Refuerzos con fibra de carbono nelson guzman - powerpoint

Universidad de Chile Facultad de Arquitectura y Urbanismo Departamento de Ciencias de la Construcción Curso: Construcción Av. IIl Prof. Walter Brehme Hidalgo

02/04/2013

TECNOLOGIA DEL HORMIGON

NELSON IGNACIO GUZMAN ZARATE

REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO TECNOLOGIA EN HORMIGÓN



INVESTIGACION EN HORMIGON

REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

Introducción General REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

Gracias a la fibra de

Carbono Podemos lograr

una forma señilla de

estructurar edificios.

Donde el interés por

este material ha ido

creciendo a lo largo del

tiempo

Resistencia Mecánica Térmica Química

+ Elasticidad

Crecimiento exponencial de visitas por Carbon-Fiber en “Google”

Aumento de Demanda de Fibra de Carbono por Año





Composición REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

Estructura Física de la fibra de Carbono

La fibra de carbono es un

largo cordón de unos

0.005x0.01 mm de

diámetro compuesto por

átomos de carbono

entrelazados entre si

formando cristales

alineados al eje de la

fibra

Atomo de Carbono

Tejidos de moléculas de carbonofibra de Carbono





Propiedades de la fibra de carbono REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

Similitud de propiedades P.Mecánicas > Acero Ligereza > Madera

Comparación de Resistencia de Nanotubos de Carbono, Fibras de Carbono, Acero y Kelar 49

Comparación de resiste a la tracción de la fibra de carbono y el acero

!El tejido de fibra de

carbono absorbe

exclusivamente

fuerzas de tensión!





Tipo de estructura de la fibra de carbono


Existen tejidos de fibra de

carbono

de distintas disposiciones

Tipo Wrap Disposición Unidireccional Tipo Capas Disposiciones Bidireccionales “En el caso de la construcción se usan prioritariamente los tejidos unidireccionales”

Tejidos unidireccionales de fibra de Carbono http://www.foromtb.com/

Tejidos bidireccionales de fibra de Carbono http://www.foromtb.com/

Tejido unidireccionales

Tejid

o b

idir

ecci

on

al

Demostración Direccional de la fibra de carbono http://www.applesfera.com/





Fabricación del compuesto


La pultrusión es un proceso de fabricación favorable ya que es: Continuo De bajo coste Automático De alto volumen Las fibras (refuerzo) impregnadas con resina (matriz) son fraccionadas a velocidad constante a fin de obtener un producto de una sección prediseñada.

Proceso de fabricación de laminas de fibra de carbono

Productos = Compuesto de lamina de fibra de carbono Compuesto Final





Ventajas REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

- Mayor rigidez por

poco peso

- Mayor resistencia a

la corrosión

- Facilidad de

instalación

- Versatilidad en el

diseño por su

elasticidad

- Uniones mediante

adhesivos químicos

- Resistencia frente a

químicos externos





Aplicaciones REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

El éxito de la fibra de carbono

depende mas del estado y

preparación del elemento al

que se aplicará. Donde

distinguiremos 3 casos:

- Reparación - Rehabilitación - Reforzamiento

Elementa Soluciones Integrales en refuerzo

reparación y rehabilitación Estructural. Elementa





Reforzamiento REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

Los refuerzos en estos

casos funcionan en

sentido unidireccional en

el sentido de las fibras.

“El éxito del

reforzamiento viene

determinado por el

estado y preparación en

el proceso de colocación

de las fibras de carbono” .





Tipos de Refuerzo REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

Existen distintos Tipos

de aplicación de los

refuerzos dentro del

marco general de

reforzamiento de

estructuras de hormigón

Refuerzo de losas Refuerzo de vigas por tracción general

Refuerzo a confinamiento

Refuerzo de vigas por tracciones especificas

Refuerzo de pilar completo

Refuerzo de losa

Refuerzo de muro por sismo

Postensado de estructuras Refuerzo de

viga completa

Refuerzo por perforación de losa

Refuerzo muro completo





Reforzamiento en vigas de hormigón REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

En vigas de hormigón se

puede incrementar las

cargas admisibles lo cual

puede:

Incrementar la

resistencia

Incrementar la

resistencia

Incrementar la rigidez de

la viga

Incremento de la vida

útil

Mantiene las

dimensiones originales

de la viga.





Reforzamiento en pilares de hormigón REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

El refuerzo

estructural con fibra de

carbono

El confinamiento

restringe la figuración

por compresión,

aumentando así la

ductilidad del elemento

estructural durante la

rotura.





Reforzamiento en losas de hormigón REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

En la mayoría de los

casos las losas solo

requiere refuerzo

estructural de tracción.

- Aumento de

Resistencia.

