En la construcción, como en otras industrias, se recurre cada vez más al uso de bienes y servicios en la producción de últimas tecnologías y enfoques innovadores. El refuerzo de fibra de vidrio es un ejemplo de una solución alternativa. Rápidamente reemplazó a las piezas metálicas tradicionales, superándolas en términos económicos y Parámetros técnicos. En este artículo aprenderá qué es el refuerzo de fibra de vidrio. Las características de este material se presentarán en comparación con otros.
El agente reforzante, o refuerzo de fibra de vidrio no metálico, es una especie de varilla con una superficie acanalada hecha de fibras de vidrio. Su perfil tiene forma de espiral y su diámetro varía de 4 a 18 mm. La longitud de los herrajes puede alcanzar hasta 12 metros. A veces se presenta en forma de bobinas retorcidas; el diámetro de dicho material de construcción es de 10 mm.
En el extranjero, el refuerzo de fibra de vidrio, cuyo uso está tan extendido como en nuestro país, se denomina equipo de polímero. Está reforzado con fibra continua. En Rusia es frecuente encontrar la abreviatura AKS.
El cuerpo físico del AKC consta de varias partes:
1. Tronco principal. Está hecho de fibras paralelas que están conectadas con una resina polimérica. El tronco principal asegura la resistencia del refuerzo.
2. Capa exterior: es un cuerpo fibroso. Está enrollado en espiral alrededor del cañón del AKS. Se presenta en forma de pulverización de arena o bobinado bidireccional.
Existen diferentes variaciones de fibra de vidrio, todo depende de la imaginación del fabricante y de la viabilidad de los conocimientos técnicos. A la venta se pueden encontrar accesorios, cuyo maletero principal está realizado en forma de coleta de fibra de carbono.
Se han realizado muchas investigaciones y pruebas para determinar las propiedades de la fibra de vidrio. Los resultados obtenidos caracterizan al AKS como un equipo de construcción duradero y de alta resistencia, que presenta una serie de ventajas sobre otros materiales:
Además de las innegables ventajas de AKS, gracias a las cuales ha ganado gran popularidad entre empresas constructoras y la gente común, tiene sus inconvenientes. Por supuesto, es muy difícil calificarlos de críticos. Sin embargo, conviene tener en cuenta las características negativas del material, que pueden afectar el proceso constructivo.
Entonces, las desventajas:
Debido a su baja elasticidad, el AKS es fácil de doblar. Para la fabricación de cimientos y caminos, esto no es un inconveniente grave. Pero en el caso de la producción de pisos, es necesario realizar cálculos adicionales teniendo en cuenta esta característica del refuerzo.
La resistencia al calor insuficiente es un inconveniente más grave de AKS. El hecho de que la fibra de vidrio en sí sea resistente al calor no significa nada. El eslabón de conexión de plástico no resiste las altas temperaturas, pero el refuerzo pertenece al grupo de los materiales autoextinguibles. Esta propiedad es válida hasta una temperatura de 2000 grados Celsius, después de lo cual AKS pierde su fuerza. Por tanto, está prohibido el uso de fibra de vidrio con hormigón. Dicho refuerzo solo se puede utilizar en aquellas áreas de construcción donde los cambios de temperatura están completamente excluidos. Sin embargo, estos requisitos casi siempre se cumplen en edificios residenciales comunes y en algunos edificios industriales.
El refuerzo de fibra de vidrio, cuyas desventajas se enumeraron anteriormente, tiene otras aspectos negativos. Con el tiempo, su fuerza se destruye y, bajo la influencia de compuestos alcalinos, la velocidad de reacción aumenta varias veces. Pero tecnologías modernas permitirnos hacer frente a esta desventaja. Al AKS se le añaden metales de tierras raras, que hacen que la fibra de vidrio sea menos sensible.
Algunos expertos señalan el hecho de que estos accesorios no toleran la soldadura. Por eso, muchas personas prefieren "tejer" pestañas de fibra de vidrio.
Muy a menudo utilizamos refuerzo de fibra de vidrio en casa, por ejemplo, para verter cimientos, etc. La producción de AKS no tiene por qué realizarse en línea. Muchos talleres de reparación de automóviles que se dedican al tuning de automóviles producen este material en varias configuraciones. - algo común en los servicios: pueden fabricar un parachoques nuevo y otras piezas con él. Pero en en este caso Estamos hablando de producción a pequeña escala. Sólo las grandes empresas industriales ponen en funcionamiento AKS.
