El sistema de PileMedic™ es lo último en tecnología para el confinamiento, reparación y reforzamiento de pilotes y columnas. Lo invitamos a ver videos de algunos de nuestros proyectos para apreciar la facilidad en la instalación de este producto tan increiblemente versátil.
El sistema trabaja de una manera correcta para cualquier material incluyendo acero, concreto y madera. Estos laminados de FRP son construidos con varias capas de fibra de Carbono o Vidrio que son presionadas juntas y pasadas por un equipo especialmente diseñado que aplica resinas bajo presión y calor para formar una capa delgada, sólida y flexible de hoja laminada. Los laminados pueden ser usados para reparar y reforzar estructuras dañadas por corrosión como lo son columnas en ferrocarriles o puentes, edificios, instalaciones industriales y pilotes en estructuras costeras o en puentes.El sistema de PileMedic™, comparado con otros materiales y métodos convencionales para la reparación de columnas y pilotes, ofrece las siguientes ventajas:
- 3-4 veces más resistente que el acero
- Reparaciones más rápidas y reforzamiento sin necesidad de un estricto control en el tránsito
- Incrementa considerablemente la capacidad axial de la columna comparada con la resistencia original
- Sin puntos débiles a lo largo del elemento ofreciendo presión de confinamiento uniforme (360°)
- Provee al elemento confinamiento estructural
- No se requiere de equipo ni personal de buceo costosos para reparaciones submarinas
- No se corroe
- Sin partes metálicas
- Las resinas pueden ser presurizadas para penetrar en todas las grietas
- disponible en Vidrio y Carbono
- Trabaja bien en pilotes y columnas de materiales como concreto, acero y madera
- Ajuste perfecto a las dimensiones del pilote o columna (sin demoras en pedidos especiales)
A continuación, discutiremos detalladamente cada una de estas ventajas.
Más Resistente que el Acero
Los laminados de PileMedic™ son considerablemente más resistentes que el acero. El acero al Carbono típico tiene una resistencia a la tensión de 2535 kg/cm2; Por otro lado, los laminados de PileMedic™ tienen una resistencia a la tensión que varía de los 4223kg/cm2 a más de 10,900 kg/cm2! La resistencia de PileMedic™ es significativamente más alta que cualquier sistema de confinamiento o recubrimiento para pilotes y columnas en el mercado. En la parte de abajo se encuentra una comparativa de algunas de las propiedades mecánicas de PileMedic™ con otros sistemas de recubrimiento o confinamiento obtenidos de literaturas de algunos fabricantes. Como se puede observar PileMedic™ es por mucho 10 veces más resistente que los sistemas de confinamiento usados a la fecha!
| Productos | Resistencia a la Tensión, psi (MPa) | Módulo de Elasticidad, ksi (GPa) |
| PileMedic™ PLC150.10 | ||
| PileMedic™ PLC100.60 | ||
| PileMedic™ PLG60.60 | ||
| Five Star PileForm F | ||
| Five Star Rock Water | ||
| Fox Industries FX-70 | ||
| Denso SeaShield Series 400 | ||
| BASF APE Translucent Jacket | ||
| MFG FRP Pile Repair Sleeves |
Soluciones Rápidas de Reparación
debido a que los laminados de PileMedic™ son producidos en nuestras fábricas, solamente se necesita un poco de tiempo en campo para completar la reparación de las columnas. Esto le permite a PileMedic™ ser la solución más rápida en sistemas para reparación y reforzamiento en el mercado. En muchos casos, los pilotes de puentes deteriorados pueden ser reparados sin la necesitad de afectar el tránsito en él. De la misma manera, en plantas industriales, las columnas afectadas por la corrosión pueden ser reparadas rápidamente con solamente pequeñas interrupciones en la operación de las actividades de la industria.
