PANTALLAS

Y P I LOTES

REFORZADO

CON SOLO

F IBRASNELSON ECHEVERRÍA

HUGO GALVIS

P A N T A L L A S Y P I L O T E S R E F O R Z A D O C O N S O L O F I B R A SM A T E R I A L E S A V A N Z A D O S D E C O N S T R U C C I Ó N

U n i v e r s i d a d P o l i t é c n i c a d e C a t a l u ñ a

• INTRODUCCIÓN

• OBJETIVOS

• MARCO NORMATIVO

• HORMIGÓN REFORZADO

CON FIBRAS

• PANTALLAS Y PILOTES

• ENSAYOS PARA

DETERMINAR PROPIEDADES

MECÁNICAS

• HORMIGÓN SOLO CON

FIBRAS

• PILOTES CPI8

• CONCLUSIONES

CONTENIDO

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P A N T A L L A S Y P I L O T E S R E F O R Z A D O C O N S O L O F I B R A SM A T E R I A L E S A V A N Z A D O S D E C O N S T R U C C I Ó N

U n i v e r s i d a d P o l i t é c n i c a d e C a t a l u ñ a

Basados en los estudios técnicos quese han adelantado a través de la historiase busca encontrar materialesalternativos que logren igualar o superarlas propiedades principales que entreganlos usados tradicionalmente.

Aparece entonces el refuerzo delhormigón con fibras que aumentasustancialmente la tenacidad delmaterial y proporciona otras propiedadesal combinarlas con refuerzo tradicional,sin embargo, por efectos de buscarsimplicidad sobretodo en los procesosconstructivos de elementos estructuralescon alta densidad de acero se introduceel uso de refuerzo con solo fibras.

INTRODUCCIÓN

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U n i v e r s i d a d P o l i t é c n i c a d e C a t a l u ñ a

Intro ObjetivosMarco

NormativoHormigón con fibras

Pantallas y pilotes

EnsayosSolo con

fibrasPilotes CPI8

Conclusiones

• Determinar las ventajas del uso de

fibras como alternativa de refuerzo

para el hormigón.

• Establecer el uso de fibras como

único refuerzo estructural de pilotes

y pantallas de hormigón.

OBJETIVOS

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Intro ObjetivosMarco

NormativoHormigón con fibras

Pantallas y pilotes

EnsayosSolo con

fibrasPilotes CPI8

Conclusiones

La ausencia de normativa referente al

hormigón con fibras ha generado que

durante años haya existido un

desconocimiento sobre este tipo de

hormigón. Este vacío normativo ha hecho que

durante los últimos años el hormigón con

fibras haya sido visto como un material no

estructural.

ESPAÑA

• Instrucción de Hormigón Estructural 2008

(EHE-08) Anejo 14.

• UNE-EN 14889-1:2008 Fibras para hormigón.

Parte 1: Fibras de acero. Definiciones,

especificaciones y conformidad.

• UNE-EN 14889-2:2008

MARCO NORMATIVO

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Conclusiones

REFUERZO CON FIBRAS

• Tipos de fibras

Fibras poliméricasFibras de vidrioFibras de acero

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NormativoHormigón con fibras

Pantallas y pilotes

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fibrasPilotes CPI8

Conclusiones

• Ventajas de uso:• Control del ancho de la microfisuras superficiales

generados por la retracción por temperatura.

• Alta capacidad de absorción de energía.

• Alta capacidad de deformabilidad, para resistir cargas

tanto estáticas como dinámicas.

• El efecto “puente” de las fibras en las posibles grietas

alrededor de la superficie de falla de los elementos de

fijación en zona de tendones, es decir que mejora el

comportamiento para resistir punzonamiento.

• La posibilidad de una sustitución parcial o incluso total de

un acero barras de refuerzo.

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Conclusiones

REFUERZO CON FIBRAS

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Pantallas y pilotes

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fibrasPilotes CPI8

Conclusiones

PILOTES DE HORMIGÓN

Elementos que se emplean en suelos blandos

para trasmitir las cargas que reciben de la

estructura mediante una combinación de

rozamiento lateral o resistencia por fuste y

resistencia a la penetración o resistencia por

punta.

Los materiales que se utilizan normalmente son :• Hormigón in situ Preexcavados.

• Hormigón prefabricado Hincado

• Acero: secciones tubulares o perfiles en dobleU, o en H. Hincado con

azuches

(protecciones

en la punta).

•

Enmásprefabricadorevestimiento

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Pantallas y pilotes

EnsayosSolo con

fibrasPilotes CPI8

Conclusiones

PANTALLAS DE HORMIGÓN IN SITU

Muros construidos mediante la

perforación en el terreno de zanjas

profundas y alargadas, sin necesidad

de entibaciones, y su relleno posterior

de hormigón, constituyendo una

estructura continua.

