1、Descripción general del proyecto
En silo de cemento para una línea de producción de clínker empezó a funcionar en 2007. Presenta una estructura circular de hormigón armado con una altura de 61,81 m y un diámetro interior de 22,5 m. La pared del silo tiene 380 mm de espesor y está reforzada con barras de acero no pretensado. La resistencia del hormigón es C30.
Tras la puesta en marcha del silo, las inspecciones detectaron múltiples grietas verticales y circunferenciales en su superficie exterior. Estas grietas aparecieron principalmente entre las cotas +14,166 m y +50 m. Algunas grietas superaban los 0,2 mm de anchura, lo que infringía las especificaciones. Los inspectores también encontraron zonas huecas y hormigón descascarillado en la pared del silo. En consecuencia, el propietario exigió refuerzo técnico para el silo de cemento.
2. Análisis de la causa del accidente
Al descubrir las grietas, el propietario encargó a una agencia de pruebas que evaluara la resistencia del hormigón, el refuerzo y las grietas del muro del silo. Las pruebas mostraron que, en general, la resistencia del hormigón cumplía los requisitos de diseño. Sin embargo, la armadura anular de +14,166 m a +50,000 m no cumplía en su mayor parte las especificaciones. La anchura de las grietas entre +23,5 m y +34,2 m tampoco cumplía los requisitos.
La inspección reveló que las grietas verticales se debían a los efectos de la tensión y la temperatura en el muro. Las grietas circunferenciales se produjeron debido a un refuerzo insuficiente y a las malas conexiones de las juntas. El equipo construyó el silo de homogeneización de materias primas mediante un proceso de encofrado deslizante. Con este método se crearon juntas de refuerzo horizontales atadas y solapadas. La capa protectora alrededor de la armadura era demasiado fina. Esto debilitó la unión entre la armadura y el hormigón.
3. Tratamiento de refuerzo（Selección del esquema）
Hemos considerado dos soluciones para reforzar el silo de homogeneización de materias primas. Una solución consiste en reforzar la pared exterior con hormigón. La otra solución aplica el pretensado externo. A continuación se comparan ambos métodos.
3.1.1 Utilizar hormigón armado para aumentar la sección transversal de la pared del cilindro
Este método consiste en añadir 200 mm de hormigón armado para aumentar la sección transversal de la pared del cilindro desde la viga del anillo de cimentación hasta +50 m. Esta solución requeriría la construcción de moldes invertidos y tardaría unos seis meses en completarse. Dado que el silo funciona durante este tiempo, el largo periodo de construcción es un inconveniente. Además, es posible que la nueva estructura no se integre totalmente con las barras de acero existentes, lo que reduciría la eficiencia del material. El coste estimado de este método es de unos 2 millones de yuanes, lo que lo hace menos favorable en términos de eficacia y coste.
3.1.2 Refuerzo externo de pretensado
Las grietas se producen principalmente por un refuerzo circunferencial inadecuado y por tensiones térmicas. Podemos colocar cordones de acero a lo largo de la superficie exterior en la dirección circunferencial. La aplicación de pretensado externo ayudará a que el refuerzo circunferencial interno y los torones externos trabajen juntos.
Dado que el silo está actualmente en uso, este método puede reforzar eficazmente la estructura y cerrar potencialmente algunas grietas. El coste estimado del proyecto es de un millón de yuanes.
Conclusión
Teniendo en cuenta la eficacia del refuerzo, el coste y las condiciones del emplazamiento, determinamos que el método de pretensado externo es la solución más razonable y económica para este silo.
