Refuerzos de estructuras con fibra de carbono

07/10/2008

EL REFUERZO CON FIBRAS de carbono se ha usado durante más de veinticinco años en la industria aeroespacial y en otras donde se requieren propiedades de peso ligero, alta resistencia a tensión y el uso de materiales no corrosivos.

Esos materiales que se adhieren externamente -en estructuras de hormigón y mampostería- presentan una fluencia y elongación baja y, comparados con el acero, son de menor peso, más ligeros y tienen diez veces su capacidad de resistencia y tensión.

 
1. Una vez saneadas y reconstruidas las vigas, 
se procede a una imprimación previa.

El elemento fundamental del sistema de refuerzo con este tipo de fibras son las propias láminas, orientadas en forma unidireccional y recubiertas con una matriz epoxi. Estas láminas, reconocidas por su alta relación resistencia/espesor, establecen una integridad estructural de manera similar a la de adherir bandas de acero a elementos estructurales.

El resultado es una gran flexibilidad para mejoras estructurales, así como un ahorro importante en costos, comparado con otros métodos convencionales.

 
lámina de fibra de carbono
Características
Espesor de hoja0.117 mm.
Peso de hoja200 g/m2
Densidad de fibra1.7 g/cm3
Módulo de elasticidad (N/mm2)240.000 N/mm2
Resistencia a tracción por ancho (N/10 mm.)4.450 N/10 mm.
Resistencia a tracción (N/mm2)3.900 N/mm2
Elongación última1.55 %
Fuerza de tracción s./límite42 KN s./límite = 0,6 %
Tensión de tracción s./límite1.200 N/mm2 s./límite = 0,6 %

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ÁREAS DE APLICACION

Cuando se aplica en vigas de hormigón las láminas refuerzan ante deficiencias a flexión o a cortante. Por ejemplo, una grieta de 6 mm de profundidad reduciría la capacidad de carga de la viga y la posibilidad de soportar mayor deflexión. Reforzada de extremo a extremo, la capacidad de una de ellas puede igualar, o sobrepasar, a la de su diseño de origen. Estos elementos pueden estar situados, indistintamente, en puentes (peatonales, prefabricados y de acero), estructuras para garage, aplicaciones industriales y estructuras elevadas.

2. Nivelar las vigas, la saturación de las bandas de 
carbono y su posterior colocación.

3. Finalmente, se aplican las láminas de fibras, 
quedando listo el refuerzo.

En paredes, solucionan la necesidad de refuerzo en muros de hormigón y mampostería que se derivan de cargas excesivas en plano o fuera de plano y la presión debida a impactos. Así, puede utilizarse en los muros con esfuerzo cortante, en los tanques, trincheras y canaletas, y en los fosos de ascensores. Sirven, igualmente, para estructuras industriales expuestas a cargas por explosiones y para mejoras antisísmicas.

Cuando se aplica a pilares, este sistema proporciona resistencia a flexión y en confinamiento. Es ideal para soporte de cargas en pilares cuando se necesitan refuerzos sísmicos, aplicaciones en infraestructura, puentes, estructuras para garage y muelles.

En tubería y túneles se satisfacen las necesidades de refuerzo para cargas laterales y de flexión, así como los refuerzos en el perímetro.

En cuanto a silos y tanques, su reparación con estas membranas permiten cumplir también con los requerimientos para evitar esfuerzos perimetrales excesivos y la propagación de grietas en estructuras hidráulicas. Finalmente, su uso en chimeneas cubre los requisitos de refuerzos exigidos por la deflexión excesiva debido a cargas de viento y esfuerzos de confinamiento.

También hay que destacar que pueden aplicarse igualmente en el exterior de las losas, tanto si las fisuras están orientadas en uno como en doble sentido, para aumentar las cargas de servicio y controlar las deflexiones. Si se utilizan en la superficie inferior, incrementan la capacidad de carga y la deflexión. Las losas pueden estar situadas tanto en tableros de puentes, como en pavimentos de hormigón, en playas de estacionamiento, en suelos industriales y en lugares elevados.

Fuente: http://www.construir.com/ECONSULT/Construr/Nro63/document/refuerzo.htm
Fuente: construir.com/ECONSULT/Construr/Nro63/document/refuerzo.htm
       
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