6. REFUERZO

Los refuerzos se realizan cuando se pretende mejorar las prestaciones del elemento estructural original. Consiste en aumentar la sección resistente del hormigón. Se diferencia de los procesos de reparación en que no necesitan una puesta en carga tan cuidadosa, ni dimensionar los apeos para toda la carga.

Antes de realizar un refuerzo hay que analizar la situación y definir cómo funcionará estructuralmente. Este estudio debe incluir los apeos y cimbrados que sean necesarios, el tratamiento que se daría a las superficies de contacto, un análisis detallado de los nudos, y la entrada en carga del refuerzo, junto con el control que se debe llevar de la puesta en carga. Al realizar refuerzos siempre hay que tener en cuenta que la introducción de nuevos pesos y nuevas distribuciones puede afectar al resto de la estructura.

TIPOS DE REFUERZO SEGÚN SU PUESTA EN CARGA

REFUERZOS EXTERNOS

Refuerzo con hormigón de pilares. Antes de realizar el refuerzo es necesario picar el hormigón original. Con este método se deja a la vista el árido del hormigón viejo de modo que se mejora la adherencia entre hormigón nuevo y éste. También se puede añadir resina epoxi para mejorar esta adherencia.

Encamisado (recrecido de hormigón armado). Es el refuerzo de hormigón más común. En este proceso la estructura original se envuelve con una corona de hormigón, que incorpora una nueva armadura que dará continuidad al soporte y conectará elásticamente el nuevo elemento de refuerzo con los elementos estructurales horizontales.

Si el refuerzo llega hasta la cimentación, deberá ser cimentado para transmitir las cargas del refuerzo al terreno. Si no fuera así habría que analizar la transmisión de las cargas del refuerzo a otros elementos. A fin de mejorar la adherencia y el trabajo conjunto de ambos hormigones, se debe eliminar la capa de lechada superficial del pilar original y aplicar una película de resina epoxi adecuada para la unión de hormigones.

Zunchos anclados por retracción. Los zunchos son refuerzos que consisten en envolver un pilar de sección cuadrada en un cilindro, capaz de oponerse a las dilataciones transversales del hormigón. Se emplea en los casos en los que el forjado esté sometido a corte o punzonamiento debido a la existencia de un pilar. La principal ventaja es que la sección final será menor que en el caso de los recrecidos. La envolvente puede ser continua o estar formada solamente por cercos redondos. Es un método que sólo debe emplearse en pilares cortos sin posibilidad de pandeo. No suele ser recomendable colocar en el mismo pórtico pilares zunchados y pilares sin zunchar, ya que se deforman de modo diferente.

Refuerzo metálico de pilares. Se pueden emplear para reforzar pilares de hormigón, pero es un proceso complicado. Antes de realizar el refuerzo hay que analizar la entrada en carga del refuerzo y la resolución de los nudos del piso. Además si no se conecta el refuerzo al elemento original deberá llevarse hasta la cimentación. Hay que poner placas de asiento en cada piso para asegurar su continuidad. Este tipo de refuerzos deberían emplearse para pilares sólo cuando no sea posible emplear refuerzos de hormigón. El refuerzo debe continuarse hasta la cimentación. Cada tramo debe transmitir sus cargas al siguiente por medio de chapas de continuidad (vigas de canto) o tochos (vigas cruzadas).

Refuerzo de forjados a flexión. Bandas metálicas encoladas con epoxi: Se calculan igual que en el caso de vigas. Es preferible no tener en cuenta la armadura de la vigueta.

Vigas parteluces: Es rápido y efectivo. Unión muy cuidadosa con el forjado: cuñas metálicas y retacado con un mortero de alta resistencia y ligeramente expansivo.

Refuerzo de vigas a flexión. Este tipo de refuerzo puede ser necesario cuando haya una carencia de armaduras de tracción, que ha causado fisuraciones en el centro de la viga. También es válido para casos en los que se haya perdido la resistencia a compresión de la viga, ya sea por escasez de armadura o por baja calidad del hormigón empleado. Es conveniente que el espesor de la chapa sea menor de 3 o 4 mm. Las chapas de anclaje pueden llegar a 10 mm. Si se utilizan soldaduras a tope en las chapas conviene poner tapajuntas. En algunos casos en los que no pueda utilizarse el pegado con resinas epoxi, puede utilizarse el refuerzo de vigas por medio de chapas metálicas sujetas con tacos especiales para hormigón. Estas uniones tienen en general menos resistencia que las encoladas pero evitan los problemas de fluencia y son de ejecución más rápida.

