Estudio experimental del comportamiento a compresión de elementos pétreos confinados con materiales compuestos

Abstract

La técnica del confinamiento es un recurso muy eficaz para mejorar la capacidad portante de los elementos comprimidos. En el caso particular de los soportes de piedra, los refuerzos se han venido realizando tradicionalmente con elementos metálicos; sin embargo, la reciente introducción de los materiales compuestos en la industria de la construcción ofrece un gran potencial y supone una alternativa muy interesante. El confinamiento con materiales compuestos ha sido ampliamente investigado durante los últimos años, si bien la inmensa mayoría de los estudios publicados se han centrado en el refuerzo de elementos de hormigón, mientras que las referencias acerca del zunchado de piezas de piedra o mampostería son muy escasas por el momento. Esta tesis se plantea, por consiguiente, a fin de poder ampliar en la medida de lo posible el estado del conocimiento en esta materia. En la investigación que se propone, de carácter básicamente experimental, se emplea como material base la Piedra de San Julián, una calcarenita con la que se encuentran construidos la mayoría de los edificios históricos de la ciudad de Alicante. En una primera fase del trabajo se estudian las propiedades del material pétreo intacto y sometido a condiciones adversas: exposición a temperaturas elevadas (mediante horno eléctrico o tratamiento con fuego real) o saturación con agua, a fin de evaluar la pérdida de capacidad mecánica de la roca en estas circunstancias. En una segunda fase se procede al refuerzo de las muestras de piedra con encamisados de distinta naturaleza, tanto polímeros reforzados con fibras (FRP) como morteros de base cementosa reforzados con mallas (FRCM), analizándose la respuesta de las piezas confinadas en función del tipo de material empleado y el tratamiento sufrido por la roca. La investigación concluye con un estudio en el que se comparan los resultados obtenidos experimentalmente con los modelos de confinamiento propuestos por las principales guías de diseño, a fin de valorar el nivel de precisión de dichos modelos para cada una de las situaciones contempladas en este trabajo.