Existen varios métodos básicos de fabricación:
El primer método se utiliza para la fabricación de varios perfiles. Las fibras de vidrio se desenrollan en una línea de flujo continuo. La mayoría de las veces, los haces paralelos de material se desenrollan de los carretes y no se retuercen entre sí. Los expertos llaman a este elemento de producción itinerante. Antes de poner en marcha las bobinas, la fibra de vidrio se lubrica con una resina que contiene sustancias para polimerizarla a altas temperaturas. Poco a poco el material se irá endureciendo, y este efecto se consigue gracias a la reacción química. Luego, la fibra de vidrio pasa por filtros que liberan el material del exceso de resina y el AKS adquiere su forma cilíndrica habitual. Hasta que el refuerzo se haya endurecido, se enrolla un hilo especial en espiral a su alrededor. Es esto lo que proporciona resistencia al contacto con el hormigón. Debido a esta propiedad, el refuerzo de fibra de vidrio se utiliza cada vez más para los cimientos. Las críticas que dejan los constructores suelen ser positivas.
Después de todas las manipulaciones, el AKS pasa por el horno, donde, cuando alta temperatura ella se pone dura. A continuación, el refuerzo terminado se corta en trozos de la longitud requerida (se llaman pestañas). A veces, el AKS se enrolla en bobinas, pero esto solo es posible si tiene un diámetro pequeño. Las pestañas gruesas son simplemente imposibles de torcer. Este refuerzo de fibra de vidrio, cuyo uso está muy extendido, se produce en grandes cantidades, si hablamos de producción a gran escala.
La mayoría de las veces se fabrican mediante el método de enrollado. Se fabrican según el mismo principio que los látigos. La fibra de vidrio impregnada de resina se enrolla en una máquina especial. El dispositivo de enrollado, gracias a su rotación, permite obtener una superficie cilíndrica. Luego, la fibra de vidrio pasa a través de un horno de alta temperatura y se corta en tubos de tamaños específicos.
El método manual se utiliza con mayor frecuencia en la producción a pequeña escala. El refuerzo de fibra de vidrio, cuyas desventajas no afectan en gran medida el resultado final, permite obtener una carrocería, un parachoques, etc. duraderos. Los artesanos crean una matriz especial con una capa decorativa y protectora preaplicada. Por lo general, para esto se utiliza un pulverizador, que permite lograr un efecto uniforme. Después de esto, se coloca material de vidrio sobre la matriz, que se corta previamente de acuerdo con los tamaños correctos. La fibra de vidrio o la estera de vidrio se impregnan con una mezcla de resina polimérica. Lo mejor es utilizar un cepillo. Con la ayuda de un rodillo, se exprime el aire restante del material para que no queden huecos dentro de la fibra de vidrio. Cuando la tela se ha endurecido, se corta, se le da la forma deseada, se le perforan agujeros, etc. Después de esto, se puede reutilizar la matriz.
El refuerzo de fibra de vidrio se caracteriza por los siguientes parámetros:
Cada número de perfil corresponde a su propio valor de indicador. El único parámetro que permanece sin cambios es el tono de cuerda. Es igual a 15 mm.
Según las especificaciones, el refuerzo de fibra de vidrio, cuyas características varían según el perfil, se fabrica con los siguientes números: 4, 5, 5,5, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16 y 18. Estos valores Corresponden al diámetro exterior. El peso de los perfiles varía de 0,02 a 0,42 kg/1 metro lineal.
Los accesorios de construcción tienen muchas variedades. Existen clasificaciones que lo dividen en:
Los herrajes también se dividen en grupos:
Además, las varillas se dividen en longitudinales y transversales, lisas y redondas, de fibra de vidrio y compuestas, etc.
El ámbito de aplicación del material que estamos considerando es bastante amplio. Muy a menudo, se utiliza refuerzo compuesto (fibra de vidrio) para cimientos, es decir, para reforzar cimientos elásticos. En este caso estamos hablando de la producción de losas y losas para carreteras. El refuerzo con refuerzo de fibra de vidrio se utiliza para la producción de estructuras de hormigón convencionales, tubos de drenaje, tacos, etc. Con su ayuda, mejoran las características de las paredes y realizan conexiones flexibles entre mampostería. AKS se utiliza para reforzar superficies de carreteras, terraplenes para cimientos débiles, hormigón monolítico etc.
El refuerzo de fibra de vidrio se produce en forma de bobinas que se pueden enrollar. Esto fue posible después de que los fabricantes eliminaran las bridas autoajustables. Las bobinas AKS se pueden desenrollar fácilmente, tras lo cual la fibra de vidrio se endereza y queda apta para el trabajo.
El material se empaqueta y transporta horizontalmente. Lo principal durante el transporte es seguir las reglas básicas para el transporte de mercancías.