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Pantallas y pilotes

EnsayosSolo con

fibrasPilotes CPI8

Conclusiones

CONSTRUCCIÓN DE PANTALLAS Y PILOTES DE HORMIGÓN

• Pilotes de hormigón CPI8

(CPI-8: Pilotes barrenados. Hormigonado por tubo central de barrena)

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Pantallas y pilotes

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Conclusiones

CONSTRUCCIÓN DE PANTALLAS Y PILOTES DE HORMIGÓN

• Pantallas de hormigón

• Ensayo Barcelona de Doble Punzonamiento

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Pantallas y pilotes

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fibrasPilotes CPI8

Conclusiones

ENSAYOS – PROPIEDADES MECÁNICAS

Objetivo: determinar la resistencia a

primera fisura, tenacidad y

resistencia residual a tracción

indirecta del HRF.

• Ensayo de Vigas con Carga

Centrada

Objetivo: determinar el módulo de

rotura que permite la evaluación real

de la energía absorbida por la

probeta.

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Pantallas y pilotes

EnsayosSolo con

fibrasPilotes CPI8

Conclusiones

ENSAYOS – PROPIEDADES MECÁNICAS

• Ensayo de Tracción Indirecta o

Ensayo Brasileño

Objetivo: determinar en forma

indirecta la resistencia a tracción

uniaxial del hormigón,

• Ensayo Rilem de Viga con

Carga Centrada y Entalla

Objetivo: determinar las curvas

carga-deflexión para ser usadas con

el objeto de calcular las relaciones

tensión-deformación o tensión-

ancho de fisura

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Pantallas y pilotes

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fibrasPilotes CPI8

Conclusiones

ENSAYOS – PROPIEDADES MECÁNICAS

• Ensayo prismático a flexo-tracción.

Objetivo: determinar las curva

carga-flecha en la sección central o

la curva carga-abertura de fisurala

resistencia a primera fisura.

• El estudio es motivado por la dificultad de ejecución que se

presentan en las pantallas y pilotes durante la instalación del

refuerzo respectivo.

• Se busca Innovar a través del uso de materiales alternativos

que simplifiquen y faciliten la ejecución de los proyectos que

contengan este tipo de elementos.

• Ramos (2012) Propone su aplicación en la TFM “Aplicación deFibras Estructurales a los Pilotes tipo CPI 8”, reemplaza el

refuerzo convencional por fibras y se presenta la alternativa de

elevar dicha técnica a pantallas formadas por pilotes

tangente o pilotes interrumpidos.

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Pantallas y pilotes

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Conclusiones

HORMIGÓN SOLO CON FIBRAS

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fibrasPilotes CPI8

Conclusiones

PILOTES CPI8 CON SOLO FIBRAS

DRAMIX RC 80/60 BN (BEKAERT) -lf 60 mm - df = 0,75 mm - lf/df = 80

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Pantallas y pilotes

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Conclusiones

PILOTES CPI8 CON SOLO FIBRAS

• Se aprecia para una

separación entre

pilotes de 0 (pilotes

tangentes), se

obtendrá la mayor

altura posible, debido

a que su aferencia de

carga se disminuye y

como consecuencia

su momento último

también.

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Conclusiones

PILOTES CPI8 CON SOLO FIBRAS

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• La utilización de solo fibras en pilotes y pantallas formadas por pilotes

requiere una investigación más profunda para poder garantizar su alto

desempeño en la combinación de esfuerzos. Por ahora, en el estudio

de flexión pura con axial mínimo demuestran su aplicabilidad, sin

embargo, aún queda en evidencia su uso para alturas mayores donde

requerirá la instalación de vigas cinturón, apuntalamientos intermedios

y/o anclajes que generarán tensiones en la cara opuesta, que no se

han estudiado y como consecuencia un considerable aumento de

espesores que permitan su buen desempeño estructural.

• La viabilidad de uso depende del estudio económico a partir de la

eliminación o adición de actividades, del reemplazo o cambio de

materia prima y en general de la tipología de proyecto que se esté

desarrollando

Intro ObjetivosMarco

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Conclusiones

CONCLUSIONES

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U n i v e r s i d a d P o l i t é c n i c a d e C a t a l u ñ a

La utilización de fibras de acero como alternativa de refuerzo le

proporciona una serie de características y ventajas al hormigón (HRFA)

en comparación con el hormigón armado tradicional (HA) las cuales se

nombrar a continuación:

* Con HRFA requieren espesores más reducidos ya que se

aumenta la sección eficaz puesto que no hace falta tener en cuenta

recubrimientos, por lo tanto se logra un ahorro en material, debido a la

eliminación de los recubrimientos de hormigón.

* Con HRFA se obtiene un desarrollo de fisuras controlado y un

comportamiento de ductilidad mejorado

* •Con HRFA se pueden conseguir periodos de construcción más

reducidos, dada la ausencia de interferencias con las barras de refuerzo

tradicionales proporcionando una mayor rapidez de ejecución.

* HRFA nos brinda una mejor resistencia a la tracción, compresión,

flexión y flexotración.

Intro ObjetivosMarco

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Conclusiones

CONCLUSIONES

GRACIAS POR SU ATENCIÓN!!!

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