Estudio de la Adherencia de barras de Polímero Reforzado con Fibra de Vidrio (PRFV) incluidas en hormigón

JUAN PABLO MORALES ARIAS; ANALÍA VAZQUEZ; MARIANO ESCOBAR

Rosario

Congreso; 11° Congreso Binacional de Metalurgia y SAM /CONAMET 2011; 2011

Cada vez con mayor frecuencia se utilizan barras de Polímero Reforzado con Fibra de Vidrio (PRFV) como refuerzo en el hormigón armado en lugar de las barras de acero que normalmente se emplean. Sus principales ventajas son una mayor resistencia a la corrosión, menor peso, no-magnéticos y aislantes eléctricos. Es sabido que la eficiencia del refuerzo depende principalmente de una buena adhesión entre las barras (sean de plástico reforzado o de acero) y la matriz cementicia. En el caso de las barras de acero, la transmisión de esfuerzo se da través de las nervaduras presentes en su superficie. En el caso de las barras de PRFV, se fabrican a través de un método denominado pultrusión y, generalmente, se obtiene barras con una superficie lisa.  En este trabajo se presenta un estudio sistemático para evaluar la influencia de distintas variables que afectan la adhesión entre el hormigón y las barras de Polímero reforzado. En particular, se estudió: i) el efecto del arenado de la superficie con arena de distintas granulometrías; ii) el efecto de la presencia de nervadura de distinta geometría (ayuda al mecanismo de anclaje mecánico de las barras, además del de fricción).Las barras se fabricaron con resina poliéster insaturado tipo ortoftálicas y como refuerzo se empleó fibra de vidrio, con un diámetro nominal de 16 mm. Las barras modificadas fueron incluidas en dos tipos de matrices cementicias: un hormigón de resistencia nominal H20 y otro de alta resistencia (H60). Se realizaron ensayos de arrancamiento (Pullout test)  para estimar la adherencia entre las barras y el Hormigón, siguiendo las recomendaciones de ACI 440 3R.Como resultados, se obtuvo que para el caso de las barras arenadas, la arena de mayor granulometría condujo a las mayores tensiones de arrancamiento, lo cual indica una mejor adherencia. Se observo una marcada diferencia entre los modos de falla dependiendo de cual fuera el recubrimiento de arena utilizado. En el caso de las barras lisas, no hubo ningún tipo de adhesión. En el caso de arena fina, hubo una mayor compatibilidad entre este recubrimiento y la barra, mientras que en el caso de arena gruesa, esta se vinculó de manera mas fuerte con el hormigón, y el recubrimiento de arena fue arrancado de la barra durante el ensayo de pull-out.Con respecto a las barras con nervaduras, hay una geometría óptima en la cual se maximizan los efectos de fricción y anclaje mecánico. La  Figura 1 muestra los resultados de los ensayos de arrancamiento de barras ranuradas con distintas geometrías. La mejor condición se logró con la distribución 8-8, esto es, 8 mm de barra con diámetro externo de 16 mm seguido de un rebaje hasta un diámetro de 14 mm de 8 mm de longitud.