El artículo habla sobre qué propiedades tiene la fibra de vidrio y qué tan aplicable es en la construcción y en la vida cotidiana. Descubrirá qué componentes se necesitan para hacer este material y su costo. El artículo contiene vídeos paso a paso y recomendaciones para el uso de fibra de vidrio.
Desde el descubrimiento del efecto de la petrificación rápida de la resina epoxi bajo la acción de un catalizador ácido, la fibra de vidrio y sus derivados se han introducido activamente en productos para el hogar y piezas de maquinaria. En la práctica, reemplaza o complementa el agotable Recursos naturales- metal y madera.
El principio de funcionamiento, que es la base de la resistencia de la fibra de vidrio, es similar al hormigón armado, y en apariencia y estructura es más cercano a las capas reforzadas del moderno acabado de fachada "húmedo". Por regla general, el aglomerante es composite, yeso o mortero de cemento- tiende a encogerse y agrietarse, no aguanta la carga y, a veces, ni siquiera mantiene la integridad de la capa. Para evitar esto, se introduce un componente de refuerzo en la capa: varillas, mallas o lonas.
El resultado es una capa equilibrada: el aglutinante (en forma seca o polimerizada) trabaja en compresión y el componente de refuerzo trabaja en tensión. A partir de tales capas a base de fibra de vidrio y resina epoxi, puede crear productos tridimensionales o elementos adicionales de refuerzo y protección.
Componente de refuerzo*. Para la fabricación de elementos de construcción domésticos y auxiliares, se utilizan comúnmente tres tipos de material de refuerzo:
* Los tipos de refuerzo descritos también se utilizan para otros trabajos, pero su compatibilidad con la resina epoxi generalmente se indica en el pasaporte del producto.
Mesa. Precios de la fibra de vidrio (en el ejemplo de los productos Intercomposite)
Astringente. Esta es una solución epoxi, una resina mezclada con un endurecedor. Los componentes por separado se pueden almacenar durante años, pero en forma mixta, la composición se endurece de 1 a 30 minutos, dependiendo de la cantidad de endurecedor; cuanto más, más rápido se endurece la capa.
Mesa. Los grados de resina más comunes
Endurecedores populares:
Un componente químico adicional puede llamarse lubricante, que a veces se aplica para proteger las superficies de la penetración de epoxi (para lubricar moldes).
En la mayoría de los casos, el maestro estudia y selecciona el equilibrio de los componentes por su cuenta.
En privado, este material se usa con mayor frecuencia en tres casos:
Esto requerirá una manga de fibra de vidrio y un grado de resina de alta resistencia (ED-20 o equivalente). El proceso técnico se describe en detalle en este artículo. Vale la pena señalar que la fibra de carbono es mucho más resistente que la fibra de vidrio, lo que significa que esta última no es adecuada para reparar herramientas de impacto (martillos, hachas, palas). Al mismo tiempo, es muy posible hacer un nuevo mango o mango para el inventario de fibra de vidrio, por ejemplo, el ala de un tractor de empuje.
Aviso util. La fibra de vidrio puede mejorar su herramienta. Envuelva el mango de un martillo, hacha, destornillador, sierra de trabajo con fibra impregnada y apriételo en la mano después de 15 minutos. Idealmente, la capa tomará la forma de su mano, lo que afectará notablemente la facilidad de uso.
La estanqueidad y la resistencia química de la fibra de vidrio permiten reparar y sellar los siguientes productos plásticos:
Reparación con fibra de vidrio - video paso a paso
La fibra de vidrio "hecha en casa" tiene una propiedad indispensable: se procesa con precisión y mantiene bien la rigidez. Esto significa que a partir de lienzo y resina es posible restaurar un dañado irremediablemente pieza de plastico o hacer uno nuevo.
