En solo 30 segundos, un terremoto devastador como el que golpeó a Japón y Ecuador puede dejar a una ciudad indefensa. Con las carreteras divididas y los puentes gravemente dañados, se podría impedir que los residentes y el personal de emergencia se mudaran para reconstruir.
Normalmente, lleva semanas reparar el agrietamiento o astillamiento de las columnas en un solo puente dañado en un terremoto. Pero un equipo de investigadores dirigido por el profesor de ingeniería civil y ambiental de la Universidad de Utah, Chris Pantelides, ha desarrollado un nuevo proceso de reparación de columnas quetoma tan solo unos días. Este proceso se describe en un nuevo artículo publicado el 28 de abril de 2016 en el último número de Revista estructural del American Concrete Institute .
"Con este diseño y proceso, es mucho más fácil y rápido para los ingenieros y los equipos reconstruir una ciudad devastada por un terremoto para que las carreteras críticas permanezcan abiertas para vehículos de emergencia", dice Pantelides.
En un terremoto, un puente está diseñado para soportar la mayor parte del daño en la parte superior e inferior de las columnas verticales donde se encuentran con los cimientos y las vigas horizontales. Si un puente sobrevive al colapso pero las columnas están dañadas, esprobablemente demasiado inestable para ser atropellado. Y si varias de las barras de acero en las columnas se han roto, es probable que el puente no pueda repararse en absoluto y deba derribarse.
Pero si las columnas pueden repararse, los ingenieros suelen astillar el hormigón, reemplazar las barras de refuerzo dobladas y los aros de acero en el interior y luego verter concreto nuevo en un molde de acero construido alrededor de la columna. Es un proceso largo que deja el puente inutilizabledurante semanas hasta que finalice la reparación.
El proceso más rápido y rentable de Pantelides implica la creación de rosquillas de concreto conocidas como "reparaciones" que están revestidas con un material compuesto de fibra construido alrededor de la parte inferior y superior de cada columna. El material es un polímero reforzado con fibra de carbono hecho de fibrasy resina que es más fuerte que el concreto y el acero.
Primero, se perforan varias barras de acero con cabezales en los cimientos alrededor de la columna y se aseguran con un epóxico. Luego se colocan dos mitades de una carcasa circular hecha de fibra compuesta que tienen solo milímetros de grosor alrededor de la columna yarmadura y empalme. El concreto se vierte alrededor de la columna y sobre la armadura con la fibra compuesta actuando como un molde. El resultado es una columna reparada con aproximadamente la misma integridad estructural que la columna original, dice Pantelides.
"La forma circular le brinda la mejor resistencia para la cantidad de material que está utilizando. Las tensiones se distribuyen por igual en toda la periferia", dice. "Con este método, si hay terremotos o réplicas futuras, el puente sobreviviráy el daño ocurrirá adyacente a la dona. Esto le da al puente una segunda vida ".
El proceso también podría usarse para actualizar puentes para hacerlos más seguros contra terremotos, aunque fue diseñado específicamente para reparación. Y no se limita a reparar solo puentes. El procedimiento también se puede usar en columnas dañadas alrededor de un edificio. Pantelidesy su equipo han presentado patentes sobre el proceso, y dice que las empresas de construcción pueden utilizarlo de inmediato en áreas devastadas por terremotos.
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Materiales proporcionados por Universidad de Utah . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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