El concreto de ultra alto desempeño (UHPC, por sus siglas en inglés) se ha consolidado como un material innovador en la rehabilitación y reforzamiento de infraestructuras críticas, especialmente en puentes de viga y losa de concreto reforzado. Su uso como sobre carpeta —una capa adicional de UHPC aplicada sobre la losa existente del tablero— proporciona beneficios significativos en términos de capacidad estructural y durabilidad. Este artículo detalla cómo el UHPC mejora la capacidad de carga, incrementa la ductilidad, controla las grietas y extiende la vida útil de los puentes, con un respaldo sólido basado en investigaciones, normativas y ejemplos reales.
El UHPC es un material cementicio avanzado compuesto por cemento de alta calidad, agregados finos, fibras (generalmente de acero o polímeros) y aditivos especializados. Estas características le otorgan propiedades mecánicas y de durabilidad excepcionales:
Estas propiedades hacen del UHPC una solución ideal para reforzar tableros de puentes sometidos a condiciones estructurales y ambientales exigentes.
El empleo de sobre carpetas de UHPC optimiza el desempeño estructural de los tableros de puentes. A continuación, se presentan los principales beneficios, respaldados por investigaciones específicas:
Las sobre carpetas de UHPC incrementan la resistencia a flexión de la losa en un rango de 20% a 40%. Un estudio publicado en 2023 (Effect of UHPC jacketing on the shear and flexural behaviour of high-strength concrete beams) reportó un aumento del 35% en la capacidad de carga a felxión de vigas reforzadas con UHPC. Este beneficio permite a los puentes soportar cargas de tráfico más pesadas, siendo esencial para estructuras antiguas que deben adaptarse a normativas actuales.
Gracias a las fibras integradas, el UHPC no solo aporta resistencia, sino también ductilidad. Un análisis experimental (Cyclic performance of severely earthquake-damaged RC bridge columns repaired using grouted UHPC jacket, 2023) mostró un incremento de hasta un 30% en el desplazamiento pico bajo cargas cíclicas, mejorando la capacidad de absorber energía y resistir deformaciones. Esta propiedad es crítica en zonas sísmicas, donde la ductilidad contribuye a la resiliencia estructural.
La alta resistencia a la tracción del UHPC limita la propagación de grietas en la losa. Según el estudio Structural Performance of Bridge Decks with UHPC Overlays de la FHWA (2022), las sobre carpetas de UHPC pueden reducir la apertura de grietas en un 50% en comparación con el concreto convencional. Además, al aumentar la rigidez del tablero, las deflexiones bajo carga disminuyen entre un 15% y 25%, mejorando la serviceabilidad (Effectiveness of UHPC Jackets in Pier Retrofitting for Lateral Load Resistance, 2024).