Este documento presenta una solución de reparación y reforzamiento estructural para 325 pilotes y 50 losas de hormigón en mal estado en un puerto del sur de Chile. La solución involucra reparar el hormigón dañado, inyectar grietas, y aplicar sistemas de reforzamiento como CFRP y FX-70 para aumentar la capacidad de carga de los elementos estructurales.

1. • Relator: Matías Urrejola
Imagen referencial
• Reparación, Protección y Reforzamiento
Estructural

2. Agenda
1. Introducción
2. Problemas con el Hormigón
3. Descripción de Proyecto
4. Reparación Estructural
5. Reforzamiento Estructural

3. Standards

4. Hormigón
Deteriorización
• Corrosión de las barras
• Ciclo Hielo Deshielo
• Ciclo humedecimiento Secado
• Ataque de sulfatos
• Reacción Alcali-Agregado
• Erosion

5. Hormigón
Daños
• Contracción de secado
• Agrietamiento térmico
• Sobrecarga
• Ataques Químicos
• Terremotos
• Fuego

6. Hormigón
Defectos
• Diseño inapropiado
• Materiales inapropiados
• Construcción
inapropiada

7. Planificación Proceso de RPS
Métodos de Instalación
• Embalaje seco
• Formar y verter
• Forma y bombiar
• Pulverización
• Shotcrete
• Aplicado a mano
• Aplicado en paleta
Consideraciones
• Trabajabilidad
• Temperaturas
• Humedad
• Sustrato
• Propiedades del Hormigón
• Ambiente
• Clima
• Servicio

9. Proyecto
Tipo: Puerto
Ubicación: Sur de Chile
Elementos a intervenir:
-325 Pilotes de hormigón
-50 Losas de hormigón
Consideraciones:
-Pilotes de diferente sección
-Reparación bajo agua
-Corte de armadura
-Pérdida seccional de hormigón
-Gran porcentaje de grietas
-Bajas temperaturas
-Escasos periodos de trabajo
-Agua salada

10. Solución

11. Proyecto

12. Proyecto

13. Proyecto

14. Solución

15. Solución

16. Solución

17. Solución

18. Solución
Reparación Hormigón
Sobre Agua:
Reparación Hormigón
Bajo Agua:

19. Solución
Inyección de fisuras:
Restitución volumetrica
y reforzamiento estructural:

20. Solución

21. Anclajes en el ACI 318
ACI 318-08
Apéndice - D
ACI 318-11
Apéndice - D
ACI 318-14
Capitulo 17
Capitulo 26
Procedimiento como diseñar
anclajes bajo diseño por
resistencia
• Anclajes pre-instalados
• Anclajes mecánicos
• ACI 355.2
Procedimiento como diseñar
anclajes bajo diseño por resistencia
Indica que información incluir en los
documentos de construcción
• Anclajes pre-instalados
• Anclajes mecánicos
• ACI 355.2
• Anclajes adhesivos
• ACI 355.4
Procedimiento como diseñar
anclajes bajo diseño por resistencia
Indica que información incluir en los
documentos de construcción
• Anclajes pre-instalados
• Anclajes mecánicos
• ACI 355.2
• Anclajes adhesivos
• ACI 355.4

22. Sistema FX-70
Solución

23. Solución

24. Solución

25. Sistema FX-70

26. Sistema FX-70
• El sistema FX-70 provee una reparacion “en sitio”
• Forma = Forma de Fibra de Vidrio
• Relleno = Lechada de Alta Resistencia
• Repara Concreto, Madera, o Estructuras de Acero
• Historial Probado, más de 30 años de historia y más de 2.000 proyectos

27. Sistema FX-70
• Puentes
• Muelles
• Pilares
• Pilotes

28. Sistema FX-70
Antes
Despues
Antes
Despues
Antes
Despues
Concreto Madera Acero

29. Sistema FX-70
Chaquetas RedondasChaquetas Cuadradas
Color Translúcido Chaquetas Octagonales
Tamaños Personalizados
Reparación de Pilotes H

30. Sistema FX-70

31. Sistema FX-70

32. Sistema FX-70

33. Solución

34. Solución
Elementos
• Columnas
• Vigas
• Losas
• Muro
Aumento de Capacidad
• Corte
• Flexión
• Axial
Estructuras
• Edificios
• Puentes
• Chimeneas
• Muelles
• Túneles

35. Solución
• Reparación de area deterorada según la Guía ICRI No. 310.1R
• Remover/reemplazar el concreto, limpiar/proteger el acero, inyectar/sellar las fisuras
• Preparar abrasivamente (todo menos columnas) las superficies a envolver para lograr un
perfil CSP-3 según la Guía ICRI No. 310.2 (molienda, voladuras)

36. Diseño Estructural – Sistema CFRP
Los distintos modos de fallo son:
1. Fallo del Hormigón por compresión antes que el refuerzo de acero entre en fluencia: εc = εcu = 0,003
2. Plastificación del Acero en Tracción seguido por fallo del Hormigón: fs = fy seguido de εc = εcu = 0,003
3. Plastificación del Acero en Tracción seguido por ruptura del FRP: fs = fy seguido de εf = εfu

37. Diseño Estructural – Sistema CFRP
4. Fallo despegue del FRP del Hormigón (Debonding), iniciado por grietas: εfd =0,9* εfu (ec.10-2), antes que εc = εcu = 0,003
Environmental
Reduction Factor

38. Diseño Estructural – Sistema CFRP
5. Delaminación del Hormigón bajo el Acero de tracción debido a fallo cortante/tracción. Ocurre cuando el sustrato no
soporta la tensión del FRP. No influyen grietas.
La deformación inicial del FRP será la
del elemento de concreto
tensionado en el momento de la
instalación (εbi). Por lo tanto se debe
restar dicho valor a la deformación
de la fibra en cualquier momento.
Dicho esto, la deformación efectiva
del FRP es: εfe

39. Diseño Estructural – Sistema CFRP
𝑤𝑤𝑓𝑓 =
𝐴𝐴𝑠𝑠 ∗ 𝐹𝐹𝑦𝑦
𝜀𝜀𝑓𝑓 ∗ 𝐸𝐸𝑓𝑓 ∗ 𝜓𝜓 ∗ 𝑡𝑡𝑓𝑓 ∗ 𝑛𝑛

40. Diseño Estructural – Sistema CFRP

41. Diseño Estructural – Sistema CFRP