Anàlisi de la fissuració del formigó armat amb FRP: estudi comparatiu de fórmules de disseny i calibratge amb resultats experimentals

Abstract

El formigó armat amb polímers reforçats amb fibra (en anglès, fibre reinforced polymer, FRP), apareix en el món de l’enginyeria estructural degut a la demanda de materials de construcció més resistents i duradors per tal d'executar estructures més sostenibles i també combatre els entorns on la corrosió de les armadures d’acer esdevé un problema crític. Les propietats d’aquest tipus d’armat amb FRP permeten disposar no només d’un material resistent a la corrosió, sinó d’un material capaç d’oferir unes prestacions i capacitat de càrrega similars a les armades amb acer, però amb un pes molt inferior. No obstant això, un dels principals reptes que presenta l’ús del FRP com a material de reforç és el seu baix mòdul elàstic en comparació a l’acer. Cal esperar que les estructures armades amb FRP presentin majors deformacions i amplades de fissuració. Les fissures en aquest tipus d’estructura seran més àmplies i freqüents degut a la menor rigidesa de l’armadura, és per això que es busca controlar l’amplada de fissuració per evitar comprometre aspectes de seguretat, estètics i de durabilitat, especialment en aquells ambients agressius. A més, les armadures d'FRP presenten diferents acabats superficials que sovint varien segons el tipus de fabricant, fent que el comportament adherent formigó-FRP sigui complex i variable. Aquest projecte analitzarà una base de dades recopilada a l’article del congrés “A review on experimental flexural cracking in FRP reinforced concrete members" de Barris, Zubillaga, i Torres (2019), on es van estudiar més de 130 espècimens de formigó armat reforçat amb diferents tipus de FRP, i diferents configuracions. Aquest estudi ens proporciona una valuosa anàlisi de la base de dades experimental comparada amb la normativa nord-americana ACI 440 i ISIS Canada, on disposen de formulació o càlculs específics per armadures reforçades amb FRP, i també presenta correccions pels factors d’adherència del FRP amb el formigó.