Incremento en la Capacidad Axial
Es un hecho bien establecido el que a mayor confinamiento lateral del concreto mayor incremento en la resistencia a la compresión. Este incremento se expresa en la siguiente ecuación matemática:
f'_cc =f'_c +4.1 f_l
Donde los términos se definen como:
f'_c = Resistencia a la compresión (Sin confinamiento)
f_l = Presión de confinamiento lateral que ofrece el recubrimiento
f'_cc = Resistencia a la compresión del elemento confinado
El incremento en la capacidad de carga axial de un pilote como resultado de este confinamiento se describe mejor con el siguiente ejemplo.
supongamos que una columna cuadrada de 12x12 pulgadas es construida con concreto de 4000 psi (280 kg/cm2). Para simplificar supongamos que la contribución del acero de refuerzo en la columna es nula. la capacidad axial de esta columna se calcula como:
P = 0.85 x (4000 psi/1000) x (12x12) = 490 kips (2180 kN)
Alternativa 1: Después, asumiremos que la columna cuadrada está confinada en un encamisado cilíndrico ordinario de 18 pulgadas y que el encamisado está relleno además de un mortero de 4000 psi (280 MPa). Debido a que los recubrimientos usados a la fecha son débiles y tienen una o dos juntas a lo largo de su altura, estos recubrimientos o encamisados no ofrecen virtualmente un confinamiento al elemento. En otras palabras las juntas en este confinamiento son las uniones más débiles en esta cadena y fallarán facilmente bajo la presión interna mínima generada por dilatación del mortero. Así, en este caso la capacidad axial del elemento rehabilitado será:
P= 0.85 x (4000 psi/1000) x (9x9x3.14) = 865 kips (3848 kN)
Alternativa 2: Asumamos que la columna anterior se confina con 2 hojas laminadas de PileMedic con una resistencia a la tensión de 155,000 psi (10,900 kg/cm2). Note que el espesor de estas 2 hojas de laminados incluyen el epóxico que será aplicado en campo con un espesor de menos de 0.08 plg (2mm). Sin embargo el confinamiento sin juntas constructivas ofrece una presión de confinamiento de:
f_l = 2 hojas x 155000 psi x 0.025 plg espesor/(18 plg/2) = 860 psi (5.93 MPa)
La capacidad axial de la columna cuadrada confinada con PileMedic será de:
f'_cc = 4000 +4.1 x 860 = 7525 psi (51.88 MPa)
P = 0.85 x (7525 psi/1000) x (9x9x3.14) = 1626 kips (7233 kN)
Así, como resultado de la presión de confinamiento que ofrecen los productos de PileMedic, la columna llega a soportar una carga axial adicional de 761 kips (3385 kN)!!
Sin Juntas Débiles
Como se muestra, todos los recubrimientos para columnas que están disponibles en el mercado tienen una o dos interrupciones en la altura que deben ser rellenadas con epóxico en campo. Estas costuras o juntas introducen planos de debilidad en el recubrimiento debido a que no solamente el agua y el oxígeno entran a él en estos puntos, además las juntas predisponen al recubrimiento de la aplicación de alguna presión de confinamiento en la columna.
Confinamiento Estructural
El reciente desarrollo llamado PileMedic es el único producto que permite la construcción de una cubierta sin juntas o costuras alrededor de una columna o pilote existente. La ausencia de la junta se traduce en que el recubrimiento tiene una resistencia a la tensión uniforme en todos los puntos (360 grados) de toda la circunferencia. A medida que la columna y el mortero son cargados en dirección axial, el concreto y el mortero se dilatan y tienden a expandirse hacia el exterior. Sin embargo, la presencia de la alta resistencia del recubrimiento PileMedic previene expansiones laterales y aplica una presión de confinamiento opuesta a la columna y el mortero. Como se calculó en la parte de arriba, esta presión de confinamiento reslta en una capacidad axial mucho mayor para la columna.
Sin Equipo ni Personal de Buceo Costosos
Es posible comenzar el proceso envolviendo los laminados de PileMedic alrededor del pilote o columna sobre o en la línea del agua. Una vez que el laminado se encuentra envuelto en una o dos capas sobre el elemento, entonces la parte final del recubrimiento puede ser bajada al agua mientras las nuevas partes se van construyendo. Este proceso permite elaborar varios encamisados para recubrimiento en campo que se extienden bajo el agua sin la necesidad de equipo de buceo que ensamble la cubierta bajo el agua.
