El uso de hormig\u00f3n reforzado con fibras (FRC) se ha convertido en un avance significativo para el sector de la construcci\u00f3n, tanto en el \u00e1mbito industrial, como en construcci\u00f3n subterr\u00e1nea o prefabricada. En la mayor\u00eda de las estructuras reforzadas con fibras se utilizan fibras de acero (Steel-Fiber Reinforced Concrete – SFRC). Aun as\u00ed, durante los \u00faltimos 10 a\u00f1os, se ha ido introduciendo progresivamente el uso de microfibras sint\u00e9ticas en aplicaciones estructurales. Esta aplicaci\u00f3n tiene claras ventajas respecto a los refuerzos a partir de acero para hormigones en ambientes marinos, ya que las fibras sint\u00e9ticas no sufren corrosi\u00f3n debido a las sales disueltas en el agua marina o transportadas por el viento. De este modo, se pueden reducir los costes de reparaci\u00f3n y mantenimiento, as\u00ed como incrementar el nivel de sostenibilidad de las estructuras.<\/p>\n\n\n\n
Pabellones del Puerto de Motril (Granada) con prefabricados de hormig\u00f3n reforzado con microfibras sint\u00e9ticas. Dise\u00f1o: Elisa Valero (Dra. Arquitecto, Prof. Univ. de Granada) y c\u00e1lculos estructurales: Albert de la Fuente (Dr. Ing. de Caminos, Prof. UPC, y coordinador del proyecto CREEF).<\/p>\n\n\n\n
A pesar de esto, la aplicaci\u00f3n de macrofibras sint\u00e9ticas para reforzar las estructuras de hormig\u00f3n no est\u00e1 suficientemente contemplada en las gu\u00edas de dise\u00f1o internacional y, por lo tanto, su uso est\u00e1 limitado a elementos no estructurales o de poca responsabilidad estructural (por ejemplo, pavimentos y hormig\u00f3n proyectado para el revestimiento de t\u00faneles no resistentes). El factor que dificulta a nivel normativo el uso del hormig\u00f3n reforzado con fibras sint\u00e9ticas en elementos de mayor responsabilidad estructural es el desconocimiento, por carencia de investigaci\u00f3n, de la respuesta del material cuando se somete a fatiga y fluencia en elementos fisurados (los elementos de hormig\u00f3n armado sometidos a flexi\u00f3n est\u00e1n dise\u00f1ados para fisurarse o al menos hay que tener en cuenta el potencial de fisura).<\/p>\n\n\n\n
Resultados esperados<\/strong> Bastidor con vigas prefisuradas de hormig\u00f3n reforzado con microfibras y cargadas durante 9 meses para cuantificar los posibles efectos de la fluencia. Y viga ensayada hasta ruptura transcurridos los 9 meses de carga permanente. Ensayos desarrollados en el Laboratorio de Tecnolog\u00eda de Estructuras y Materiales (LATEM) Llu\u00eds Agull\u00f3 de la UPC en el contexto del proyecto CREEF.<\/p>\n\n\n\n Aportaci\u00f3n de la UPC<\/strong> 13\/12\/2022
En este contexto se desarrolla CREEF, un proyecto que tiene como objetivo proporcionar respuestas representativas a estas situaciones mediante programas experimentales (imagen a la derecha) y aproximaciones num\u00e9ricas para poder incluir las macrofibras sint\u00e9ticas como refuerzo en las estructuras de hormig\u00f3n en las gu\u00edas de dise\u00f1o.<\/p>\n\n\n\n
CREEF se lleva a cabo con la colaboraci\u00f3n de dos grupos de investigaci\u00f3n: el Grupo Ingenier\u00eda de la Construcci\u00f3n (EC) y el de Arquitectura y Tecnolog\u00eda (GAT), ambos con experiencia en materiales y pruebas en estructuras, adem\u00e1s de simulaci\u00f3n param\u00e9trica num\u00e9rica.
Se cubrir\u00e1n aspectos fundamentales como por ejemplo las conexiones entre los elementos prefabricados de hormig\u00f3n y su respuesta s\u00edsmica. Para ello, se dise\u00f1ar\u00e1n y ensayar\u00e1n prototipos de prefabricados de hormig\u00f3n destinados a entornos marinos. Es importante destacar que en las zonas mar\u00edtimas y sus proximidades, las armaduras de base met\u00e1lica para el hormig\u00f3n son propensas a sufrir problemas de corrosi\u00f3n y requieren una inversi\u00f3n econ\u00f3mica durante su vida \u00fatil. Las nuevas soluciones propuestas representar\u00e1n alternativas con mayores \u00edndices de sostenibilidad (mesurados con los enfoques desarrollados en el proyecto) y m\u00e1s competitivas en comparaci\u00f3n con las existentes. Los resultados derivados de este proyecto supondr\u00e1n adelantos notables en relaci\u00f3n al conocimiento del PFRC y su uso estructural, necesarios para garantizar la inclusi\u00f3n de este material en futuras revisiones de las directrices normativas.
