Uso de refuerzo compuesto de fibra de vidrio para la base.

El contenido del artículo

• Fortalezas y debilidades de las barras de refuerzo compuestas
• Beneficios en el contexto de la fundación
• Cálculo de refuerzo compuesto
• Reglas para trabajar con material.
• Tejido de estructuras de refuerzo espacial.

Los constructores competentes comprenden lo importante que es introducir nuevas tecnologías y materiales en su práctica. El mundo conoce el refuerzo compuesto desde hace mucho tiempo, pero su producción y aplicación en masa despegaron hace solo unos años. Le informaremos sobre las características de trabajar con refuerzo de fibra de vidrio usando el ejemplo de una base..

Fortalezas y debilidades de las barras de refuerzo compuestas

No espere que ningún material de construcción sea una oferta única y unificada. Sin embargo, la aplicación correcta de acuerdo con las condiciones de operación puede lograr resultados realmente sobresalientes. Lo mismo ocurre con el refuerzo compuesto: utilizando sus cualidades positivas y nivelando las negativas, es posible garantizar un funcionamiento a largo plazo con menores costes de material..

Se considera que la principal ventaja del refuerzo de polímero de vidrio es su alto límite inherente de efecto destructivo, casi 2,5 veces más alto que el del acero. El refuerzo compuesto es mucho mejor para realizar trabajos para compensar las fuerzas de tracción en una masa de hormigón que el acero. Especialmente si se tiene en cuenta que durante la producción, las varillas de plástico se pueden proporcionar con una textura superficial que contribuya a la adhesión más eficaz a la masa de hormigón..

Otra ventaja obvia es su altísima resistencia a entornos agresivos. Las estructuras de hormigón que se encuentran permanentemente en condiciones de alto contenido de humedad o expuestas a soluciones salinas, en el caso de armaduras con materiales compuestos, tienen una vida útil mucho más larga. No debemos olvidarnos de las manifestaciones de la electrólisis: las propiedades dieléctricas del plástico pueden ser tanto un positivo como un negativo..

No sin una mosca en la pomada: el refuerzo de fibra de vidrio pierde irreversiblemente sus propiedades cuando se calienta. Esto nos obliga a reconsiderar la viabilidad de su aplicación desde el punto de vista de la seguridad contra incendios. Cuando se calienta a 150-200 ° С, el refuerzo pierde sus propiedades de resistencia, si se usaron polímeros termoendurecibles como aglutinante, el refuerzo pierde su resistencia de manera irreversible..

Otra desventaja del refuerzo compuesto es su bajo módulo de elasticidad, es decir, baja resistencia a la flexión. Debido a esto, en estructuras con impactos concentrados, se requiere colocar refuerzo de fibra de vidrio en cantidades hasta 4 veces superiores al contenido estándar para la sección en comparación con el refuerzo de acero..

Beneficios en el contexto de la fundación

La flexibilidad del refuerzo de polímero permite su transporte en bobinas, por lo que la longitud de un solo elemento es prácticamente ilimitada. Junto con el bajo peso del material (3-4 veces menos que el del acero), todas las demás propiedades proporcionan una entrega económica sin el uso de vehículos largos, así como una gran facilidad de uso..

Los cimientos no están expuestos a llamas abiertas y altas temperaturas en un incendio, por lo que la baja resistencia térmica no es una desventaja significativa. La alta flexibilidad del refuerzo puede ser importante solo cuando se trabaja en estructuras con nodos de impactos concentrados, por ejemplo, al instalar rejas. Sin embargo, es posible restaurar la resistencia del hormigón a las cargas de flexión colocando una cantidad relativamente pequeña de refuerzo de acero o simplemente aumentando el número de pilotes..

Mucho más importante para los cimientos es la resistencia a la corrosión de la fibra de vidrio. No es tan importante para la posterior hidrofobización e impermeabilización del hormigón, sin embargo, la susceptibilidad de rotura de los cimientos de tiras debido a un aumento en el volumen del metal corrosivo se puede descartar en el caso de utilizar refuerzo polimérico. La fibra de vidrio es óptima para la construcción de cimentaciones flotantes en áreas sin drenaje y con un alto contenido de compuestos químicamente activos en el agua superior. Incluso en condiciones normales, el uso de refuerzo de fibra de vidrio permite reducir la capa protectora de hormigón a un mínimo de 15-20 mm, lo que permite mover el refuerzo a la zona de máxima absorción de carga efectiva..

Cálculo de refuerzo compuesto

Si la mayoría de los constructores dominan bien los métodos de cálculo del refuerzo de acero, el diseño de cimientos con refuerzo de fibra de vidrio todavía se considera un tema insuficientemente cubierto. La razón de esto son las diferentes propiedades físicas y mecánicas de la armadura, que aún no se tienen en cuenta en la mayoría de los códigos de construcción existentes. El método más simple para calcular el refuerzo compuesto es el método de reemplazo de igual resistencia, en el que las varillas de acero se reemplazan por plásticas reforzadas con vidrio con una disminución de tamaño en dos valores (es decir, 8 mm en lugar de 12 mm o 14 mm en lugar de 18 mm). Sin embargo, se recomienda realizar el cálculo de cimentaciones complejas de acuerdo con el esquema general desde cero, para no perder de vista la diferencia significativa en el valor del módulo elástico..

