FIBRAS DE CARBONO

FIBRAS DE CARBONOINTEGRANTES: WENDY BOBADILLO LUIS F. VANEGAS

QUE ES?Lafibra de carbonoes una fibra sinttica constituida por finos filamentos de 510mde dimetro y compuesto principalmente por carbono.

Se trata de una fibra sinttica porque se fabrica a partir del poliacrilonitrilo.Tiene propiedades mecnicas similares alacero y es tan ligera como lamadera o elplstico. Por su dureza tiene mayor resistencia al impacto que elacero.

COMO SE HACEN? su preparacin conlleva las siguientes etapas comunes:

Hilado de las fibras a partir de una disolucin o fundido

Estabilizacin de las fibras hiladas mediante pre-oxidacin o estabilizacin trmica, para evitar que la fibra se funda en el posterior proceso de carbonizacin

Carbonizacin en atmsfera inerte (1200 1400 C).

Con estas etapas se obtienen las denominadas fibras de carbono de uso general (FCUG). Para obtener fibras de carbono de altas prestaciones (FCAP), fibras de carbono conductoras (FC) o fibras de grafito (FG) es necesario someter las FC a tratamientos trmicos adicionales a temperaturas que pueden variar entre los 2000 y los 3000 C.

COMO SE APLICAN?

COMO SE APLICAN?1. Ya preparada la superficie de concreto, se aplica una capa de imprimante epxico usando un rodillo especial. Usualmente, este primer producto epxico tiene una baja viscosidad permitiendo su penetracin en el concreto. La funcin de esta primera capa es proveer a la superficie del concreto una adecuada adherencia.

2. Acto seguido, se aplica una masilla o pasta epxica para rellenar cualquier defecto en la superficie que pueda quedar mayor de de profundidad (Cualquier cangrejera o hueco profundo debe ser rellenado con mortero durante la preparacin de la superficie de concreto, no en esta etapa)

3. Luego, se cubre la superficie con un saturante epxico para impregnar las fibras secas. Este saturante mantiene las fibras en su adecuada direccin y posicin. El objetivo de esta capa de saturante es rpidamente empapar las fibras y mantenerlas en su ubicacin mientras se inicia el proceso de curado del sistema de reforzamiento. Debido a su alta viscosidad, permite el fcil manejo de la fibra y su correcta aplicacin. Este saturante tambin distribuye los esfuerzos en las fibras y ayuda a protegerlas de las condiciones ambientales y la abrasin.

4. Se cortan y preparan a medida las lminas de fibras de carbono de acuerdo al diseo del proyecto y se colocan en su lugar, permitiendo que comience a absorber el saturante.

5. Luego de un tiempo de espera determinado que permite que la lmina absorba la primera capa de saturante, se aplica una segunda capa de saturante para cubrirla.

6. Finalmente, se aplica una capa de acabado que cubre totalmente el sistema , logrando una apariencia similar a un concreto comn. Esta capa tambin protege a la fibra de los rayos ultravioletas, ataques qumicos, abrasin, severas condiciones climticas, etc.

Es muy importante mencionar que la efectividad de este sistema depende de la pericia y experiencia que debe tener el tcnico aplicador para lograr una adecuada adherencia concreto-fibra, siempre bajo la supervisin de un ingeniero entrenado en este procedimiento. El manejo adecuado de los tiempos de espera entre una y otra capa, los espesores exactos de las capas, y la presin de aplicacin son factores determinantes en la resistencia final del sistema, por lo que no se recomienda su aplicacin en manos inexpertas.FUNCIONES EN LA CONSTRUCCIONEste tipo de sistema de fibra de carbono permite incrementar la capacidad de las estructuras reforzadasya que es casi 10 veces ms resistente que el acero para reforzar elementos de concreto.Permite reforzar elementos estructurales por deficiencia en la construccin sin demoler, ni ampliar secciones, ni demorar la obra y su aplicacin es ms sencilla que las tradicionales, ya que no implica invadir tanto espacio dentro del lugar que se desea reforzar, adems de que suele ser ms rpido el trabajo de mano de obra que las dems aplicaciones.

1.7 %1.7 %ElongacinA Rotura227 GPa227 GPaMduloElstico3800 MPa 3800 MPa

ResistenciaGarantizada0.330 mm0.165 mm300 gr/m 600 gr/m Espesor de DiseoAPLICACIONES:1. REPARACION ( Cambios de uso o destino, modificaciones normales, aumento en la carga)

2. REHABILITACION ( Construccin deficiente, siniestro, sismo o accidente)

3. REFORZAMIENTO ( Recuperacin, elementos degradados, modificacin) POR QUE REFORZAR? Cambio de usoSiniestrosErrores de diseo/construccinProblemas de degradacin Cambio de normas Rehabilitacin ssmica

LUGARES DE REFUERZOS CON F.CEN VIGAS: Incrementan las resistencias en los esfuerzos a flexin, los esfuerzos a corte; recupera la resistencia de diseo por omisin de armadura; incrementa la rigidez de la viga produciendo menor deformacin bajo cargas vivas.EN PILARES: Permite dotar al elemento de mayor capacidad y rigidez mediante el confinamiento, aumentando su resistencia y ductilidad.

EN LOSAS: Es muy eficaz debido a que la capacidad del momento de la losa o cubierta es consecuencia de la resultante de la resistencia a la flexin y compresin.

EN MUROS: incrementan el refuerzo ssmico, la ductilidad del muro y el comportamiento general.

Otras estructuras que pueden ser reforzadas, son tableros de puentes, losas de piso de concreto, losas de estacionamiento, losas industriales, etc.

32-0CED32-02S38-016-08-08-016-08-0Refuerzo de Flexin

VENTAJAS:Niveles de resistencia mayores a otros tipos de elementos, tales como lo son el acero y el concreto.Gran capacidad de aislamiento trmicoResistencia a las variaciones de temperaturaMaterial muy ligeroNo es invasivo por sus dimensiones pequeasAhorro de tiempo en su aplicacin.

DESVENTAJAS:Es un polmero sinttico que requiere un caro y largo proceso de produccin.

El uso de materiales termoestables dificulta el proceso de creacin de la pieza final puesto que se requiere de complejos instrumentos para darle forma.