Los ingenieros de Empa, Christoph Czaderski (derecha) y Robert Widmann, miden la viga de hormigón 50 años después del inicio del experimento. Crédito:Empa
Desde hace medio siglo Se ha estado ejecutando un experimento a largo plazo en el laboratorio de pruebas más grande de Empa en el sitio de Dübendorf. Se trata de una viga de hormigón armado fabricada en 1970 que fue reforzada con una placa de acero adherida a su parte inferior y desde entonces ha estado sujeta a una carga permanente de algo más de seis toneladas. "Después de 50 años por debajo del 87 por ciento de la carga de rotura promedio, la unión de resina epoxi no presenta debilidades. Los refuerzos de placas de acero adheridas han pasado la prueba a largo plazo, "dice el ingeniero Christoph Czaderski, que ha supervisado la prueba en los últimos años.
La viga de hormigón es una de las seis muestras originalmente idénticas, todos los cuales fueron sometidos a diferentes pruebas. Sin embargo, los otros cinco no estaban destinados a una vida tan larga. Fueron víctimas de pruebas de fatiga y fractura estática bastante exitosas en las que se excedieron sus límites de carga. El objetivo de las pruebas era averiguar qué tan bien se había demostrado la resina epoxi como adhesivo para fijar una placa de acero a una viga de hormigón. Según Czaderski, Las pruebas a largo plazo muestran que "prácticamente no hay deslizamiento" en la junta adhesiva después de 50 años.
Modernización en lugar de nueva construcción
El trasfondo de este trabajo fue que a finales de la década de 1960, Aparecieron formaciones de grietas inusuales en varios elementos prefabricados de techo de cobertizo hechos de hormigón armado en un nuevo edificio industrial en Kreuzlingen en Switzerlnad. Estos fueron descubiertos por un pintor. Para reparar el daño, Posteriormente, los elementos se reforzaron pegando placas de acero delgadas a la superficie de hormigón. Sin embargo, esta técnica todavía era nueva en ese momento, y faltaba experiencia con él, particularmente en lo que respecta a la estabilidad a largo plazo. Empa, por lo tanto, realizó varias pruebas con cargas estáticas hasta fallar, una prueba de fatiga e investigaciones a largo plazo. Originalmente, la prueba a largo plazo estaba destinada a durar solo unos meses.
La viga de hormigón reforzada con una placa de acero - "encolada" - lleva una carga de poco más de seis toneladas desde el 24 de marzo de 1970. Crédito:Empa
Instrumento para medir la deflexión. Crédito:Empa
Midiendo el cambio de longitud en la parte inferior de la viga. Crédito:Empa
Hoy dia, 50 años después del inicio de la investigación, la viga todavía se encuentra en la sala de pruebas de Empa en Dübendorf. Cuando comenzaron el experimento, Los ingenieros involucrados temían que el efecto de refuerzo de la placa de acero adherida pudiera reducirse con el tiempo al deslizarse en la junta adhesiva. Un miedo que no resultó cierto. Hasta la fecha, no se ha producido ningún deslizamiento significativo en la junta adhesiva, un "resultado verdaderamente asombroso y extremadamente significativo, "dice Christoph Czaderski. Debido al envejecimiento y las mayores exigencias, sin embargo, Edificios Los puentes y otras estructuras en Suiza deben mantenerse constantemente o incluso reforzarse, ya que la demolición y la nueva construcción serían demasiado caras y producirían mucho más CO 2 ". Por esta razón, El desarrollo de métodos de refuerzo sencillos y económicos es de enorme importancia para la sociedad. la economía y sobre todo para los propietarios de los edificios.
Desde hace muchos años, Por lo tanto, el laboratorio de "Ingeniería estructural" de Empa ha estado desarrollando e investigando métodos de refuerzo sencillos y económicos que utilizan materiales modernos como resinas epoxi, plásticos reforzados con fibra de carbono y aleaciones con memoria de forma. La prueba a largo plazo en piezas de hormigón armado reforzadas con placas de acero adheridas es un ejemplo típico de esto. Los estudios realizados en Empa y el ensayo a largo plazo sobre placas de acero fijadas con adhesivo de resina epoxi, que es único en el mundo, han contribuido al hecho de que el refuerzo adhesivo como método de refuerzo es ahora de vanguardia y que los ingenieros tienen confianza en este método de construcción.