El principal competidor de AKS es el refuerzo de acero. Sus características son muy similares, pero en algunos aspectos la fibra de vidrio es claramente superior al tipo habitual de equipo metálico.
Comparemos la fibra de vidrio con el acero según ciertos parámetros:
1. Deformabilidad. - elástico-plástico, AKS - ideal-elástico.
2. Resistencia a la tracción: para acero - 390 MPa, para fibra de vidrio - 1300 MPa.
3. Coeficiente de conductividad térmica. En el primer caso es igual a 46 W/mOS, en el segundo - 0,35.
4. Densidad. El refuerzo de acero tiene un valor de 7850 kg/m 3, AKS - 1900 kg/m 3.
5. Conductividad térmica. La fibra de vidrio no es conductora de calor, a diferencia del acero.
6. Resistencia a la corrosión. AKS es un metal inoxidable; el acero se corroe con relativa rapidez.
7. Capacidad para conducir electricidad. El dieléctrico es refuerzo de fibra de vidrio. Las desventajas de las varillas de acero es que son 100% conductores de corriente.
El progreso científico no se detiene. Esto también se aplica al sector manufacturero de la construcción. Todos los dias en el mercado materiales de construcción Cada vez aparecen más alternativas a productos obsoletos. Lo mismo ocurre con el refuerzo de acero. EN últimos años Un producto como el refuerzo compuesto está ganando popularidad. Este accesorio viene en tres tipos: fibra de vidrio, basalto-plástico Y Fibra de carbon. Según el tipo, se basa en fibras de vidrio, carbono, basalto o aramida y aglutinantes poliméricos en forma de resinas. Externamente, consta de varillas de plástico con nervaduras tecnológicas especiales (como refuerzo de acero) o una capa de arena.
Se aplican nervaduras y arena a la superficie para mejorar la adherencia del refuerzo al hormigón. Proceso tecnológico y las características del refuerzo compuesto se conocen desde hace muchos años. Pero, a pesar de esto y de las audaces declaraciones de los fabricantes de que es más duradero que el refuerzo de acero, el liderazgo sigue siendo el acero. ¿Es posible que sustituya al acero? ¿Es tan bueno como lo elogian los fabricantes? Esta pregunta sólo puede responderse considerando todos los pros y los contras del refuerzo compuesto. 
Resistencia a ambientes agresivos. La ventaja más importante de todos los tipos de refuerzo compuesto es la resistencia biológica y química. Estos accesorios son neutrales a los efectos de los microorganismos y sus productos metabólicos. También es neutro al agua y muy resistente a diversos álcalis, ácidos y sales. Esto permite su uso en aquellas zonas de la construcción donde las armaduras de acero presentan poca resistencia en estos parámetros.
Dichas áreas pueden incluir: fortificaciones costeras, construcción de puentes, construcción de carreteras (donde hay exposición a reactivos antihielo), trabajos concretos V horario de invierno, cuando se añaden a la mezcla de hormigón varios aditivos plastificantes, resistentes a las heladas y aceleradores del endurecimiento.
Peso relativamente ligero. En comparación con el refuerzo de acero, el refuerzo compuesto pesa de cuatro a ocho veces menos, lo que ayuda a ahorrar en costos de transporte y descarga y carga. Además, debido a su bajo peso, las estructuras de hormigón también son más ligeras, lo que es importante para grandes escalas y volúmenes de trabajo.
Dielectricidad y radiotransparencia.. Dado que los accesorios de plástico son dieléctricos, esto le permite evitar situaciones de emergencia y pérdidas de electricidad debido a cableado defectuoso. Además, el refuerzo compuesto no interfiere con las ondas de radio, lo cual es importante en la construcción de edificios comerciales y de otro tipo. 
Larga vida útil. Debido a su composición y estructura, así como a su resistencia a ambientes agresivos, la vida útil del refuerzo compuesto es muy larga. Hasta la fecha se ha registrado un récord de cuarenta años. Los fabricantes afirman que puede durar. 150 años o más, pero como el refuerzo compuesto se utiliza en la construcción hace relativamente poco tiempo, todavía no es posible verificarlo.
Facilidad del trabajo de instalación.. Debido a su elasticidad, el refuerzo compuesto se retuerce en pequeñas bobinas (de poco más de un metro de diámetro, dependiendo de la sección del refuerzo), lo que, combinado con su reducido peso, permite su transporte a coche de pasajeros. Además, el trabajo de instalación puede ser realizado con éxito por una sola persona, ya que la tecnología para ensamblar estructuras es relativamente simple.
