Uso de fibra de vidrio en hormigón armado

Diseño de un modelo para implementar la fibra de vidrio como material de construcción en remplazo del acero


1. Introducción
Hoy en día, la necesidad de realizar grandes construcciones que ocupen un mínimo espacio, además de ser lo más económicas posibles, nos llevan a investigar sobre el uso de nuevos materiales para emplearlos en la construcción. Es así, que la fibra de vidrio representauna gran alternativa en la construcción como remplazo del acero en el armado de vigas y columnas.
1.1. Generalidades
La fibra de vidrio es un material que consta de numerosas y extremadamente fina fibras de vidrio. El vidrio que es usado como base primordial para la fabricación de fibra de vidrio es un material inorgánico que se obtiene a partir de arena de sílice (SiO2), carbonato de sodio(Na2CO3) y caliza (CaCO3), sin embargo, para que la fibra adquiera propiedades especiales se le añaden otros compuestos como el óxido de magnesio (MgO) que le proporciona a la fibra de vidrio una alta resistencia a la tracción, propiedad que es esencial en la construcción y sobretodo en la construcción de vigas.
Una gran ventaja de este material, es que puede ser fabricado a partir de materialesreciclables, lo cual permite una reducción en los costos de fabricación; hecho que se percibe al comparar su costo con otros materiales con propiedades similares como la fibra de carbono.
Si bien, la fibra de vidrio no es tan fuerte ni rígida como la fibra de carbono, es más económica y significativamente menos quebradiza, función que es vital en la construcción ya que la fibra de vidrio puede sufrirun alargamiento mayor antes de quebrarse. En construcción una falla de este tipo se denomina falla dúctil, que es muy importante para tener el tiempo suficiente y reparar la falla.
También, la fibra de vidrio, tiene una gran ventaja sobre el acero de construcción debido a su gran resistencia. Realizando una comparación tenemos:


Tabla 1. Valores Promedio de la resistencia a tracción.Resistencia a la tracción [MPa]
Fibra de vidrio 703 - 972
Acero de construcción 420 - 500
Fuente: Redondos Técnicos Homologados.

Figura 1. Varilla de Fibra de Vidrio.
1.2. Antecedentes
Aunque el vidrio ya es conocido hace bastante tiempo, la fabricación de este material no se dio hasta principios del siglo XX, donde se lo utilizaba principalmente en la confección de vestimenta debido a su granparecido con la seda. Y más recientemente, en telas de alta resistencia y telas resistentes al calor y corrosión.
Sus primeros usos como material de construcción no se dieron hasta los años 40, tiempo en el que empezó a ser utilizado como aislante térmico en la construcción de edificios. Este uso se ha ampliado bastante hoy en día dándole uso no sólo como aislante térmico sino también comoaislante eléctrico y acústico.
2. Propuesta
Es posible mejorar los procesos de construcción con el uso de materiales más modernos y de mejores características a los usados convencionalmente, en este caso, el uso de fibra de vidrio como material de construcción como remplazado del acero.
3. Planteamiento del problema
3.1. Identificación del problema
Falta de innovación en la construcción. Laaplicación de materiales más modernos y de mejores características es prácticamente inexistente.
3.2. Delimitación del problema
En el ámbito nacional, el elevado costo del acero impide, de algún modo, la construcción de edificios de alturas considerables además de edificaciones, en general, que sean más esbeltas.
3.3. Formulación del problema
Falta de conocimiento e investigación, en el país, sobreel uso de la fibra de vidrio en el ámbito de la construcción.
4. Objetivos: general y específicos
4.1. Objetivo general
Diseñar un modelo con él cual se pueda implementar la fibra de vidrio como material de construcción en reemplazo del acero.
4.2. Objetivos específicos
• Observar la falla una viga de hormigón con refuerzo de acero.
• Describir la falla de una viga de hormigón con refuerzo...