- Aumento de rigidez

- Reducción de la

sección fisurada para

una mayor durabilidad

- Mantiene las

dimensiones

originales





Reforzamiento en muros REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

Ventajas en Muros

Incrementar

reforzamiento sísmico

Incrementar ductilidad

del muro

Mejorar comportamiento

general

Reemplazar armaduras

cortadas debido a

perforaciones en los

muros





Proceso de instalación de refuerzos REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

1) Inspección de la

Estructura

2) Analizar la

estructura existente,

Determinar las

causas para el

reforzamiento.

3) Ejecutar el Proyecto

de Reforzamiento

1

2

3





Colocación del Refuerzo REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

1. Resina de

imprimación: Para

endurecer la

superficie de

hormigón

2. Resina de Pegado

del compuesto de

fibra: Pasta Epoxi o

Resina Epoxi

3. Acabado:

Espolvoreo de arena

de silice, para

posteriores pinturas

o revestimientos y

Protección a los

rayos UV.

1

2

3





Tipos de Resinas de Pega REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

Los Termoplasticos

adquieren la forma

deseada con calor

(Resina epoxi, resina

poliester, etc)

Los Termoestables

Estos solo se pueden

deformar una vez (PEEK, PPS, PEI)

Estructura de resinas termoplásticas Estructura de resinas termoestables





Refuerzos a Flexión REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

Permite incrementar la

capacidad a flexión de

los elementos

Momento flector

Acción de fibra de carbono sobre momento flector

Tracción





Refuerzos a Cortante REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

Permite colocar estribos

de corte por el lado

exterior para soportar

cualquier nivel de

solicitación

Esquema de esfuerzo cortante

Grafica de fuerza aplicada en la fuerza cortante





Refuerzos a Confinamiento REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

Permite incrementar

resistencia a

compresión y al corte

sísmico





Ejemplos Internacionales REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

Nueva terminal sur

Aeropuerto de Barcelona.

Edificio Procesador

(Barcelona)

Refuerzos por

montacargas en losas de

hormigón

Refuerzos de losas de

forjado para apoyo de

rampas mecánicas en

losas de hormigón





Ejemplos Internacionales


Edificio de aparcamientos

en Arenys de mar

(Barcelona)

Refuerzo Estructural de 6

pilares en planta sótano -4

afectados por resistencia

del hormigón con fibra de

carbono





Ejemplos Internacionales


Edificio de oficinas

Inmocaralt en Sant Joan

Despí (Barcelona)

Refuerzos con laminado

de fibra de carbono por

flexión positiva y negativa

para refuerzo a

punzonamiento

Refuerzode una planta

destinada a recibir una

carga muy superior a la

proyectada





Ejemplos Nacionales REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

Mall Plaza Alameda

(Chile)


apoyo por tensión

admisible en

estacionamientos






Gimnasio Nueva Imperial

(Chile)

Refuerzos de Pilares Por

fisuras especificas

Refuerzos Verticales de

Pilares por exceso de

tracción de sobrecarga de

techumbre






Puente el Durazno (Chile)


apoyo por tensión

admisible

Refuerzo de Vigas por

tensión admisible






Perforaciones en edificio

Gran Santiago (Chile)

Refuerzo en forma de

corchete para tención en

la losa





Empresas Chilenas REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

Empresas dedicadas a la

producción e instalación

de fibra de Carbono

Fibrwrap Chile - Manquehue 520

Fibrwrap Chile - San Antonio 19





Conclusión REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

La fibra de carbono es uno

de los mejores

compuestos para poder

reforzar estructuras

complejamente difíciles de

reparar y este método si

bien incide en la visión

que se tiene sobre un

proyecto puede ser la

mejor opción para

estructurar edificios.





BIBLIOGRAFIA REFUERZOS CON FIBRA DE CARBONO

- Tesis. Nuevas tecnologías de reforzamiento del hormigón.

Daniela Díaz Andrés Hernández

- Investigación. Polímeros reforzados con fibras. Javiera

Balut, Sarah Devetak, Daniela Hernández, Camilo López

- Investigación. Refuerzos con “Polímeros reforzados con

fibra”. Pamela Espinoza, Ivan Maureira, Christian Soria

- Investigación. Fibra de Carbono. Presente y futuro de un

material revolucionario. Carolina Llano Uribe

- Investigación. Elementa Soluciones Integrales en refuerzo

reparación y rehabilitación Estructural. Elementa

- http://www.carbon-fiber.com/

- http://espanol.answers.yahoo.com/question/

- http://www.interempresas.net/Plastico/Articulos/

- http://www.applesfera.com/

- http://www.elese.cl/aplicaciones-especificas/

http://www.carbon-fiber.com/




http://espanol.answers.yahoo.com/question/

http://espanol.answers.yahoo.com/question/

http://www.interempresas.net/Plastico/Articulos/

http://www.interempresas.net/Plastico/Articulos/

http://www.applesfera.com/

http://www.applesfera.com/

http://www.elese.cl/aplicaciones-especificas/




Technology

Refuerzos con fibra de carbono nelson guzman - powerpoint