Fortaleza. La resistencia a la tracción del refuerzo compuesto es mucho mayor que la del acero. Con los mismos diámetros de varilla, el refuerzo compuesto puede soportar cargas longitudinales de 3 a 4 veces mayores que el refuerzo de acero.
Sin restricciones de longitud. Debido a su elasticidad, el refuerzo plástico se puede torcer en bobinas de 50, 100 o más metros. Mientras talla máxima El refuerzo de acero suele limitarse a 12 metros.
El refuerzo compuesto tiene una serie de ventajas y puede utilizarse con éxito en muchas áreas de la construcción. Pero una serie de desventajas importantes no le permiten reemplazar completamente las armaduras de acero.
Ni un solo cimiento ni una sola estructura, ya sea una pared o el techo de una casa, un pilote o el tramo de un puente, no puede prescindir de un refuerzo incrustado en el hormigón. Actualmente, se utilizan materiales nuevos y a menudo exóticos con propiedades y accesorios supuestamente únicos para cimientos de concreto no fue una excepción a esta lista.
Todos estamos acostumbrados a los herrajes metálicos estándar, que se fabrican en diferentes diámetros y se utilizan desde el siglo II. Pero en Últimamente Ha aparecido refuerzo de fibra de vidrio, cuyas revisiones parecen positivas, pero la experiencia de su uso durante solo unos años no lo confirma.
¿Qué es el refuerzo de fibra de vidrio? Se trata de varillas duraderas con una superficie acanalada con un diámetro de 4 a 20 milímetros, hechas de fibra de vidrio, basalto materiales compuestos y destinado a su uso en estructuras de concreto en lugar de refuerzo de acero.
― mayor resistencia a la tracción (por ejemplo, un refuerzo con un diámetro de 8 mm es análogo a un metal de 12 mm);
- ligereza (5 veces más ligero que el metal);
- resistente a la corrosión;
― resistencia a ambientes agresivos;
— no conductividad de la corriente eléctrica (dieléctrica);
- bajo costo;
- no protege ni crea una pantalla para las ondas de radio.
Parecería que todo es muy bonito, pero las reseñas se parecen más a los puntos clave de los folletos publicitarios de los vendedores de este mismo accesorio que a revisiones tecnicas, que nos interesa principalmente.
Después de buscar en Internet y hacer algunos cálculos, tenemos una imagen ligeramente diferente de este producto, pero técnicamente probada y correcta.
Para investigar este problema necesitaremos los siguientes términos:
Modulos elasticos- caracteriza la capacidad sólido deformarse elásticamente bajo la influencia de la fuerza.
Fuerza de producción- tensión mecánica bajo cuya influencia el cuerpo deformado ya no vuelve a su estado original.
Resistencia regulatoria- un valor ligeramente inferior al límite elástico, caracteriza la tensión estructural máxima para cálculos con este material.
Resistencia máxima a la tracción del hormigón.- el coeficiente máximo de alargamiento del hormigón al que no se abren grietas.
Intentemos entonces averiguar el funcionamiento de una viga con refuerzo de acero D12 mm.
El refuerzo de acero A500C con un diámetro de 12 mm tiene las siguientes características:
Módulo elástico 200 GPa
La resistencia estándar es de 500 MPa, que es ligeramente menor que el límite elástico del acero con el que está hecho el refuerzo.
De esta manera obtenemos valores aproximados. carga máxima por barra de refuerzo 4500 kg. La resistencia a la tracción del refuerzo bajo esta carga será de aproximadamente 2,5 mm/m.
Los fabricantes de herrajes colocan en la documentación un cartel con un reemplazo equivalente de herrajes.
La documentación indica que el refuerzo de acero A500C con un diámetro de 12 mm corresponde a un refuerzo de fibra de vidrio o basalto con un diámetro de 10 mm.
Intentemos entonces descubrir el funcionamiento de una viga con dicho refuerzo D10 mm.
El refuerzo de fibra de vidrio o basalto con un diámetro de 10 mm tiene las siguientes características:
Módulo elástico 50 GPa
Resistencia estándar 2000 MPa.
Así, obtenemos valores aproximados de la carga máxima sobre una barra de refuerzo de 10.000 kg.
La resistencia a la tracción del refuerzo de basalto bajo una carga determinada será de aproximadamente 25 mm/m.
La resistencia a la tracción del refuerzo de basalto bajo una carga de 4500 kg es de aproximadamente 11 mm.
Para obtener la misma tensión que el acero (2,5 mm/m), necesitamos reducir la carga sobre la varilla a 1000 kg o aumentar el diámetro 2,1 veces hasta 21 mm.
