ingeniería en construcción

EVALUACIÓN DEL CICLO DE VIDA

DE ALTERNATIVAS DE REFORMA

SÍSMICA PARA COLUMNAS DE

HORMIGÓN ARMADO.

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Foto: https://im

Los sismos críticos de los últimos años ponen de relieve la urgente ne-cesidad de reforzamiento sísmico de los edificios existentes debido a su envejecimiento o diseño inadecuado. Se deben considerar factores económicos, ambientales y funcionales importantes al decidir entre varias alternativas de reforzamiento. La fibra de carbono como material de reforzamiento también es una alternativa viable, principalmente por su menor huella ambiental y su mayor funcionalidad.

El terremoto de Pedernales las deficiencias del material, multicriterio (MCDM) para la en abril de 2016, provocó carbonatación del hormigón selección de la alternativa óp-alrededor de 700 muer-

(proceso natural que se pro-

tima. Desde un punto de vista

tos, con el colapso total o par-

duce cuando el dióxido de

holístico, la alternativa de recial de numerosos edificios de carbono presente en el am-forzamiento que ha demostra-

hormigón armado. Entre las biente reacciona con el agua do el desempeño más favora-deficiencias observadas se en-

o la humedad retenida, re-

ble es el encamisado de acero,

cuentra el confinamiento trans-

duciendo su pH), corrosión seguido de la incorporación de versal insuficiente en columnas del acero y vulnerabilidad al fibras de carbono y el encami-con espaciamiento excesivo fuego del acero y las fibras de sado de hormigón.

entre estribos.

carbono tiene una importan-

Las conclusiones del estudio

Este estudio adopta un en-

cia considerable en los aná-

pueden servir de orientación

foque de la cuna a la tumba lisis económicos y ambienta-a los tomadores de decisiones

en las evaluaciones del ciclo les, particularmente para ST en la selección de estrategias de vida, enfatizando la impor-y CFRP. Además, aunque se de reforzamiento para mejorar tancia de considerar todas las obtienen valores mínimos al el confinamiento de columnas etapas involucradas. La etapa evaluar la etapa de fin de vida, de hormigón armado en edi-de diseño y prueba, requiere resaltan los valores del enca-ficaciones ubicadas en locali-

pruebas semidestructivas para misado de hormigón. Dada la dades de alto riesgo sísmico.

caracterizar las propiedades complejidad que caracteriza la A pesar de tener los mayores mecánicas del hormigón, de-inclusión e integración de los costos económicos e impactos terminar el refuerzo y asegurar criterios a menudo contradic-ambientales asociados al man-

la correcta instalación de los torios que definen la sostenibi-tenimiento preventivo reque-

reforzamientos. El manteni-

lidad, este estudio utilizó mé-rido, el encamisado de acero

miento preventivo que aborda todos de toma de decisiones (modo de reforzar una columna 18

unidad de divulgación científica | universidad central del ecuador

quíMica de aliMentos

que ha sufrido alguna altera-

la evaluación ambiental (LCA) debido a la creciente preocu-ción que ha empeorado su ca-

analiza las etapas de produc-

pación por la sostenibilidad, los pacidad de resistencia) mantie-ción, construcción, uso y fin aspectos económicos, ambien-ne un equilibrio en cinco de los

de vida, adoptando enfoques tales y sociales, han ganado criterios analizados, lo que lo tanto de punto medio como importancia. Los métodos de hace emerger como la opción

de punto final para garantizar toma de decisiones multicriterio óptima. La fibra de carbono una comprensión integral del (MCDM) han ganado promi-como material de reforzamiento

impacto ambiental. El estudio nencia en los últimos años. Las también es una alternativa via-asume una vida útil de 50 años aplicaciones de MCDM se han ble, principalmente por su me-a partir de la incorporación de expandido constantemente, lo nor huella ambiental y su mayor

las mejoras. Se ha desarrollado que subraya el potencial signi-funcionalidad. Es una opción

un modelo integrado utilizando ficativo de estos métodos para más sostenible y respetuosa

métodos de toma de decisio-

tomar decisiones sostenibles

con el medio ambiente que los

nes multicriterio MCDM, que en ingeniería civil, construcción materiales convencionales.

incorpora tres criterios econó-

y tecnología de la edificación.

Sin embargo, su puntuación en

micos, tres ambientales y dos Los resultados de este estudio el ranking está limitada por los

funcionales. Estos criterios se proporcionarán información re-importantes costos asociados

evalúan a través de 19 indica-

levante para que los ingenieros

a las materias primas. El enca-

dores específicos. Se empleó y los tomadores de decisiones misado de hormigón parece ser

los métodos AHP para deter-

seleccionen las opciones más

la opción menos favorable des-

minar las ponderaciones de los adecuadas para el reforzamien-de una perspectiva holística. A

criterios y TOPSIS para la clasi-

to de edificios al considerar va-

pesar de los menores gastos

ficación final de las alternativas.

rias perspectivas simultáneas.

en diseño, pruebas, construc-

Las construcciones sin inge-

Las investigaciones futuras po-

ción y uso, genera importantes

niería representan más de la drían explorar dos áreas clave.

impactos ambientales totales,

mitad del parque inmobiliario En primer lugar, incorporar la principalmente derivados de la

en los países de ingresos ba-dimensión social de la sosteni-

producción de materia prima.

jos y medianos. La evaluación bilidad a través del análisis del Además, plantea implicaciones

holística de las alternativas de ciclo de vida. En segundo lugar, arquitectónicas más significa-reforzamiento es crucial para aunque este estudio incluye tivas e implica interrupciones garantizar la seguridad sísmi-un análisis de sensibilidad, no prolongadas durante los traba-ca de estas edificaciones ante abordó la gestión de las incer-jos de reparación.

presupuestos restrictivos, que tidumbres. Las decisiones de El estudio se centra en las alter-incluyan impactos ambientales ingeniería a menudo se toman nativas tradicionales de reforza-y funcionales.

en entornos inciertos, por lo miento de columnas en una re-El objetivo fundamental de la que es fundamental considerar gión de alto riesgo sísmico con

ingeniería estructural ha sido las incertidumbres. A menudo, deficiencias de confinamiento.

tradicionalmente garantizar la el aspecto más subjetivo de la Las alternativas incluyen enca-máxima seguridad con la mí-

toma de decisiones es la asig-

misado de hormigón CR, enca-

nima inversión. Sin embargo, nación de pesos a los criterios.

misado de acero ST y la incor-

poración de fibras de carbono CFRP. La investigación emplea

una metodología de evaluación

del ciclo de vida de la cuna a la tumba, considerando factores económicos y ambienta-

les. La evaluación económica

(LCC) abarca los costos aso-

ciados con el diseño, pruebas riginal

necesarias, construcción, uso

(incluido el mantenimiento pre-

rticulo o

ventivo) y las consideraciones el a

de fin de vida. Mientras tanto, agen d

Foto: Im

A pesar de tener los mayores costos económicos e impactos ambientales asociados al mantenimiento preventivo requerido, el encamisado de acero (modo de reforzar una columna que ha sufrido alguna alteración que ha empeorado su capacidad de resistencia) mantiene un equilibrio en cinco de los criterios analizados, lo que lo hace emerger como la opción óptima.

revista investiga uce | n.° 15 | año 2025

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