Investigadores Rehabilitan Muros Delgados De Concreto Con Nuevas Técnicas



Investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Valle (Univalle), en colaboración con una compañía italiana, han mostrado cómo reforzar muros delgados de concreto —encontrados en muchos edificios residenciales en Colombia— para que tengan un mejor desempeño sísmico.

Roger Ortega, Investigador de Posgrado de la Escuela de Ingeniería Civil y Geomática explicó que en el Grupo de Investigación en Ingeniería Sísmica, Eólica, Geotécnica y Estructural (G-7) sometieron un muro delgado de concreto reforzado a una carga lateral cíclica hasta su falla, y después repararon el muro inyectando sus grietas con resina epoxy para posteriormente someterlo al mismo tipo de ensayo.

“Uno de los propósitos de la investigación es plantear una alternativa de reforzamiento para los muros de las edificaciones del sistema industrializado que puedan presentar un desempeño sísmico no acorde con lo esperado”, explicó Ortega.

Los ensayos fueron implementados en el Laboratorio de Marcos de Pruebas para Homologaciones (MaP-H). El G-7 está liderado por el profesor Peter Thomson, con el apoyo y gestión de el profesor Johannio Marulanda Casas, actual decano de la Facultad de Ingeniería de Univalle.
 
Foto: Inyección de grietas. Crédito: Grupo de Investigación en Ingenierías Sísmica, Eólica, Geotécnica y Estructural (G-7) – Universidad del Valle

Simulando daño

Se encuentran muros delgados de concreto en construcciones residenciales de 4 a 15 pisos en Colombia, Perú, Ecuador y Bolivia. Hay regiones de estos países con alta actividad sísmica: por ejemplo en Cali, Colombia.

“Los resultados experimentales de ensayos de muros típicos de este sistema, sugieren que algunas de estas edificaciones pueden presentar una vulnerabilidad sísmica importante, especialmente las construcciones previas al año 2018”, manifestó Ortega, añadiendo que actualmente el trabajo hace parte de una campaña experimental desde 2017 desarrollada por el G-7

Para el proyecto más reciente, los investigadores ejecutaron dos ensayos en escala real de muros representativos de edificaciones y se ha evaluado numéricamente el comportamiento esperado para estas construcciones ante un evento sísmico.

El primer ensayo consistió en someter un muro delgado de 10 centímetros de ancho, un poco más que el largo de una tarjeta de crédito y 2,4 metros de altura de sección en “T”, a la prueba de carga lateral hasta el momento de su falla para evaluar su comportamiento y modo de falla.

Ortega explicó que de acuerdo con el daño observado en el muro, se planteó una propuesta de rehabilitación: reparación y también reforzamiento por medio de platinas metálicas delgadas adosadas en las caras de los muros.

“Para la ejecución de esta rehabilitación se contó con el apoyo de MAPEI, la empresa que suministró los materiales para realizar el anclaje del refuerzo, la reposición del concreto de la base, la resina epoxy para inyectar fisuras y anclar los pernos, y el adhesivo epóxico para adosar las platinas, y confinar las grietas para inyección”, dijo Ortega.

El segundo ensayo consistió en replicar la prueba de carga lateral, a la cual fue sometido el muro original (sin daño), en el muro rehabilitado, esto para evaluar el efecto del reforzamiento comparando la respuesta experimental del muro sin daño versus el muro intervenido.

“Los resultados muestran que es posible incrementar la capacidad de deformación del muro y mejorar el comportamiento del muro ante carga sísmica, lo cual indica que la propuesta de reforzamiento es viable para edificios existentes del sistema industrializado que puedan presentar vulnerabilidad sísmica”, planteó Ortega.

Leer más de la EI Civil y Geomática: Derribando muros por la ciencia en Cali, Colombia  

Foto: Ensayo de carga lateral cíclica en el muro original sin daño. Crédito: Grupo de Investigación en Ingenierías Sísmica, Eólica, Geotécnica y Estructural (G-7) – Universidad del Valle

Trabajando con una compañía internacional

La empresa Italiana que suministró los materiales para realizar el anclaje del refuerzo se llama MAPEI, cuenta con 79 fábricas en 34 países de los 5 continentes y llegó a Colombia en 2017.

El Gerente de Venta Técnica en Colombia para MAPEI Colombia, el Ing. Jorge Eduardo Rodríguez explicó que Univalle es reconocida como la principal institución de educación superior del sur occidente del país con acreditación institucional de Alta Calidad y ha sido catalogada por diferentes rankings como el mayor centro de investigación de la región y uno de los más importantes del país.

“En el ámbito de Ingeniería Estructural se ha destacado en el aporte de investigación y dentro de su grupo de egresados y docentes cuenta con profesionales de alto reconocimiento y participación gremial que al igual que MAPEI se interesan permanentemente en aportar al desarrollo de la ingeniería a nivel Nacional e Internacional”, dijo Ing. Rodríguez.

En 2019, la Ing. Lauren Güiza Mera, Asesora Técnica de MAPEI Colombia participa en el IX Congreso de Ingeniería Sísmica, representando la línea de productos para reforzamiento estructural.

Güiza Mera explicó que la Universidad del Valle fue la anfitriona del evento y presentó ponencias sobre proyectos de investigación para Maestría y Doctorado relacionados con afectaciones estructurales.

“MAPEI' evidencia una oportunidad de presentarse como soluciones de rehabilitación, para lo cual la compañía es experta en el tema a nivel mundial,” planteó Güiza Mera añadiendo que la compañía inició el patrocinio y acompañamiento al proyecto del grupo desde 2020.

Ella manifestó que el intercambio de conocimientos entre los diferentes equipos de investigación y desarrollo del Grupo MAPEI y la constante actualización de conocimientos mediante proyectos de investigación conjuntos con la comunidad científica fue “la columna vertebral de la organización”.

Si le gustaría contactar a los investigadores o conocer más sobre los proyectos, escriba a la Oficina de Comunicaciones Facultad de Ingeniería: comunicaingenieria(arroba)correounivalle.edu.co.

Foto de Portal: Reparación del muro sometido a un alto nivel de daño, reemplazo del concreto y del refuerzo fracturado. Crédito: Grupo de Investigación en Ingenierías Sísmica, Eólica, Geotécnica y Estructural (G-7) – Universidad del Valle

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