Otras experiencias con FRP
Polímeros reforzados con fibra.
Mejoramiento de la capacidad de carga
La siguiente experiencia fue llevada a cabo por profesores de la Universidad de Missouri-Rolla en Estados Unidos.
Steve E. Watkins, James W. Fonda and Antonio Nanni. Assessment of an instrumented reinforced-concrete bridge with fiber-reinforced-polymer strengthening. Optical Engineering 46(5), 051010, May 2007.
El sujeto de estudio de esta investigación es un puente rural de tres luces (y doble sentido) de 59 años de antigüedad, que mostraba signos de deterioro, y que fue rehabilitado con el propósito adicional de mejorar su capacidad de carga al reconocerse un mayor incremento de tráfico. Además de la rehabilitación convencional en concreto y acero, se agregó el refuerzo con polímero reforzado con fibra y nuevas varillas de acero.
Para conocer las mejoras en el puente, se instalaron tanto redes convencionales de strain gauges como de sensores de fibra óptica. Estos últimos fueron incrustados en distintas partes de la estructura.
El puente fue sometido a cargas estáticas y dinámicas. Un análisis por elementos finitos complementó el proceso de comparación. Las pruebas, realizadas durante dos años (2003 a 2005), permitió seguir el comportamiento estructural del puente mejorado, así como comparar los dos sistemas de sensores utilizados. El óptico mostró ventajas relativas a que no fallan ni se degradan (la resistencia eléctrica de los strain gauges son susceptibles a interferencias electromagnéticas), y el hecho de estar incrustados les permiten soportar condiciones ambientales adversas y mayor durabilidad.
Alteración de la adherencia de las láminas FRP
El trabajo que sigue corresponde a una tesis doctoral en la Universidad Politécnica de Cataluña, España.
Eva Oller Ibars. Peeling failure in beams strengthened by plate bonding. A design proposal. Tesis doctoral. Universidad Politécnica de Cataluña. Barcelona, España. Septiembre, 2005.
La investigación reconoce las ventajas de mejoramiento de las estructuras reforzadas con láminas de polímeros reforzados con fibra, en comparación por ejemplo con láminas de acero. Sin embargo, la inquietud principal del trabajo se centra en el riesgo de desprendimiento de las láminas de polímeros por tensiones excesivas en los extremos o por fisuras de flexión o cortante. Como propuesta, el estudio aporta un método para dimensionar y comprobar los refuerzos a la estructura y prevenir la ruptura prematura y los desprendimientos.
De hecho, el estudio utiliza la Mecánica de Fractura para modelar el comportamiento de la unión de lámina con concreto, estableciendo una relación entre la tensión tangencial y el posible deslizamiento. Propone expresiones para evaluar los parámetros correspondientes.
En las conclusiones, el estudio reconoce las ventajas del laminado y la necesidad de tomar medidas para prevenir y evitar el desprendimiento (incluyendo sistemas de anclaje en los extremos, o uniones que impidan la continuación de las grietas).
Polímeros reforzados con fibra.