Reparación y refuerzo de paredes de obra de fábrica. Estudio experimental de la respuesta ante tensiones de corte

Durante la última década se han desarrollado cuantiosos trabajos de investigación en torno a las estructuras de obra de fábrica, en su mayoría enfocadas al análisis del comportamiento y al desarrollo de técnicas y procesos de intervención para la restitución o incremento de las propiedades resistentes de las mismas. En el ámbito específico de la optimización e innovación de tratamientos para la reparación de paredes, se ha incidido en la implementación de resinas epoxi y cementos mejorados. Los estudios dirigidos a incrementar las propiedades resistentes de las paredes se han volcado hacia la utilización de materiales compuestos FRP.Esta investigación está especialmente motivada por la vulnerabilidad de los elementos estructurales de obra de fábrica ante las acciones horizontales y las tensiones de tracción y cortante que éstas provocan. Las estructuras se ven afectadas por la alteración de las condiciones de tensión a las que están sujetas, ya sea por los esfuerzos de flexión y cortante ocasionados por actividad sísmica o viento, o por incidencias de vibración. También es un factor de riesgo el decremento de las propiedades resistentes ocasionado por contaminantes atmosféricos o agentes biológicos. Este es un estudio de tipo experimental, enfocado al análisis de la respuesta mecánica y resistente de las paredes de obra de fábrica sujetas a tensiones de cortante bajo condiciones de carga uniaxial o biaxial. Se investiga la eficiencia de la reparación por medio de inyección de resina líquida epoxi y por rejuntado con morteros epoxico o cementicio, o refuerzos utilizando compuestos CFRP, GFRP y AFRP y aplicaciones de placas de madera micro laminada o embaldosado cerámico. El trabajo se fundamenta en cuatro campañas experimentales en las que se han llevado a cabo ensayos utilizando paneles y probetas de obra de fábrica de ladrillo macizo. Se establecen modelos de comportamiento a partir del análisis de los resultados obtenidos en las campañas experimentales. A través de los parámetros observados se ha analiza cualitativamente la influencia en la resistencia y rigidez de los tratamientos de reparación y refuerzo. Se determinan las curvas de comportamiento de las muestras en términos de tensión-deformación de las envolventes de rotura. Estos estudios se realizan tanto para carga monotónica creciente como para carga cíclica. Por último se lleva a cabo un análisis comparativo de la eficacia de los diferentes tratamientos de reparación y refuerzo estudiados.During the last decade, a significant effort research has been addressed to the study of the mechanical response and strength techniques for masonry estructures. Most of these studies are focused on the development of techniques for the mechanical behaviour of improvement. Particularly, the use of epoxi resin and special cements has been explored. The uses of fibre Reinforced Polymers (FRP) have also been widely studied with the objective of improving the mechanical properties and the strength of the wall.There are many factors that impulse all this developments. The high vulnerability of masonry structural members in tension and shear generates an increment of the risk of structural problems and unestability. The improvement response of masonry subjected to stresses due to changes in use, earthquakes, wind, induced vibration or reduction of the resistance due to biological or atmospheric aggression, are some of the needs that new materials and reinforcements must fulfil.This experimental study is focused on the analysis of the mechanical response of masonry walls, under simultaneous shear forces and in plane uniaxial and biaxial load conditions. The specimens are retrofitted with liquid epoxy resin injection or special mortars, and reinforcing with CFRP, GFRP and AFRP overlays, or wood plates and thin bricks external applications. Four experimental programs were carried out on small walls and solid brick masonry specimens.After the analysis of the experimental results, behaviour models are established. A qualitative evaluation of the effectiveness of different reinforcing and retrofitting procedures is also carried out. Additionally, an experimental failure criteria for these studies are carried out for both monothonic and cyclic loading. In order to measure the effectiveness, a comparative analysis referring to the different treatments studied is finally carried out.Postprint (published version