Quizá exista la posibilidad de necesitar de equipo de buceo para sellar la parte inferior del espacio anular entre el pilote o columna y el encamisado para recubrimiento. Sin embargo, esto se puede lograr mediante un tubo pequeño sin inflar (similar a un tubo de bicicleta) en la cara interior del recubrimiento. Una vez que el encamisado llegue a su posición final, el tubo puede ser inflado para crear un sello en la parte inferior del encamisado de recubrimiento.
Sin Partes Corrosivas
Muchos de los encamisados para recubrimiento existentes requieren de barras de acero o pernos para mantener al recubrimiento unido. Esta herramienta puede debe ser construida con acero inoxidable el cual adhiere un costo significativo extra y/o puede corroerse en un tiempo. Resultando en costos adicionales de mantenimiento.
Mortero a Presión o Resina
Con encamisados de recubrimiento convencionales, el mortero se coloca en el espacio anular, dejando sin rellenar a las grietas en el concreto o a los huecos en los pilotes de madera; esto puede resultar en la continuación de la deterioración del pilote o columna.
Por otro lado, el encamisado sin juntas o costuras creado por PileMedic le permite a la mezca o resina ser presurizada. Por ejemplo cuando una columna o pilote de concreto o madera es reparada, es posible llenar el espacio anular con resina de poca viscosidad. Esta resina puede ser bombeada bajo presión, forzándola a penetrar a todas las grietas en el concreto y madera. Al final de la reparación, sólo quedará una columna sólida y durable.
Para la reparación de postes de servicios y pilotes o columnas de puentes de ferrocarril hechos con madera, el procedimiento de rehabilitación resulta en un poste sólido o pilote con niguna abolladura. Esto no solamente hace que el poste o pilote sea más resistente que el diseño original, pero además puede prevenir que ninguna plaga pueda afectar a la madera en el futuro.
Alternativas en Vidrio o Carbono
Los laminados de PileMedic son construidos con Fibras de Vidrio o carbono. Los laminados pueden ser manejados para incluir múltiples capas de tela unidireccional o bidireccional según los requerimientos del diseño del proyecto.
Generalmente el contacto entre el carbono y el acero es aceptado, pero debe tomarse en cuenta la prevención de corrosión galvánica que puede presentarse. En la practica de esto se aplicó una capa de Fibra de Vidrio como una barrera entre entre el acero y la tela de carbono. En la construcción de los laminados de PileMedic, una capa muy delgada de fibra de Vidrio está incluida en ambas superficies de los laminados de Carbono. Es por esta misma razón que nuestros laminados de Carbono pueden ser directamente aplicados a cualquier pilote o columna de acero o algún otro material.
Ajuste Perfecto a Cualquier Dimensión
Los encamisados para recubrimiento disponibles a la fecha, cuadradas o cilíndricas, tienen que ser adecuadas a cada proyecto.Obviamente esto crea dificultades en la programación para los contratistas de ordenar dichos recubrimientos para ir avanzando en la obra e incluirlos en el proceso constructivo. Además, cualquier recubrimiento que no cumpla con las especificaciones será regresado y añadido al costo y demoras del proyecto
Otro problema con estos recubrimientos es que, como se muestra aquí, son algo volumimnosos y requieren de espacio significativo para su almacenamiento y transportación.
En contraste a esto, los encamisados para recubrimiento de PileMedic son entregados en cajas que por lo típico contienen rollos de laminados de 1.2 mts de ancho x 91 mts de long. Estas cajas pueden ser alamacenadas en espacios pequeños y cada caja tiene suficiente material para crear un gran números de encamisados en obra. Como dato importante, una vez que está colocado el refuerzo en campo directamente sobre el elemento estructural, está garantizado a adecuarse a la medida y no habrá necesidad de preocuparse por ordenar recubrimientos por adelantado debido a la fabricación del producto o de devolver aquellos que no se ajustan a ciertas dimensiones. Por último, estos laminados le permiten al contratista crear un confinamiento con el espacio anular más pequeños. Esto reduce significativamente los costos en trabajos y materiales de colocación y mezclado de las resinas en obra.