La primera parte del cálculo de la cimentación contiene la determinación de los efectos sobre la base del edificio y se realiza de la misma forma que para las estructuras de hormigón armado. La segunda parte comienza con la determinación de las dimensiones de sección transversal suficientes de los elementos estructurales de hormigón y aquí se pueden observar las primeras diferencias. Dado que la resistencia a la tracción del refuerzo de fibra de vidrio es mayor y la capa protectora es mínima, el área de sección transversal suficiente es 25-30% menor que el mínimo estándar para un producto de hormigón armado con una sección transversal igual de los elementos de refuerzo. Esto no se aplica a la determinación del ancho del plano inferior de la cimentación, que siempre se determina a partir de las cargas reales y la capacidad de soporte del suelo. Por lo tanto, cuando se refuerza con refuerzo compuesto, es beneficioso prestar atención a los cimientos de secciones complejas..

La siguiente etapa es la elección de un reemplazo equivalente para el refuerzo de acero, que consiste en mantener no solo la resistencia, sino también todas las demás propiedades físicas y mecánicas. El matiz principal es que el refuerzo de fibra de vidrio sufre un alargamiento lineal 3-4 veces mayor antes de dejar de resistir el efecto destructivo. Esto significa que la sección transversal total de los elementos de refuerzo en la zona de carga de tracción debe ser correspondientemente más alta que cuando se usa refuerzo de acero. El beneficio del uso de refuerzo de fibra de vidrio en este caso se expresa solo por altas tolerancias para la apertura de grietas; para el refuerzo de polímero, el contacto con el aire o la humedad no es crítico, pero el efecto de las fuerzas de las heladas sobre el concreto no debe pasarse por alto. La tendencia general es la siguiente: los resultados del ahorro en el volumen de mezcla de concreto deben dirigirse a fortalecer el refuerzo compuesto en las áreas designadas.

Reglas para trabajar con material.

Las diferencias en el trabajo con refuerzo de polímero radican no solo en el método de cálculo, sino también en los métodos de procesamiento del material. En particular:

1. El corte del refuerzo de fibra de vidrio debe hacerse con un soplete caliente o un cortador de pernos. Serrar el refuerzo de polímero por cualquier medio conduce a la formación de virutas microscópicas dañinas.
2. La flexión del refuerzo está permitida solo cuando se fabrican elementos de refuerzo estructural. Se realiza calentando la sección doblada a 100-120 ° C con un secador de pelo eléctrico, seguido de enfriamiento natural después de que el producto ha tomado la forma requerida..
3. Al almacenar el refuerzo compuesto, protéjalo de la luz solar directa y las altas temperaturas..
4. Al desenrollar el refuerzo, se debe tener en cuenta su alta elasticidad. Para aliviar la tensión en las vueltas, el extremo de la armadura debe fijarse temporalmente al cuerpo de la bobina con una cadena de un metro de largo. Si la bobina se suministra sin una bobina, se deben asegurar 2-3 anillos de alambre a la bobina antes de cortar los clips..

Tejido de estructuras de refuerzo espacial.

El proceso de ensamblaje de un marco hecho de refuerzo de polímero de vidrio es drásticamente diferente al tejido de metal. La raíz de la mayoría de las diferencias es la longitud prácticamente ilimitada de las varillas: rara vez se utiliza un haz de varillas en paralelo. Debido a esto, el marco de todo el producto es mucho más conveniente para tejer en su lugar y luego descargarlo en el encofrado. Esto también se ve facilitado por el bajo peso y la resistencia a la corrosión: para la seguridad del refuerzo de fibra de vidrio, basta con cubrirlo de la luz solar..

La preparación de las piezas del marco, como en el caso de las varillas de acero, debe realizarse antes del montaje, es decir, todo el trabajo se realiza principalmente por el método de fabricación. Los datos de las filas en las esquinas y uniones deben realizarse con una cruz viscosa y, si es necesario, aumentar la moldura mediante unión paralela con una superposición de al menos 20 diámetros. Las miras se tejen trenzando cada una de las varillas perpendiculares con un anillo, que junta el refuerzo. Para atar en paralelo, se instalan 3-5 correas en 2 vueltas. Puede utilizar para este fin tanto bridas de nailon como cinta PET con su posterior encogimiento por calor..

Si es necesario incluir anclajes de formas complejas en el refuerzo, se doblan de metal o se usan productos doblados en fábrica en aquellas juntas de la estructura donde el refuerzo de fibra de vidrio puede hacer su trabajo. En este caso, es necesario aumentar el grosor de la capa protectora en el sitio de instalación de los elementos de acero y realizar un montón de materiales diferentes con alambre de polímero..