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A ductile, high energy absorptive and rapid post-tensioning system for extending life of concrete structures

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Avances en el estado actual de las soluciones de postensado

Un nuevo e innovador sistema de postensado podría ampliar la vida útil, y la seguridad, de las estructuras de hormigón armado como los puentes.

Tecnologías industriales

Ampliar la vida útil de las estructuras de hormigón armado como los puentes tiene muchas ventajas. Por ejemplo, una vida útil más larga significa menos costes para el propietario de la estructura y una mayor seguridad para los usuarios finales. También puede ayudar a reducir las emisiones de carbono al minimizar la contaminación generada por la construcción. Naturalmente, lograr dichos beneficios primero requiere la capacidad de retroadaptar de forma fácil y rentable la estructura de hormigón. Para ello, el proyecto SMArtPlate, financiado con fondos europeos, ha desarrollado un innovador sistema de fortalecimiento basado en el postensado que es rápido y fiable. «La viabilidad práctica y la fiabilidad del rendimiento tienen una gran importancia para lograr una solución de fortalecimiento eficaz», afirma Esmaeel Esmaeeli, profesor de Ingeniería Estructural en la Universidad Brunel de Londres, socio principal del proyecto. «Además, la solución debe minimizar cualquier alteración que una iniciativa de fortalecimiento pueda causar al uso de la estructura, como el tráfico en los puentes».

Una ventaja rápida

Con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, el proyecto aprovecha las ventajas sinérgicas del mortero ultradúctil (UDM, por sus siglas en inglés) y las aleaciones con memoria de forma (SMA, por sus siglas en inglés). Al utilizar estos materiales, los investigadores crearon una placa prefabricada compuesta de UDM reforzado con barras de refuerzo SMA, un diseño inspirado por el sistema de fortalecimiento con placa de híbrido mixto (HCP, por sus siglas en ingles) que fue el principal fruto de la tesis doctoral de Esmaeeli. El resultado de su trabajo es SMArtPlate, un sistema de postensado fiable, rápido e innovador que va más allá del estado actual de las soluciones existentes. Según Esmaeeli, el SMArtPlate prefabricado se traslada a la instalación del proyecto para reducir la desviación y aumentar la capacidad de tráfico del puente. «Cuando se fijan al sofito de las vigas, la intervención de fortalecimiento se lleva a cabo al aumentar temporalmente la temperatura de las barras de refuerzo SMA y, luego, dejándolas enfriar a temperatura ambiente», explica Esmaeeli. Uno de los diferenciadores fundamentales de SMArtPlate en comparación con los sistemas convencionales es la velocidad de uso. «Los sistemas convencionales, como los materiales laminados de plásticos reforzados con fibras pretensados, o las varillas, requieren instalar dispositivos mecánicos y endurecer la unión del adhesivo epoxi. Se trata de un proceso largo», añade Esmaeeli. «Sin embargo, SMArtPlate se puede instalar rápidamente usando fijaciones mecánicas y, al pasar la corriente eléctrica a través de las barras de refuerzo SMA, generar fuerzas de postensado».

Un cambio radical en las soluciones de postensado

Según Esmaeeli, SMArtPlate representa un cambio radical en las soluciones de postensado, al ofrecer a la industria, los ingenieros y los investigadores una solución de retroadaptación innovadora y robusta. «La rápida aplicación de SMArtPlate, junto con su gran durabilidad y fiabilidad de conexión, permite que sea una solución única para el postensado en una serie de estructuras de hormigón armado, especialmente en los puentes», concluye. «Además, al minimizar cualquier alteración en la estructura actual, también ofrece importantes ventajas socioeconómicas». Aunque el proyecto ya ha concluido, el trabajo continúa. El equipo, que incluía a re-fer en Austria y Empa en Suiza, actualmente está buscando financiación adicional para apoyar pruebas a gran escala a fin de evaluar exhaustivamente el rendimiento a corto y largo plazo de SMArtPlate. Los resultados de dichas pruebas permitirán el desarrollo de una guía de diseño, el próximo paso hacia la explotación industrial de la solución SMArtPlate.

Palabras clave

SMArtPlate, soluciones de postensado, estructuras de hormigón armado, puentes, aleaciones con memoria de forma

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