El valor de la resistencia última a la tracción del hormigón es difícil de encontrar, ya que depende de una gran cantidad de condiciones, pero según algunos datos concreto ordinario no más de 3 mm/m.
Por lo tanto, toda la ventaja de la alta resistencia del refuerzo se pierde debido al bajo módulo de elasticidad, es decir, un alto alargamiento bajo carga.
El hormigón simplemente se agrietará y explotará en el lugar donde se estira el refuerzo antes de que se rompa.
¿De qué concluimos? que un sustituto equivalente del refuerzo de acero D12 mm, clase A500C, es el refuerzo de fibra de vidrio o basalto con un diámetro superior a 20 mm.
Constructores y promotores nos preguntan Misma pregunta: ¿El refuerzo de basalto con un diámetro de 10 mm corresponde al refuerzo de acero con un diámetro de 12 mm? voy a comprar accesorios para losa monolítica cimentación, dijeron que basta con tomar 8 mm, ya que corresponde a una de acero de 10 mm.
¿Es verdad?
Sí, lo hace, pero sólo en términos de resistencia a la tracción, pero antes de romperse, cualquier refuerzo se estira (alarga), mientras que el producto reforzado se deforma y luego se agrieta. Y los diferentes materiales se alargan de manera diferente, dependiendo del módulo de elasticidad (cuántas veces menor es el módulo de elasticidad, más se estira el material en las mismas condiciones). Así, el refuerzo de fibra de vidrio (FRP) se estirará aproximadamente cuatro veces más que el refuerzo de acero, con la misma sección transversal (diámetro) y la misma carga (cualquiera que sea en una estructura particular). Esto significa que para obtener las mismas deformaciones bajo las mismas cargas (preservando las propiedades del producto reforzado), el SPA debe colocarse aproximadamente cuatro veces más grande que el de acero (en sección transversal). Puede utilizar SPA de 20 mm en lugar de acero de 10 mm. O simplemente en lugar de una varilla de acero, coloque cuatro varillas SPA del mismo diámetro. O seis varillas SPA de 8 mm, en lugar de una de acero de 10 mm...
Sólo hay que tener en cuenta que algunos fabricantes indican el diámetro del spa con bobina, pero el diámetro real de trabajo es menor. Esto significa que al reemplazarlo, será necesario partir del diámetro real y colocar aún más spa.
Ventaja principal- esto es solo la facilidad de transporte, la no corrosión, la resistencia a ambientes agresivos y la no conductividad de la corriente eléctrica (dieléctrico). Esto, por desgracia, probablemente sea todo.
Principal desventaja- Esto es lo que, no hemos encontrado dónde y cómo podemos utilizar todas estas ventajas, incluido el refuerzo, ya que no hay documentos reglamentarios para su uso, no está en GOST para producción, en SNiP para uso, no hay documentos reglamentarios, los métodos para calcular el porcentaje mínimo de refuerzo no están estandarizados, los requisitos no están estandarizados y las características de adherencia del refuerzo compuesto al concreto no están controlado de ninguna manera.
Y, en conclusión, el refuerzo de fibra de vidrio tiene un módulo de elasticidad bajo y una baja resistencia al fuego de los productos reforzados. refuerzo compuesto, no es posible fabricar productos de refuerzo doblados en ángulo a partir del refuerzo en el estado de entrega o en la obra (solo son posibles radios grandes), no es posible utilizarlos como refuerzo comprimido, etc., etc.
Y por supuesto el precio, el refuerzo de fibra de vidrio es mucho más caro en comparación con el acero:
1 m A500S con un diámetro de 12 mm - 30 rublos,
1 metro diámetro de fibra de vidrio 12 mm - 50 rublos, y dado que es necesario utilizar un diámetro de más de 20 mm, el precio de dichos accesorios será de 5 a 7 veces más caro que el del acero, lo que no es económicamente viable ni rentable.
Y finalmente, ofrecemos una descarga gratuita del informe del tercer simposio internacional que tuvo lugar del 9 al 11 de noviembre de 2011, Perspectivas para el uso del refuerzo compuesto.
Perspectivas de aplicación de barras FRP O.N. Leshkevich, Ph.D. tecnología. Ciencias, Subdirector de Investigación, RUE "Instituto BelNIIS"
Duración del vídeo 24:45
El vídeo muestra y explica qué es la armadura compuesta y metálica, sus datos físicos y técnicos y la imposibilidad de su uso en cimentaciones estructurales de hormigón.
Las estructuras de hormigón armado se refuerzan tradicionalmente con una varilla de metal, pero cada vez es más popular. Opción alternativa– refuerzo de fibra de vidrio. Sustituye al acero por sus altas prestaciones y características técnicas. La creciente popularidad de los herrajes de plástico también se explica por su bajo precio en comparación con sus homólogos de metal.
