Debido al terremoto, la erosión de las olas, el ciclo de congelación-descongelación, el ambiente ácido-alcalino, la radiación ultravioleta y la sobrecarga, una gran cantidad de puentes de hormigón en China tienen daños locales o generales, que deben repararse y fortalecerse. Es un método de refuerzo eficaz para reforzar puente de hormigón dañado con adhesivoPolímero reforzado con fibra(FRP). En la actualidad, los principales tipos de fibra utilizados son tela de fibra de carbono, fibra de vidrio y fibra de aramida.

La característica prominente de la estructura del puente es que soporta principalmente cargas de fatiga tales como cargas de vehículos y el medio ambiente es complejo. El rendimiento de fatiga por flexión es uno de los principales rendimientos de la estructura del puente. Es de gran importancia estudiar el comportamiento de la fatiga por flexión de los puentes de hormigón reforzados con polímero reforzado con fibra (FRP) para garantizar el desarrollo saludable del transporte en China.

Comportamiento de fatiga flexural de las vigas RC fortalecidas con polímero reforzado con fibra (FRP)

En 1992, Meier et al. realizó una prueba de fatiga de una viga en T de hormigón armado reforzada con una lámina de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) con un tramo de 6m y una carga de flexión de cuatro puntos en EMPA (Laboratorio Federal de Pruebas de Materiales de Construcción de Rui-tu). Los resultados muestran que después del fortalecimiento con polímero reforzado con fibra (FRP), aparece un gran número de microgrietas en la viga debido a la reducción de la concentración de tensión en las grietas de flexión. Las vigas reforzadas muestran un buen rendimiento de fatiga, lo que confirma la eficacia del polímero reforzado con fibra (FRP) para mejorar el rendimiento de fatiga por flexión de las vigas de hormigón.

En 2001, el académico canadiense Masoud et al. estudiaron las propiedades estáticas y de fatiga de las vigas de RC corroídas reforzadas con láminas de CFRP. Se sujetaron seis vigas con dos láminas de CFRP diferentes para pruebas de fatiga.

Se señala que la vida de fatiga de las vigas se reducirá considerablemente por la corrosión de las barras de acero, y la vida de fatiga de las vigas reforzadas por la corrosión es 2.5-6 veces mayor que la de las vigas reforzadas por la corrosión, pero aún menor que la de las vigas reforzadas sin corrosión. Se concluye que el polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) es un método eficaz para reforzar las vigas de RC corroídas, que pueden mejorar el rendimiento de los miembros y luego desempeñar un papel en la reparación y el fortalecimiento de la estructura.

En 2004, Heffernan y Erki produjeron conjuntamente 20 vigas de hormigón armado para ensayos estáticos y de fatiga. Tres grupos de especímenes fueron sometidos a pruebas de fatiga bajo tres amplitudes de esfuerzo de 28,2/112,0, 28,2/98,0, 28,2/84.1kN. Se obtienen la vida de fatiga, mediados de desviación del palmo y el modo de falla de la viga reforzada y la viga no reforzada. El modo de falla de las vigas no reforzadas se debe a la fractura del refuerzo. El modo de falla de la viga reforzada se debe a la rotura del refuerzo debido a la adherencia de la fibra de carbono. La vida a fatiga de las vigas reforzadas se incrementa en un 155%, 182% y 537% bajo tres amplitudes de tensión, respectivamente, y se obtienen S-N curvas. Sin embargo, la fórmula matemática de S-N curvas no se ajusta en este documento.

Heffernan y Erki también estudiaron el efecto de las capas de CFRP en las propiedades de fatiga de los haces. Se ensayaron cuatro haces (0,2,4,6 capas respectivamente) bajo una amplitud de esfuerzo de 78,0/271,6 kN. La vida de fatiga de los haces es 335,31. 2.627, 1049 veces respectivamente, que muestra que la vida de fatiga de los haces se puede mejorar pegando más paño de la fibra. No se da la razón por la cual la vida de fatiga de la tela de fibra de 2 capas se reduce en un 7,5%.

Además, Shahawy y SheifEl-Tawol han estudiado las propiedades estáticas y de fatiga de las vigas en T de hormigón reforzadas con polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) respectivamente, y han dado las sugerencias de diseño de las vigas de hormigón reforzadas con CFRP.