Materiales

Universidad Católica Santa María La Antigua Proyecto de Investigación Ing. Ernesto Ng Uso y aplicación de materiales no metálicos como refuerzo de concreto. La mayoría de las construcciones en nuestro medio utilizan estructuras de concreto reforzado. Las estructuras de concreto reforzado contienen barras de acero de refuerzo para resistir las tensiones. Tales estructuras como losas, vigas ycolumnas de concreto reforzado son una alternativa económica en nuestro medio. Sin embargo las estructuras de concreto reforzado no están exentas de tener grietas las cuales se producen en las zonas de tensión. El concreto reforzado se deteriora muy rápidamente en condiciones de humedad y ambientes agresivos debido a que por las rajaduras se atacan las barras de refuerzo. Al oxidarse las barras derefuerzo, el material se expande produciendo agrietamientos mayores en los elementos de concreto lo cual a su vez deja expuesto el acero de refuerzo haciendo que los elementos pierdan su capacidad a la flexión y lleguen al colapso. En Panamá tenemos condiciones de alta humedad donde las estructuras de concreto se ven seriamente afectadas y se reduce considerablemente el ciclo de vida de las mismas.Recientemente se han desarrollado nuevos materiales no metálicos en base de carbón reforzado, fibras de vidrio, fibras reforzadas de polimeros (FRPs) que permiten utilizar concreto reforzado para las estructuras pero que en lugar de utilizar barras de acero como refuerzo utilizan barras de fibras reforzadas de polímeros (FRPs). Con la alternativa de poder utilizar estos nuevos materiales parareemplazar el acero de refuerzo se elimina la posibilidad del agrietamiento de las estructuras debido a la oxidación de las barras de refuerzo. Estos nuevos materiales tienen un costo mayor y una serie de condiciones para su instalación que necesita ser estudiada. También es importante demostrar el comportamiento de estas barras bajo condiciones de flexión, compresión y cortante además de sucompatibilidad con el concreto. Nos proponemos estudiar varios aspectos: Características mecánicas de los nuevos materiales. Será necesario estudiar el comportamiento de las barras sometidas a flexión, compresión y tensión. También las características de resistencia al fuego y cambios de temperatura. Compatibilidad con el concreto. Será necesario estudiar el comportamiento de las barras dentro del concreto yla compatibilidad de las deformaciones de ambos materiales. La respuesta de los mismos bajo las condiciones de carga.

Respuesta del concreto reforzado con FRP bajo flexión, cortante y torsión. Es necesario realizar las pruebas de cargas de flexión, cortante y torsión a elementos de concreto reforzado con FRP. Facilidades para la preparación (corte y doblado). Es necesario estudiar lascondiciones de corte y doblado de las barras, así como las condiciones de instalación del mismo. Costos de los elementos. Es necesario estudiar los costos de los nuevos elementos, incluyendo los costos de instalación. . Una vez determinados todos los aspectos técnicos y económicos de los elementos individuales de hormigón, se procederá a evaluar el uso de estos materiales en la construcción de nuevasobras sometidas a condiciones de agresividad del ambiente o a la reparación de obras bajo estas condiciones. Se pretende encontrar relaciones de costos de los elementos reforzados con elementos no metálico vs costos de los elementos de concreto reforzado normal. También se desea establecer alguna relación o función de costos en base a las propiedades técnicas o resistencia de los elementos reforzadoscon elementos no metálicos a fin de encontrar puntos de equilibrio para ambos sistemas de refuerzo. Se desea obtener alguna relación del valor de las estructuras en función del ciclo de vida de los elementos reforzados con elementos no metálicos. De esta evaluación se pretende determinar cual es el limite de la aplicabilidad de estos materiales a las condiciones locales en Panamá o el uso de...