La producción y las características del llamado refuerzo compuesto para monolitos y estructuras de hormigón están reguladas por GOST 31938-2012 desarrollado según ISO 10406-1:2008. Se enrolla un hilo de carbono de alta resistencia sobre una base hecha de fibra de vidrio especialmente preparada. Mejora la adherencia al hormigón por su perfil en espiral.
El elemento principal del refuerzo compuesto de fibra de vidrio es el cañón, formado por fibras resistentes ubicadas paralelas entre sí, unidas por una resina polimérica sinterizada a altas temperaturas. El cañón está cubierto con una estructura fibrosa que se aplica mediante pulverización o enrollado en dos direcciones.
Según SNiP 52-01-2003, el uso de refuerzo de fibra de vidrio moderno es posible como reemplazo completo del refuerzo metálico. Cada fabricante indica especificaciones técnicas por sus productos, que pueden utilizarse en paredes, techos, sótanos y otras estructuras de hormigón. Es obligatorio proporcionar certificados de calidad basados en exámenes e informes de pruebas en laboratorios.
El refuerzo de fibra de vidrio se clasifica según los tipos de materiales utilizados en la producción. Se trata de materias primas no metálicas de origen mineral o artificial. La industria ofrece los siguientes tipos:
| Índice | TSA | BPO | ALCA | AAK |
|---|---|---|---|---|
| Resistencia a la tracción, MPa | 800-1000 | 800-1200 | 1400-2000 | 1400 |
| Módulo de elasticidad a la tracción, GPa | 45-50 | 50-60 | 130-150 | 70 |
| Resistencia a la compresión última, MPa | 300 | 300 | 300 | 300 |
| Resistencia máxima en corte transversal, MPa | 150 | 150 | 350 | 190 |
Oferta de fabricantes gran elección Refuerzo de fibra de vidrio en espesor. Esto permite fabricar tanto una malla delgada de 4 mm como un marco de refuerzo resistente con un diámetro de 32 mm para estructuras portantes. Se suministra en forma de varillas cortadas o bobinas de hasta 100 m de longitud.
Este material está disponible en dos tipos de perfiles:
El refuerzo de fibra de vidrio es un nuevo material de construcción que está ganando popularidad y tiene características que permiten su uso en estructuras portantes. Sus ventajas incluyen:
Como cualquier material, el refuerzo polimérico a base de fibra de vidrio tiene desventajas que se tienen en cuenta durante la operación:
El refuerzo compuesto se evalúa según parámetros técnicos. Este material tiene una densidad relativamente baja. Por lo tanto el peso metro lineal refuerzo de fibra de vidrio, según el diámetro, de 20 a 420 g.
El refuerzo de plástico tiene un paso de enrollado constante de 15 mm. Este es el valor óptimo para que cuando costo minimo material, proporcionar nivel alto Adhesión con mortero de hormigón.
Las características técnicas del refuerzo de fibra de vidrio se resumen en la tabla:
| Densidad (kg/m³) | 1.9 |
| 1200 | |
| Módulo de elasticidad (MPa) | 55 000 |
| Extensión relativa (%) | 2.3 |
| Relación estrés-tensión | Línea recta con dependencia elástico-lineal hasta la destrucción. |
| Expansión lineal (mm/m) | 9-11 |
| Resistencia a ambientes corrosivos | Alto, no se oxida |
| Conductividad térmica (W/m⁰С) | 0.35 |
| Conductividad eléctrica | Dieléctrico |
| Diámetro (mm) | 4-32 |
| Longitud | Longitud arbitraria según la petición del cliente. |
Cualquier tipo de refuerzo de fibra de vidrio se fabrica a partir de fibras crudas unidas con resinas poliméricas, a las que se les añade un endurecedor y un acelerador de endurecimiento. Todos los componentes los determinan los fabricantes en función de las tecnologías utilizadas, el tipo y la finalidad de los elementos que se reforzarán con el refuerzo fabricado de fibra de vidrio.
El material se produce en especial. lineas tecnologicas. Primero, la fibra de vidrio se impregna con resina, endurecedor y acelerador de reacción. Después de esto, se pasa a través de un troquel, donde se exprime el exceso de resina. Aquí la fibra de vidrio se compacta y adquiere una forma, convencionalmente lisa o con nervaduras de anclaje y un diámetro tecnológicamente determinado.
En la siguiente etapa, se teje el refuerzo compuesto de fibra de vidrio: se enrolla sobre él un enrollado adicional en forma de cuerda para aumentar la adherencia. Posteriormente se envía al horno, donde se fijan las resinas poliméricas y el endurecedor. Los productos resultantes se colocan en bobinas o se cortan en varillas de la longitud requerida.
