TEMA : FIBRA DE CARBONO

TEMA : FIBRA DE CARBONODOCENTE: ING. ALBERTO CACHUAN ZUIGA

ALUMNO: JUAN PEDRO GALVEZ VARGAS

CURSO: CONSTRUCCION III

INTRODUCCIONLa investigacin que dio como resultado el uso de estas fibras en los materiales compuestos modernos, se atribuye a los trabajos de principios de los aos sesenta de Shindo en Japn, Watt en Inglaterra y Bacon y Singer en los Estados Unidos. Las fibras tienen dimetros que oscilan entre las 5 y 7 m.En la construccin hay dos lneas de trabajo: reparaciones e implantacin en obra. Edificios y sobretodo puentes en todo el mundo son reparados con fibra de carbono de forma muy eficiente frente a las tcnicas tradicionales. Las lminas metlicas adheridas al hormign mediante resina de epoxi se utilizan desde hace cuarenta aos.

DESCRIPCION DEL MATERIALLa fibra de carbono (fibrocarbono) es un material formado por fibras de 5 -10micras de dimetro, compuesto principalmente de tomos de carbono. Los tomos de carbono estn unidos entre s en cristales que son ms o menos alineados en paralelo al eje longitudinal de la fibra.PROPIEDADES DEL MATERIAL

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO Y/O INSTALACION DEL SISTEMA

Este compuesto por:Imprimante epoxico (puente de Adherencia)Masilla epoxica nivelanteResina saturanteLamina de fibra de carbonoRecubrimiento protector

VENTAJAS

Peso muy liviano Alta durabilidad, anticorrosivo y bajo mantenimientoRpida instalacin, lo que se traduce en ahorro de dinero y tiempo de esperaMnimo incremento de espesor en la geometra del elemento Muy flexibles, adaptables a toda forma de los elementos Gran capacidad de aislamiento trmicoMoldeableBuena resistencia a la compresinInmune a la corrosin

DESVENTAJAS

Requiere pintura de proteccin Inspeccin peridicaOperaciones de mantenimientoLa superficie a reparar debe de ser planaEstricto control de calidad antes de aplicacin del adhesivoPresencia de burbuja cuando se aplica la lmina metlica lo cual reduce el rendimiento de unin.Comportamiento lineal hasta la falla sin deformaciones plsticas , lo que reduce la ductilidad de los elementos Costo elevado por peso de material FRP en comparacin con el aceroCoeficientes de expansin trmica incompatibles con el concretoDegradacin y posterior colapso prematuro de las fibras al ser sujetas a temperaturas elevadas producto del fuegoLos materiales son propensos a sufrir daos por impacto, vandalismo y/o accidentes debido a que son un refuerzo externoTcnicas de diseo empricas poco desarrolladas y variabilidad de las propiedades de los materiales

Sus aplicaciones ms usuales se da en:

Vigas: permite incrementar la resistencia a los esfuerzos de flexin y corte, la resistencia de diseo y aumentar la rigidez de la viga.Losas Aligeradas y macizas: donde aumenta su resistencia y rigidez, controla las deflexiones excesivas.Placas, Columnas: se aade mayor rigidez, mejora el confinamiento e ideal para refuerzo antissmico.

La instalacin o colocacin de la fibra de carbono de debe principalmente:

Cambio en el uso o cargas en las edificacionesDefectos en el diseo o construccin Cambios en la normas del diseoDaos ssmicosAsentamientos

EJEMPLOS DE APLICACIN

TREN ELCTRICO

PUENTES

Un ejemplo de esta tecnologa es el puente en RoUingsford en New Hampshire, EE UU. El tablero est formado por hormign reforzado con parrillas de fibra de carbono, no se ha utilizado ni un gramo de acero. Ochenta sensores de fibra ptica embebidos en el tablero permitirn monitorizar el estado del puente durante su vida til.Otro ejemplo es puente sobre el rio Assiniboine en Winnipeg en el estado de Manitoba, Canad de 165 metros de longitud. Se aprecian las parrillas de carbono antes de colar el hormign. Este puente tambin est monitorizado mediante sensores de fibra ptica

OBRA CIVIL HUARAZ REFORZAMIENTO

PUENTES

COSTA RICAEn costa rica debido a la poca informacin tcnica al uso de las fibras de carbono el gobierno central contrato un equipo tcnico trado de Japn para solucionar problemas estructurales de puentes que tiene dicho pas debido a las deficiencias constructivas, sismo, se excede la carga de diseo, y la falta de un mantenimiento preventivo y correctivo.Se estima que el costo del material FRP con fibras de carbono instalado a utilizar en el reforzamiento externo de los puentes antes mencionados vara entre los US$400- $650/m2. A manera de ejemplo, se estima que solo reforzar la losa de concreto del puente sobre el Rio Chirrip - Ruta 32 con material FRP, como se muestra en la Figura 5, tiene un costo aproximado de US$ 2, 100,000.00Una vez realizado el reforzamiento de dichos puentes es que podremos afirmar que en Costa Rica se han utilizado materiales FRP para el reforzamiento externo de elementos de concreto en puentes y es de esperar que esta tcnica de reforzamiento tome popularidad.Figura 4. Esquema del reforzamiento recomendado por el equipo JICA para el puente sobre el Rio Chirrip Ruta 32 donde se indica usar material FRP para reforzar la losa del puente

BIBLIOGRAFIAhttp://www.lanamme.ucr.ac.cr/sitio-nuevo/images/boletines/boletin_semanal_pitra_06_puentes.pdfhttp://fortaingenieria.com/2015/04/23/reforzamiento-estructural-con-fibra-de-carbono/#prettyPhotohttp://materconstrucc.revistas.csic.es/index.php/materconstrucc/article/viewFile/352/400http://www.academia.edu/9124953/PROYECTO_DE_INVESTIGACI%C3%93N_REFORZAMIENTO_DEL_CONCRETO_CON_FIBRA_DE_CARBONOhttp://www.institutoconstruir.org/centrocivil/concreto%20armado/fibras_carbono.pdfRevista PUCPhttp://blog.pucp.edu.pe/blog/wp-content/uploads/sites/82/2011/08/Reparacion-fibra-de-carbono.pdfhttp://www.hcc-es.com/archivos/BOLETIN%20TECNICO%2010-%20Refuerzos%20de%20Fibra%20de%20Carbono.pdfhttp://zaditivos.com.pe/index.php/productos/acelerante/fibra-de-carbono-z.htmlhttp://aci-peru.org/eventos/IX_Conv_Nov/12_William_Baca_Experiencia_Peruana_Diseno_Aplicacion_Reforzamiento_Estructural_Fibra_Carbono.pdf