Los compuestos de polímeros reforzados con fibra (FRP) se han utilizado para el refuerzo del hormigón en África durante más de 50 años. Durante este tramo, ha aumentado la aceptación de los compuestos de FRP como material de construcción principal, al igual que la cantidad de proyectos de refuerzo de FRP completados. Esto fue provocado por la vulnerabilidad del continente africano a los efectos de las variaciones climáticas, así como al cambio climático y los daños a los proyectos de infraestructura por valor de 184 2100 millones de USD para el año XNUMX. Los daños a la infraestructura de esta magnitud podrían paralizar la inversión en el desarrollo del acceso rural y la mejora de los medios de subsistencia. en países africanos.
Según Tarek Alkhrdaji, vicepresidente de Ingeniería con Tecnologías Estructurales en los Estados Unidos, los compuestos de FRP se pueden fabricar en el sitio utilizando el proceso de laminación en húmedo en el que una tela seca, hecha de carbono o vidrio, se satura con epoxi y se une al sustrato de concreto listo. Una vez curado, el FRP se convierte en parte integral del elemento estructural, actuando como un sistema de refuerzo adherido externamente. Los compuestos de FRP también se pueden prefabricar en una planta de fabricación en la que el material se somete a pultrusión para crear diferentes formas que se pueden utilizar para reforzar estructuras, como varillas, barras y placas.
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El refuerzo de hormigón de estructuras existentes con FRP puede implicar procesos complejos de evaluación, diseño y detallado, lo que requiere una buena comprensión de las condiciones estructurales existentes junto con los materiales utilizados para reparar la estructura antes de la instalación de FRP. La aptitud de los FRP para fortalecer una estructura se puede determinar al comprender qué es el FRP y las ventajas que ofrece, pero lo que es más importante, las limitaciones.
Basado en fibra de carbono (CFRP)
Los sistemas FRP más comunes para aplicaciones de refuerzo de hormigón son los basados en fibra de carbono (CFRP). A diferencia de los sistemas basados en fibra de vidrio, el carbono tiene propiedades mecánicas superiores y mayor resistencia a la tracción, rigidez y durabilidad. El uso de barras y placas prefabricadas de CFRP normalmente se limita a superficies rectas o ligeramente curvas; por ejemplo, la parte superior o inferior de losas y vigas. Los elementos prefabricados de FRP normalmente son rígidos y no se pueden doblar en el sitio para envolver columnas o vigas.
La tela FRP, sin embargo, está disponible en láminas unidireccionales continuas suministradas en rollos que se pueden adaptar fácilmente para adaptarse a cualquier geometría y se pueden envolver alrededor de casi cualquier perfil. Las telas de FRP se pueden adherir al lado de tensión de los elementos estructurales, es decir, losas o vigas, para proporcionar un refuerzo de tensión adicional y aumentar la resistencia a la flexión; envuelto alrededor de las almas de las viguetas y vigas para aumentar su resistencia al corte, y envuelto alrededor de las columnas para aumentar su resistencia al corte y axial y mejorar la ductilidad además del comportamiento de disipación de energía.
El sistema adhesivo
Los sistemas adhesivos usados para unir FRP al sustrato de concreto pueden incluir una imprimación que se usa para penetrar el sustrato de concreto y mejorar la adherencia del sistema; masilla epoxi para llenar pequeños huecos en la superficie del sustrato y proporcionar una superficie lisa a la que se adhiere el sistema FRP; resina saturada utilizada para empapar la tela y unirla al sustrato preparado; y recubrimiento protector para salvaguardar el sistema de FRP adherido de efectos ambientales y mecánicos potencialmente dañinos. En su mayoría, la luz ultravioleta (UV) tiene un impacto negativo en los epoxis de refuerzo de FRP, pero se pueden proteger con revestimientos acrílicos y cementosos, además de otros tipos de revestimientos.
Las resinas y la fibra para un sistema FRP normalmente se desarrollan como un solo sistema, basado en materiales y pruebas estructurales. No se recomienda mezclar o reemplazar un componente de un sistema FRP con un componente de otro sistema y puede afectar las propiedades del sistema curado.
El sistema FRP y la unión del concreto preparado son muy importantes, y la preparación de la superficie es fundamental para la mayoría de las aplicaciones. La existencia de cualquier deterioro interno del refuerzo debe resolverse antes de la instalación del sistema FRP, de lo contrario, el sistema FRP puede dañarse debido a delaminación del sustrato de hormigón.