Las varillas se sujetan con abrazaderas o abrazaderas de plástico. El borde de la malla de refuerzo debe retirarse del encofrado 50 mm, lo que creará una capa protectora de hormigón. Esto se hace con medios improvisados o abrazaderas de plástico. Si la varilla sobresale del encofrado, se debe cortar con una sierra para metales o una amoladora con un disco de diamante o abrasivo.
Es imposible doblar el refuerzo de fibra de vidrio en el sitio sin un equipo especial. Una vez que la fuerza deja de actuar sobre la varilla, ésta vuelve a su forma original. Si lo ablandas con la temperatura y aún así lo doblas, perderá sus características de diseño. La única salida es pedir a fábrica elementos de fibra de vidrio precurvados, en cuyo caso cumplirán plenamente con los requisitos técnicos y operativos.
El refuerzo compuesto bien puede reemplazar la construcción metálica tradicional. Es superior al refuerzo de acero en muchos aspectos. Se utiliza en la construcción de muros, cimientos y otros. elementos estructurales hecho de bloques y ladrillos, se utiliza cada vez más para reforzar monolitos macizos de hormigón.
El uso de refuerzo compuesto de fibra de vidrio reduce significativamente el peso de los elementos estructurales, lo que permite ahorros adicionales en la base. Las restricciones al uso de este material incluyen requisitos de seguridad contra incendios en determinadas empresas industriales; en otros casos, es la mejor alternativa al metal.
Refuerzo de hormigón estructuras monolíticas materiales plásticos encuentra cada vez más aplicación amplia En construcción. Esto se debe a cualidades operativas como alta resistencia, durabilidad y ausencia de corrosión. La última circunstancia es especialmente importante a la hora de construir. estructuras hidráulicas, puentes y cimentaciones.
Los fabricantes de materiales de construcción producen 5 tipos de refuerzo plástico compuesto:
Por el nombre se puede entender qué material es la base básica para la fabricación de accesorios de plástico.
Debido a su bajo costo y buen rendimiento, el refuerzo de fibra de vidrio es el más utilizado. Su resistencia es ligeramente inferior a la de otros compuestos, pero el ahorro de costes justifica su uso. Para su uso en producción:
El refuerzo compuesto de fibra de vidrio para cimientos puede tener una superficie lisa u ondulada. Según la tecnología de fabricación, inicialmente se forman haces del diámetro requerido a partir de fibra de vidrio y se impregnan. resina epoxica. Posteriormente, para obtener una sección transversal variable ondulada, la superficie de la varilla lisa se envuelve en espiral con un cordón, también tejido de fibra de vidrio. Luego, los espacios en blanco resultantes se polimerizan en un horno a alta temperatura y, después de enfriar, se cortan en secciones rectas o se enrollan en bobinas.
Elaboración de perfiles periódicos y especificaciones El refuerzo de fibra de vidrio está regulado por GOST 31938-2012. La norma define:
Características de los tipos de refuerzo compuesto. El peso del material depende del tamaño. sección transversal y puede oscilar entre 0,02 y 0,42 kg/m.
Peso de los accesorios de plástico. Los datos sobre resistencia máxima y elasticidad proporcionados en GOST muestran que estos parámetros exceden las características del acero laminado con los mismos diámetros. Esto permite el uso de refuerzo polimérico en estructuras particularmente críticas o cuando es necesario reducir las secciones transversales de los materiales de refuerzo.
El refuerzo de plástico es una alternativa moderna al metal laminado. La forma idéntica de las varillas permite su uso con tecnología similar al acero. Un marco de refuerzo hecho de refuerzo plástico compuesto se forma en forma de una malla plana o estructura espacial diseñada para fortalecer y aumentar la resistencia de los monolitos de hormigón armado.
Los materiales poliméricos de refuerzo se utilizan en la construcción de carreteras, puentes, estructuras hidráulicas, columnas, paredes, techos, cimientos y otras estructuras monolíticas.
La carga principal recae sobre las varillas longitudinales de la estructura. Tienen una sección transversal mayor y están ubicados a una distancia de no más de 300 mm entre sí. Los elementos verticales y transversales se pueden ubicar a una distancia de 0,5 a 0,8 m. La conexión de varillas individuales en las intersecciones se realiza mediante bridas de polímero o alambre de tejer. La unión de varillas individuales a lo largo de una línea horizontal se realiza superpuesta.
