Fibras de carbon

REFORZANDO EDIFICACIONES CON FIBRAS DE CARBONO Autor: Luis Flores Tantaleán
Ingeniero Civil Gerente Administrativo de Constructora RF SA

Muchas v eces un diseño o una construcción deficiente, la corrosión del refuerzo, el cambio de uso de una edificación o un incremento en las cargas de diseño original, sumados a innumerables efectos ambientales crean la necesidad de pensar en reforzar unaestructura. En el Perú, históricamente el reforzamiento se ha hecho de manera conv encional, y a sea agrandando las secciones estructurales o colocando elementos metálicos que ay uden a tomar las cargas. Sin embargo, cada v ez más se introduce en nuestro medio un sistema de reforzamiento estructural basados en nuev os materiales de alta tecnología que presenta innumerables v entajas frente a losmétodos conv encionales: la fibra de carbono, un polímero 10 v eces más resistente a la tracción que el acero (35,500 kg/cm2 vs. 4,200 k g/cm2) y mucho más liviano. Foto 01: Reforzamiento de columnas con tecnología de punta: Sistema FRP. ¿QUE ES LA FIBRA DE CA RBONO? Este polímero se obtiene de calentar sucesiv amente a altas temperaturas (hasta 1500 °C ) otro polímero llamado poliacrilonitrilo. Esteproceso de recalentamiento da lugar a la formación de unas cintas perfectamente alineadas de casi carbono puro en su forma de grafito, por ello su nombre de fibras de carbono. A unque su aplicación en nuestro medio es reciente, el uso de esta fibra no es una nov edad en el mundo: hace más de 30 años se v iene aplicando en la industria aeroespacial y manufacturera de productos de bajo peso, altaresistencia a la tensión y anti-corrosiv os, presentando innumerables v entajas en el campo de la construcción.

EL SIST EMA DE REFORZA MIENT O ESTRUCT URA L De todos los sistemas de reforzamiento disponibles, en nuestro medio, el que más acogida a tenido por v entajas es el de láminas de fibras de carbono. Una o v arias capas de láminas son colocadas alrededor o debajo de las secciones deconcreto a reforzar, y junto a un sistema adhesivo epóxico especial, se logra una total adherencia a la antigua superficie de concreto: el resultado es una capa externa de reforzamiento que ayuda a soportar las cargas del elemento y prev iene deflexiones excesiv as. A este comportamiento se suma su rápida aplicación y bajo costo, obteniendo un sistema único basado en materiales de alta resistencia, conuna relación rigidez/peso elev ada y muy resistentes a ataques químicos. Gráfico 01: Los componentes de un Sitema de Reforzamiento FRP. Estos sistemas FRP (por su nombre en inglés “fiber-reinforced poly mer”) cada v ez en el Perú son más usados por muchos factores: los sistemas FRP tienen un costo muy competitiv o frente a los sistemas conv encionales de refuerzo y un comportamiento estructuralmuy bueno. A unque en el Perú son pocas las empresas especialistas en su diseño y aplicación, normado por el American C oncrete Institute (A C I) y por los fabricantes de la fibra, este sistema ha terminado conv enciendo a todos los componentes de círculo constructiv o: los propietarios están conformes por la v ersatilidad que ofrece el sistema y su capacidad para modificar el uso de estructuras,los proy ectistas aún siguen intrigados en las marav illosas propiedades de estos materiales y los contratistas están satisfechos con su rápida aplicación y adecuación a las estructuras. COMO FUNCIONA EL SIST EMA FRP El sistema FRP funciona bien solo cuando se asegura una adecuada adherencia a la cara de concreto. Bajo condiciones ambientales sev eras, la superficie del concreto puede representar uncontacto muy débil en el proceso de reforzamiento y hay que tener un especial cuidado en esto. Dos factores importantes en el proceso de reforzamiento son la mano de obra especializada en su uso y aplicación y en control de calidad de la superficie a reparar. O tros factores también importantes son: •= •= •= •= •= Resistencia a la tracción de la superficie del concreto. Uniformidad y espesor...