Diseño de hormigones autocompactantes expansivos para el refuerzo por confinamiento de pilares cilíndricos de hormigón

Abstract

El refuerzo de pilares mediante técnicas de confinamiento es una metodología conocida sobre la que existen distintas variantes. Los métodos más tradicionales empleaban camisas de acero que se adherían al pilar mediante un adhesivo o mediante morteros de relleno entre la camisa y el pilar. Con el desarrollo de fibras sintéticas largas y alto módulo han surgido dos alternativas a este procedimiento: métodos de confinamiento directo (wrapping), en el que se envuelve el pilar con fibras y luego se aplica un recubrimiento y métodos de confinamiento indirecto, según el cual se construye un encofrado que contiene la fibra de refuerzo y luego se rellena el hueco con un mortero fluido de adecuada resistencia (shell-wrapped column). En esta investigación se busca optimizar la técnica de refuerzo de pilares cilíndricos de hormigón, Shell-wrapped colum, mediante un sistema de confinamiento basado en un encamisado exterior de FRP y un micro-hormigón autocompactante de carácter expansivo, vertido entre el pilar objeto de refuerzo y el encamisado de FRP, de manera que la solución de confinamiento propuesta sea un refuerzo activo y más eficaz que entre en carga desde el instante mismo de la ejecución contribuyendo así a la optimización estructural del sistema no sólo ante las sobrecargas que provoquen la deformación del pilar sino también para las cargas habituales de trabajo. El diseño del micro-hormigón autocompactante de carácter expansivo es el objetivo principal de este trabajo y se realiza determinando, por un lado, las características de autocompactabilidad mediante los ensayos específicos, y por otro, la dosis de aditivo expansor que compense el conjunto de las retracciones. Una vez diseñado el hormigón de realizan ensayos a compresión sobre probetas cilíndricas para verificar la contribución del refuerzo de confinamiento a la capacidad resistente del sistema.

The reinforcement of pillars through techniques of confinement is a methodology known on which there are different variants. The more traditional methods employed jackets of steel that adhered to the pillar by adhesive or by mortars padding between the jacket and the pillar. With the development of synthetic long fibers and high modulus have emerged two alternatives to this procedure: confinement direct methods (wrapping), which wraps the pillar with fibers and then applies a coating, and confinement indirect methods, depending on which is built a formwork that contains the fiber reinforcement and then fill the hole with the mortar fluid of adequate resistance (shell-wrapped column). In this research seeking to optimize the technique for strengthening cylindrical pillars of concrete, Shell-wrapped colum, through a confinement system based on a exterior jacket of FRP and an expansive self-compacting micro-concrete, poured between the pillar object of reinforcement and the jacket of FRP, so that the solution of confinement proposal is a strengthening active and more effective than going in loaded from the moment of execution thus contributing to the structural optimization of the system not only to the overloads that cause deformation of the pillar but also for the usual loads of work. The design of the expansive self-compacting micro-concrete is the main objective of this work and is performed by determining, on the one hand, the characteristics of autocompactability through the specific tests, and on the other hand, the dose of additive expander that compensates for the set of the retractions. Once designed concrete tests to compression on measuring cylinders to verify the contribution of the reinforcement of confinement to the resistance of the system.