Al comparar varillas compuestas con varillas metálicas (ya hemos realizado una comparación en este artículo), se identifican claramente una serie de ventajas y desventajas del refuerzo plástico. Éstas incluyen:
Además, cabe señalar que la longitud de las varillas para los materiales suministrados en bobinas es ilimitada, así como el simple corte de piezas en bruto de la longitud requerida.
El refuerzo hecho a base de fibra de vidrio tiene una resistencia entre un 20 y un 30% inferior a otros compuestos, pero es mucho más económico. Por lo tanto, dicho material tiene una mayor demanda en la construcción.
Entre las principales desventajas de los materiales compuestos de refuerzo, los expertos mencionan:
Cabe señalar que no existe un marco regulatorio para el uso de polímeros para refuerzo de concreto y, a menudo, datos técnicos poco confiables del fabricante del material. Esto dificulta los cálculos y obliga a montar las estructuras con un margen de seguridad.
El bajo peso del refuerzo plástico para la cimentación simplifica el proceso de montaje de un marco de refuerzo de cualquier diseño. Al mismo tiempo, debido a la mayor resistencia del material, el diámetro de la sección transversal se toma un número menor que para los análogos metálicos.
El proceso tecnológico de instalación de estructuras monolíticas de hormigón mediante varillas de polímero consta de las siguientes etapas:
Los trabajos de instalación de estructuras monolíticas reforzadas deben realizarse de acuerdo con los aceptados. soluciones de diseño. La configuración de la plataforma debe corresponder completamente al tamaño y la forma de la base. Como material de encofrado, se pueden utilizar paneles, tableros, madera contrachapada resistente a la humedad o aglomerados estándar fabricados en fábrica. Para encofrado permanente Las láminas de poliestireno expandido se utilizan con mayor frecuencia.
Después de ensamblar y asegurar los paneles de encofrado, se adentro, utilizando un nivel de agua, haga marcas para el límite superior de vertido de la mezcla de hormigón. Esto reducirá el tiempo que lleva completar el trabajo y ayudará a distribuir el concreto de manera más uniforme.
El esquema de refuerzo de la cimentación, la colocación y el diámetro de las varillas siempre se indican en el proyecto. El uso de refuerzos compuestos, especialmente a base de fibra de carbono, permite reducir en un tamaño el diámetro de las varillas. La colocación del material debe corresponder exactamente a los datos calculados. El marco se ensambla en un área nivelada.
El trabajo comienza cortando las piezas de trabajo. Para ello, se desenrollan de la bobina piezas de la longitud requerida y se colocan sobre soportes a una altura de 35-50 mm por encima de la plataforma de soporte o del suelo. Después de esto se colocan barras transversales, según el dibujo, y en las intersecciones se conectan con alambre o bridas. De esta forma quedará montada la fila inferior del marco de refuerzo espacial.
En el siguiente paso, debes armar una celosía completamente similar a la primera, colocarla encima y luego cortarla. bastidores verticales longitud del diseño. El primer poste se ata en la esquina de las rejillas planas, el segundo en la intersección adyacente, como resultado, se forma gradualmente una estructura espacial. Si hay más filas horizontales, entonces la segunda cuadrícula se fija en altura requerida, y luego se arregla el siguiente. El poste vertical en este caso es un segmento completo.
Al montar el marco, hay que recordar que los extremos de las barras de refuerzo deben ubicarse a una distancia de 35-50 mm del encofrado. Esto creará una capa protectora de hormigón y aumentará la vida útil de la estructura. Para ello, es muy conveniente utilizar abrazaderas de plástico especiales.
Sujetadores de plástico. Es necesario verter un cojín de piedra triturada con arena en el fondo de la zanja y compactarlo bien. Posteriormente, se recomienda cubrir la capa de arena con geotextil o material impermeabilizante. Esto evitará que la humedad entre en el hormigón y la germinación de malas hierbas.
Al verter cimientos tipo losa, se utiliza tecnología de refuerzo horizontal. Su caracteristica principal Consiste en la ausencia de giros y tramos adyacentes. Por lo general, se trata de dos rejillas ubicadas una encima de la otra hechas de varillas largas y rectas y postes verticales.
Todo el trabajo se realiza en sitio. Primero, de acuerdo con el dibujo del diseño, se teje la malla inferior y encima se coloca la malla superior. Después de esto, se instalan postes verticales, como se describe para estructuras de tiras. La malla inferior debe instalarse sobre soportes.
Tecnológicamente, verter una mezcla de hormigón no es diferente del trabajo con refuerzo de acero. Sin embargo, dada la menor resistencia del material bajo impacto radial lateral, la compactación con un vibrador debe realizarse con cuidado para no dañar la integridad de las varillas de plástico.