Presupuesto y financiaci\u00f3n<\/strong>
En el proyecto participan tambi\u00e9n las empresas MBCC Group y Smart Engineering (spin-off de la UPC). El presupuesto total del proyecto es de 151.250\u20ac, financiado por el Plan estatal de Investigaci\u00f3n Cient\u00edfica y T\u00e9cnica y de Innovaci\u00f3n 2017-2020. CREEF se ha iniciado a principios de junio de 2020 y finalizar\u00e1 a finales de mayo de 2023.<\/p>\n\n\n\n
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El uso de hormig\u00f3n reforzado con fibras (FRC) se ha convertido en un avance significativo para el sector de la construcci\u00f3n, tanto en el \u00e1mbito industrial, como en construcci\u00f3n subterr\u00e1nea o prefabricada. En la mayor\u00eda de las estructuras reforzadas con fibras se utilizan fibras de acero (Steel-Fiber Reinforced Concrete – SFRC). Aun as\u00ed, durante los \u00faltimos 10 a\u00f1os, se ha ido introduciendo progresivamente el uso de microfibras sint\u00e9ticas en aplicaciones estructurales. Esta aplicaci\u00f3n tiene claras ventajas respecto a los refuerzos a partir de acero para hormigones en ambientes marinos, ya que las fibras sint\u00e9ticas no sufren corrosi\u00f3n debido a las sales disueltas en el agua marina o transportadas por el viento. De este modo, se pueden reducir los costes de reparaci\u00f3n y mantenimiento, as\u00ed como incrementar el nivel de sostenibilidad de las estructuras.
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Pabellones del Puerto de Motril (Granada) con prefabricados de hormig\u00f3n reforzado con microfibras sint\u00e9ticas. Dise\u00f1o: Elisa Valero (Dra. Arquitecto, Prof. Univ. de Granada) y c\u00e1lculos estructurales: Albert de la Fuente (Dr. Ing. de Caminos, Prof. UPC, y coordinador del proyecto CREEF).
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A pesar de esto, la aplicaci\u00f3n de macrofibras sint\u00e9ticas para reforzar las estructuras de hormig\u00f3n no est\u00e1 suficientemente contemplada en las gu\u00edas de dise\u00f1o internacional y, por lo tanto, su uso est\u00e1 limitado a elementos no estructurales o de poca responsabilidad estructural (por ejemplo, pavimentos y hormig\u00f3n proyectado para el revestimiento de t\u00faneles no resistentes). El factor que dificulta a nivel normativo el uso del hormig\u00f3n reforzado con fibras sint\u00e9ticas en elementos de mayor responsabilidad estructural es el desconocimiento, por carencia de investigaci\u00f3n, de la respuesta del material cuando se somete a fatiga y fluencia en elementos fisurados (los elementos de hormig\u00f3n armado sometidos a flexi\u00f3n est\u00e1n dise\u00f1ados para fisurarse o al menos hay que tener en cuenta el potencial de fisura).\r
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Resultados esperados\r
En este contexto se desarrolla CREEF, un proyecto que tiene como objetivo proporcionar respuestas representativas a estas situaciones mediante programas experimentales (imagen a la derecha) y aproximaciones num\u00e9ricas para poder incluir las macrofibras sint\u00e9ticas como refuerzo en las estructuras de hormig\u00f3n en las gu\u00edas de dise\u00f1o.
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Bastidor con vigas prefisuradas de hormig\u00f3n reforzado con microfibras y cargadas durante 9 meses para cuantificar los posibles efectos de la fluencia. Y viga ensayada hasta ruptura transcurridos los 9 meses de carga permanente. Ensayos desarrollados en el Laboratorio de Tecnolog\u00eda de Estructuras y Materiales (LATEM) Llu\u00eds Agull\u00f3 de la UPC en el contexto del proyecto CREEF.
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Aportaci\u00f3n de la UPC\r
CREEF se lleva a cabo con la colaboraci\u00f3n de dos grupos de investigaci\u00f3n: el Grupo Ingenier\u00eda de la Construcci\u00f3n (EC) y el de Arquitectura y Tecnolog\u00eda (GAT), ambos con experiencia en materiales y pruebas en estructuras, adem\u00e1s de simulaci\u00f3n param\u00e9trica num\u00e9rica.\r
Se cubrir\u00e1n aspectos fundamentales como por ejemplo las conexiones entre los elementos prefabricados de hormig\u00f3n y su respuesta s\u00edsmica. Para ello, se dise\u00f1ar\u00e1n y ensayar\u00e1n prototipos de prefabricados de hormig\u00f3n destinados a entornos marinos. Es importante destacar que en las zonas mar\u00edtimas y sus proximidades, las armaduras de base met\u00e1lica para el hormig\u00f3n son propensas a sufrir problemas de corrosi\u00f3n y requieren una inversi\u00f3n econ\u00f3mica durante su vida \u00fatil. Las nuevas soluciones propuestas representar\u00e1n alternativas con mayores \u00edndices de sostenibilidad (mesurados con los enfoques desarrollados en el proyecto) y m\u00e1s competitivas en comparaci\u00f3n con las existentes. Los resultados derivados de este proyecto supondr\u00e1n adelantos notables en relaci\u00f3n al conocimiento del hormig\u00f3n reforzado con fibras sint\u00e9ticas y su uso estructural, necesarios para garantizar la inclusi\u00f3n de este material en futuras revisiones de las directrices normativas.\r
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En el proyecto participan tambi\u00e9n las empresas MBCC Group y Smart Engineering (spin-off de la UPC). El presupuesto total del proyecto es de 151.250\u20ac, financiado por el Plan estatal de Investigaci\u00f3n Cient\u00edfica y T\u00e9cnica y de Innovaci\u00f3n 2017-2020. CREEF se ha iniciado a principios de junio de 2020 y finalizar\u00e1 a finales de mayo de 2023.
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