carried out in order to propose a sustainable solution to the development of low-cost structures that exist today in Brazil. For this purpose, several researches have been elaborated around the current conditions in Brazil, a definition of plant fiber composite materials, as well as a series of typologies of these from which their mechanical properties have been obtained. At this point, the promising option of vegetable fiber as reinforcement of cementitious matrix by improving its mechanical properties such as tensile strength, toughness or durability of the composite will be discussed. The second part of the project aims at choosing the most suitable fiber for use in Brazil. According to production, feasibility and reliability criteria, the sisal vegetable fiber was chosen as the most suitable for reinforcing cement matrices, so that a more extensive contextualization of this vegetable fiber was carried out by making a historical review both in Brazil and in the world, as well as a more detailed analysis of its properties and characteristics. In conclusion, it has been shown how the proposed solution is applied in practical examples and, in turn, the potential it has to reinforce constructions for the future.