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En la actualidad se han desarrollado nuevas técnicas empleadas en la optimización de trabajos de reparación, rehabilitación y reforzamiento estructural de los inmuebles , técnicas que vienen no solo a revolucionar y perfeccionar la industria de la construcción, si no que aún mejor, para garantizar la seguridad de las construcciones.
Desde mediados de los años 80 ´s se ha implementado una nueva técnica de reforzamiento en base de textiles y platinas de fibra de carbono la cual; como es un material de muy poco peso, es utilizado como base de reforzamiento para aumentar la resistencia estructural de la construcción, pero en realidad ¿Que es la fibra de carbono?
El reforzamiento estructural con fibra de carbono, se refiere al empleo de elementos de fibra de carbono de modo similar al de las barras de acero de la estructura; esto es, complementando las barras longitudinales de acero en las zonas traccionadas, o los estribo de corte, siempre teniendo en cuenta que la capacidad de refuerzo de carbono es unidireccional en el sentido de las fibras, dependiendo del tipo de fibra de que se está usando, comúnmente se utilizan tejidos de fibra de carbono conocidos como Wrap cuya disposición es unidireccional pero existen configuraciones de tipo bidireccionalEs conviene tener en cuenta el hecho de que los laminados de fibra de carbono presentan unas altas características mecánicas muy superiores a las del hormigón y el acero, por lo que en la mayoría de los casos el éxito de reforzamiento viene determinado más por el estado y preparación del elemento de soporte que por el propio carbono
La fibra de carbono es una fibra sintética constituida por finos filamentos de 5–10 μm de diámetro y compuesto principalmente por carbono. Cada filamento de carbono es la unión de muchas miles de fibras de carbono. Se trata de una fibra sintética porque se fabrica a partir del poliacrilonitrilo. Tiene propiedades mecánicas similares al acero y es tan ligera como la madera o el plástico. Por su dureza tiene mayor resistencia al impacto que el acero.
Este tipo de sistema de fibra de carbono permite incrementar la capacidad de las estructuras reforzadas ya que es casi 10 veces más resistente que el acero para reforzar elementos de concreto. Permite reforzar elementos estructurales por deficiencia en la construcción sin demoler, ni ampliar secciones, ni demorar la obra y su aplicación es más sencilla que las tradicionales, ya que no implica invadir tanto espacio dentro del lugar que se desea reforzar, además de que suele ser más rápido el trabajo de mano de obra que las demás aplicaciones.
Dentro de las ventajas que ofrece este tipo de material están:
Niveles de resistencia mayores a otros tipos de elementos, tales como lo son el acero y el concreto.
Gran capacidad de aislamiento térmico
Resistencia a las variaciones de temperatura
Material muy ligero
Ahorro de tiempo en su aplicación.
Y surge principalmente cuando ocurre un movimiento telúrico, pero también por accidentes (fuego) y por el uso del inmueble, en ocasiones pasa de ser una casa habitación a ser oficinas donde hay cambios en los muebles y las personas que estarán en el lugar, y a veces hay cambios de simples oficinas a fábricas completas, en donde si no se revisa la estructura puede haber grandes daños en los elementos como columnas o losas. Esto es debido a que cada edificio, casa, fábrica, etc. está diseñado para soportar determinado peso y si se cambia de uso es probable que se incremente el mobiliario, las máquinas o la cantidad de personas que estarán ocupando dicho inmueble.
Los lugares donde se puede aplicar el refuerzo de fibra de carbono son principalmente en vigas, en las cuales les permite incrementar la resistencia a los refuerzos de flexión y corte, la resistencia de diseño y aumentar la rigidez de la viga, en columnas donde añade mayor rigidez y en losas donde aumenta su resistencia y rigidez…
Las láminas se adhieren a las estructuras como refuerzo externo mediante resina epóxica
Los usos más comunes son:
Incremento de capacidad de cargas vivas en edificios y puentes, pisos en hospitales, losas de azotea en edificios, etc.
Refuerzo sísmico de elementos estructurales tales como columnas, muros no reforzados de albañileria etc.
Reparación de tuberías de diámetros grandes para lograr refuerzo y permeabilidad.
Reparación de componentes estructurales dañados debido a condiciones agresivas de su entorno, fuego, impacto de vehículos, envejecimiento, etc.
Cambios en el sistema estructural: nuevas aberturas en la losa, demolición de muros existentes, perforaciones, etc.
Corrección de errores de diseño o construcción: varillas de acero de refuerzo colocadas erróneamente, peralte insuficiente, etc.
Ventajas de la fibra de carbono:
Es una tela fuerte y resistente, ideal para espacios confinados
Se usa para refuerzo de flexión y cortante así como para confinamiento.
Gran modulo de elasticidad.
No corrosiva.
Versátil; puede usarse para envolver formas complejas.
Ligera en peso; no altera la masa ni las cargas dinámicas en la estructura.
Resistencia a ambientes alcalinos.
De sección delgada, pueden ser fácilmente cruzadas y traslapadas.
Guías de diseño (reforzamiento y rehabilitación sísmica)
Reporte Técnico No. 55 Concrete Society Committee, Reino Unido (UK), (2000).
Federation Internationale du Beton. FIB-Bulletin 14 y FIB-Bulletin 35 Guías europeas internacionales (2001 y 2006, respectivamente)
Nacional Research Council, Italia, 2004
Seismic Rehabilitation of Concrete Structures, Japan Concrete Institute (2008)
ACI 440.2R de Estados Unidos (2008)
ACI 440.7R de Estados Unidos (2010)
International Concrete Repair Institute, 2006
National Research Council, 2004
National Cooperative Highway Research Program, 2004
Más información en:
https://mex.sika.com/es/construccion/reparacion-y-reforzamiento/reforzamiento-estructuralfibrasdecarbono/sika-carbodur-s.html
https://www.construaprende.com/foros/viewtopic.php?t=67
