🕑 Tiempo de lectura: 1 minuto
El polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) es un tipo de material compuesto hecho de fibra de carbono y polímero. Las fibras de carbono proporcionan fuerza y rigidez, mientras que el polímero actúa como una matriz cohesiva que protege y mantiene unidas las fibras. CFRP se fabrica como tiras, barras y láminas utilizando una variedad de técnicas de fabricación, como procesos de bobinado de filamentos, pultrusión y laminado manual.
Los materiales CFRP tienen una excelente rigidez, alta resistencia, baja densidad, resistencia a la corrosión, resistencia a la vibración, alta tensión máxima, alta resistencia a la fatiga y baja conductividad térmica. Son malos conductores de la electricidad y no son magnéticos.
CFRP resuelve muchos problemas asociados con el envejecimiento y el fortalecimiento de la infraestructura, como puentes y edificios. El uso de barras de refuerzo de CFRP en concreto nuevo elimina posibles problemas de corrosión y aumenta significativamente la resistencia estructural de los miembros.
El uso efectivo de polímeros reforzados con fibra de carbono puede extender significativamente la vida útil de las estructuras y minimizar las necesidades de mantenimiento. La fibra de carbono también se utiliza como refuerzo en plásticos ablativos y como refuerzo para estructuras ligeras, de alta resistencia y rígidas.
Tabla de contenido
Características del CFRP
- Resistencia a los álcalis.
- Debido a su resistencia a la corrosión, se utiliza para el control de la corrosión y reparación de estructuras de hormigón armado.
- Baja conductividad térmica.
- La alta relación resistencia-peso de CFRP no requiere equipos de construcción pesados ni estructuras de soporte.
- Requiere un tiempo de curado corto. Esto reduce el tiempo de aplicación. Esto reduce significativamente la duración del proyecto y el tiempo de inactividad estructural.
- CFRP tiene una tensión máxima alta
- Alta resistencia a la fatiga. Por lo tanto, no se degrada, mitigando fácilmente la necesidad de un mantenimiento frecuente.
- CFRP es un mal conductor de electricidad y no es magnético.
- Debido a su peso ligero, los componentes premontados de CFRP son fáciles de transportar. Esto facilita la construcción prefabricada y reduce los costos de mano de obra y los requisitos de inversión de capital para la construcción in situ.
Aplicación de CFRP a estructuras de hormigón
1. Tira de CFRP
Hay muchas técnicas que utilizan tiras de CFRP, laminados para fortalecer estructuras de hormigón, como láminas de CFRP con unión externa y FRP montado cerca de la superficie. El rendimiento del método de refuerzo depende de la fuerza del adhesivo utilizado para unir el CFRP a la superficie del hormigón y el grado de tensión en la interfaz hormigón-CFRP.
CFRP se utiliza para fortalecer los puentes de carretera de acero de manera más fácil y económica. Las tiras de CFRP tienen solo un 20% del peso de tiras de productos similares hechas de acero de alta resistencia, pero son al menos cuatro veces más fuertes. Con su alta relación resistencia-peso, las tiras de CFRP son fáciles de manejar y reducen los costos de instalación. Se utilizan tiras de CFRP de solo 8 mm de grosor para reforzar un puente de carretera en Rochdale, Reino Unido.
2. Envoltura de CFRP
Revestimiento CFRP adoptado para la rehabilitación de columnas de mampostería. Las envolturas de CFRP se utilizan para el control de la corrosión y la reparación de columnas de hormigón armado. También se utiliza en la construcción de estructuras resistentes a terremotos.
Agregar láminas de CFRP aumenta significativamente la capacidad máxima de momento de flexión del muro de corte modificado. Sin embargo, para que la lámina de FRP soporte las altas cargas axiales resultantes del momento de flexión en el muro de corte, la lámina de FRP debe anclarse correctamente a la base de la pared.
3. laminado CFRP
Los laminados CFRP de baja expansión térmica se utilizan para reforzar elementos estructurales como vigas de construcción y puentes. CFRP se utiliza para fortalecer puentes de carreteras de acero de forma más rápida, económica y sencilla.
4. Barra de CFRP
Las barras de CFRP se han utilizado para construir nuevos edificios y fortalecer estructuras de hormigón armado utilizando técnicas de refuerzo de CFRP montadas cerca de la superficie.
Método de fabricación de CFRP
- proceso de fortalecimiento continuo
- devanado de filamentos
- pultrusión
- Proceso de disposición manual
- proceso de moldeo
- partido de moldeo por matriz
- moldeo en autoclave
- embolsado al vacío
- Proceso de inyección de resina
- moldeo por transferencia de resina
- moldeo por inyección de reacción