domingo, 18 de diciembre de 2016

Refuerzo de viguetas con fibra de carbono

Este es uno de los refuerzos más delicados a realizar, por cuanto el acero de las viguetas en este caso ha perdido gran parte del recubrimiento o está seriamente deteriorado, incluso en algunas zonas se han roto los alambres de pretensado o la corrosión es tal que la sección útil restante es insuficiente tras el cepillado. La intervención se ha realizado en un forjado de cubierta, de viguetas de hormigón pretensado y bovedillas cerámicas de los años 70, enlucido con yeso. Ha estado afectado durante años por filtraciones y por la ventilación de un cuarto de baño a través de un patinillo que actuaba como shunt, cuyo cajeado estaba recibido directamente contra el forjado quedando un ámbito de unos 2m de ancho de los apoyos de las viguetas expuestos a la atmósfera de las bajantes y el baño. Se había producido ya el desprendimiento de parte del enlucido de yeso y de la cara inferior de las viguetas, dejando a la vista el armado oxidado. También se ha producido la corrosión de la viga metálica sobre la que apoya dicho forjado, en el mismo tramo del patinillo, si bien no ha dado lugar a una merma significativa de sección.


En este caso las viguetas son en forma de T invertida con 18cm de canto, presentan seis alambres de 3mm de diámetro en la zona de tracción, suele haber al menos un alambre central y uno en la cabeza de compresión (que en este caso parece que no se han deteriorado), en esta sección además hay un estribado de alambre de unos 2mm de diámetro cada 50cm aproximadamente, sólo a efectos de confinar parcialmente el armado, dado que con esa separación y su escasa sección no puede considerarse un armado de cortante.

La cubierta superior había sido reformada hace diez años, y en la planta baja hay un local en uso, en el cual este forjado se ubica en una zona de altillo dedicada a archivo, con una altura libre de 2,10m, por tanto la solución menos gravosa y más efectiva en este caso por el tema de la corrosión y de continuidad en la actividad del local era el refuerzo mediante fibra de carbono de las viguetas afectadas para no perder altura.

Se apreciaban ya daños en cinco de ellas, desprendimiento del enlucido de yeso en parte de las bovedillas cerámicas y viguetas, y fisuras longitudinales en el resto. Se optó por eliminar todo el enlucido de yeso que presentaba una pésima adherencia al soporte y dejar así a la vista el resto de las viguetas, encontrándose dos más seriamente dañadas,  una de ellas incluso partida por la mitad.

El local se encontraba previamente apeado a instancias de los inquilinos, encargándose la propiedad de las obras de refuerzo. Para no alterar el funcionamiento de la actividad y dado que la zona a actuar era de uso esporádico se realizó el refuerzo por viguetas alternas, manteniendo todas las viguetas apuntaladas a los tercios, para sanear y recomponer las secciones por tramos, y procediendo a apuntalar los estribos de las bovedillas en el momento de colocar la fibra de carbono, dado que hay que adherirla de forma continua dejando libre toda la base de la vigueta reparada.

Pasos a seguir.

.- Apuntalado
    .- Limpieza y saneado de enlucidos y recubrimientos. Apertura de los senos de las viguetas en los apoyos, rompiendo el primer alveolo de las bovedillas a ambos lados de cada vigueta.
.- Cepillado del armado, y en el caso del armado roto eliminación del mismo (dado que la corrosión ha mermado toda la sección útil y no hay anclajes efectivos dejar armado oxidado y destensado sólo va a ocasionar más problemas de corrosión en el futuro). En caso de alambres destensados ya que no van a contribuir en gran medida a la resistencia habrá que valorar si vale la pena dejarlos o retirarlos en función de su estado. La misión de los alambres es mantener un pretensado que comprima la sección de la vigueta en toda su vida útil, si se ha producido su deterioro y se refuerza con fibra de carbono será ésta quien trabaje a tracción al entrar en carga, obviamente no se podrá recuperar la pre-compresión perdida donde se haya perdido el armado.
.- Imprimación para recuperar el PH del hormigón, re-alcalinizar a base de productos específicos que penetran varios centímetros al interior del hormigón, esto permite en viguetas que todavía tengan el armado sano el prolongar la vida útil y prevenir la corrosión. Tras aplicar el producto hay que esperar a que se seque la superficie y eliminar los restos de sales y otros compuestos que pueda exudar el hormigón para garantizar una superficie limpia donde adherir el recrecido.
.- Imprimación del armado para pasivar el acero
.- Imprimación de puente de adherencia entre el hormigón viejo y el nuevo mortero de reparación.


.- Aplicación del mortero de reparación con la ayuda de una sopanda de melamina. La misión de esta sopanda es servir de maestra para la cara inferior, puesto que el refuerzo con fibra necesita una superficie lo más plana y perfecta posible para evitar deformaciones o curvas en la pletina de fibra.
 

.- Aplicación de la pletina de refuerzo de fibra de carbono, de 50x1,2mm, hay que limpiar y decapar la superficie de la pletina para mejorar la adherencia de la resina de unión, que se ha de distribuir uniformemente sobre la misma con la ayuda de una galga y sobre la base de la vigueta recrecida (en este caso con espátula dentada). La fibra comienza a colocarse siempre desde un extremo, apretando progresivamente con los dedos, al llegar al final se repasa con un rodillo para comprimir la resina y retirar cualquier oclusión de aire. Los restos de resina en este caso se dejaron para mejorar la adherencia del enlucido de yeso, en general la fibra hay que protegerla contra el fuego y se optó por 2cm de yeso con perlita como protección sobre las viguetas.

Galga para depositar una cantidad homogénea de resina
.- Aplicación del refuerzo de cortante con fibra de carbono. Se emplea la fibra en rollo, que se adapta a la superficie de los senos de las viguetas. El refuerzo de corte se dispone en este caso en el primer metro de apoyo de la vigueta contra la viga, donde previamente se han roto las bovedillas (la longitud de este tramo depende del cortante que sea capaz de soportar la sección de hormigón y del valor de la solicitación). La sección a recubrir tiene la forma de U o V según la forma del seno que formen las bovedillas. Hay que limar previamente las aristas de la vigueta reconstruida con mortero de reparación para evitar el punzonamiento o corte de la lámina de fibra.

La dosificación de los adhesivos requiere el uso de básculas digitales de precisión, para que la mezcla de los componentes de la resina sea correcta. En general este tipo de reparación no permite actuar en todas las secciones a la vez y los productos al estar en envases de 1kg o más hacen necesario mezclar pequeñas cantidades. Los tiempos de curado y endurecimiento varían según el fabricante y la temperatura ambiente. En ocasiones no se pueden hacer grandes cantidades de mezcla por el riesgo a que fragüe antes de tiempo y no se pueda aplicar todo el producto. En este caso hay que disponer de envases desechables para hacer las mezclas, y disolvente adecuado para limpiar los útiles de aplicación, o emplear útiles económicos que se puedan tirar una vez aplicado el producto (pinceles, rodillos). 
Los morteros de reparación requieren también un dosificación precisa del agua para conseguir la resistencia garantizada por el fabricante.



Constructor: José María Espina Romero

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