Por recrecido del canto de la viga suplementando la armadura que sea precisa. En ningún caso por soldadura directa. Siempre habrá que realizar una armadura de refuerzo que contrarreste las tensiones aparecidas entre la viga original y el añadido. En general la armadura antigua no puede alcanzar su límite.

Por colocación de nueva armadura sin recrecido del canto de la viga. Exige una ejecución muy cuidadosa. La armadura antigua puede trabajar hasta su límite elástico, por lo que hay que hacer una comprobación muy detallada de sus tensiones.

Refuerzo de vigas a cortante. Este refuerzo puede ser necesario por ausencia o mala colocación de la armadura transversal, debidos a errores de proyecto o de ejecución. Consiste en introducir la armadura y los estribos necesarios para completar la función resistente del elemento estructural. Si no se quiere picar la viga, la armadura transversal puede ser sustituida por bandas de acero adheridas a ambas caras de la viga en la zona fisurada, encoladas con resina epoxi. El refuerzo más sencillo y práctico consiste en añadir los estribos que sean necesarios y cerrar con mortero  epoxi. Es importante el correcto apeo de la viga. Puede reforzarse con una banda continua o con bandas transversales. En la zona comprimida puede producirse pandeo.

Insuficiencia de armaduras positivas en las vigas. Un sistema de refuerzo para esta situación consiste en situar unos apoyos que reaccionen ante las sobrecargas en ciertos puntos del forjado, donde la armadura no sea suficiente. Para ello hay que realizar un análisis exhaustivo de los puntos donde es necesario este apoyo. En estos casos se puede añadir a la viga, por su cara inferior, una armadura sujeta con resina epoxi y conectores.

Si es posible aumentar el cuelgue de la viga en unos 5 cm se puede prescindir de la armadura existente rompiendo las bovedillas colindantes con la viga para ampliar su sección, colocando la armadura necesaria envuelta por estribos y hormigonando. Este sistema es recomendable en interiores como refuerzo para vigas muy deficientes. También se puede reforzar la viga colocando perfiles metálicos sobre los que apoyará la viga existente. Estos perfiles estarán unidos a collarines sujetos con pernos en las cabezas de pilares, lo que supone que el aumento del cuelgue es importante. En este método se puede mejorar la resistencia y la rigidez colocando al perfil metálico conectores unidos al hormigón con mortero expansivo.

Insuficiencia de armaduras negativas en las vigas. Esta carencia se resuelve añadiendo las barras adicionales necesarias, teniendo en cuenta que la nueva armadura debe tener las mismas características mecánicas que la anterior. Tras apuntalar y picar la parte superior de la viga las barras se fijan con resina epoxi y, si es necesario, se insertan en los pilares contiguos. Una alternativa es colocar pletinas sujetas con resina epoxi y hormigonar con áridos pequeños.

Viguetas partidas. En las viguetas pueden aparecer fisuras transversales debidas a un apuntalamiento defectuoso o un pretensado insuficiente. Esto se puede resolver inyectando resina epoxi en las fisuras y adhiriendo con la misma resina una pletina de acero en toda la longitud inferior de la viga. Si la viga está muy dañada se puede optar por construir otra paralela que sirva de refuerzo.

Desprendimiento de las viguetas de un forjado. Este fenómeno es bastante frecuente, y suele afectar a todo el forjado. Se puede deber a un fraguado excesivamente rápido del hormigón, a la falta de macizado de hormigón en la zona de apoyo con la viga o a la falta de la armadura de conexión, entre otras causas. Se puede solucionar construyendo viguetas paralelas a las existentes que actúen de refuerzo. También se puede optar por eliminar las bovedillas en contacto con las vigas, colocar una armadura de sustentación a 45º, y macizar el hormigón.