La fibra de vidrio en forma líquida tiene una excelente adherencia a los materiales porosos. En otras palabras, se adhiere bien al hormigón y la madera. Este efecto se puede realizar al instalar puentes de madera. El tablero, sobre el que se aplica fibra de vidrio líquida, adquiere una resistencia adicional del 60-70%, lo que significa que se puede usar un tablero dos veces más delgado para un puente o un travesaño. Si se refuerza con este material marco de la puerta, se volverá más resistente a las cargas y distorsiones.
Otro método de aplicación es el sellado de contenedores estacionarios. Los depósitos, tanques de piedra, piscinas, cubiertos con fibra de vidrio desde el interior, adquieren todas las propiedades positivas de los utensilios de plástico:
Al mismo tiempo, la creación de dicho revestimiento costará alrededor de 25 USD. E. por 1 sq. M. Las pruebas reales de productos de una de las mini fábricas privadas hablan elocuentemente sobre la fuerza de los productos.
En el video - prueba de fibra de vidrio
Cabe destacar la posibilidad de reparar el techo. Con un compuesto epóxico correctamente seleccionado y aplicado, se puede reparar pizarra o teja. Con él, puede modelar estructuras translúcidas complejas hechas de plexiglás y policarbonato: marquesinas, farolas, bancos, paredes y mucho más.
Como descubrimos, la fibra de vidrio se está convirtiendo en un material de reparación y construcción simple y comprensible que es conveniente para usar en la vida cotidiana. Con una habilidad desarrollada, puede crear productos interesantes a partir de ella directamente en su propio taller.
Se obtiene un efecto relativamente grande mediante el uso de estructuras de fibra de vidrio expuestas a diversas sustancias agresivas que destruyen rápidamente los materiales convencionales. En 1960, se gastaron alrededor de 7,5 millones de dólares en la fabricación de estructuras de fibra de vidrio resistentes a la corrosión solo en los EE. UU. (el costo total de los plásticos translúcidos reforzados con vidrio producidos en 1959 en los EE. UU. es de aproximadamente 40 millones de dólares). Interés en resistente a la corrosión estructuras de fibra de vidrio explicado, según las empresas, principalmente por su buen desempeño económico. Su peso es mucho menor que el acero o estructuras de madera, son mucho más duraderos que estos últimos, son fáciles de montar, reparar y limpiar, pueden fabricarse a base de resinas autoextinguibles y los recipientes translúcidos no necesitan vasos de nivel de agua. Así, un contenedor de serie para ambientes agresivos con una altura de 6 m y un diámetro de 3 m pesa unos 680 kg, mientras que un contenedor de acero similar pesa unas 4,5 toneladas. tubo de acero con la misma capacidad de carga; aunque la fabricación de una tubería de fibra de vidrio cuesta 1,5 veces más, es más económica que la de acero, ya que, según empresas extranjeras, la vida útil de tales estructuras de acero se calcula en semanas, de acero inoxidable - meses, estructuras similares de fibra de vidrio funcionan sin daños durante años. Así, una tubería de 60 metros de altura y 1,5 metros de diámetro ha estado en funcionamiento por séptimo año. La tubería de acero inoxidable instalada anteriormente duró solo 8 meses y su fabricación e instalación costaron solo la mitad. Por lo tanto, el costo de la tubería de fibra de vidrio dio sus frutos después de 16 meses.
Un ejemplo de durabilidad en un ambiente agresivo son también los contenedores de fibra de vidrio. Contenedores similares se puede encontrar incluso en baños primordialmente rusos, ya que no se ven afectados por las altas temperaturas, más información sobre varios equipo de calidad para baños se puede encontrar en el sitio web http://hotbanya.ru/. Tal contenedor con un diámetro y una altura de 3 m, destinado a varios ácidos (incluido el sulfúrico), con una temperatura de aproximadamente 80 ° C, funciona sin reparación durante 10 años, habiendo servido 6 veces más que el metal correspondiente; solo un costo de reparación del último durante un período de cinco años es igual al costo de un tanque de fibra de vidrio. En Inglaterra, la República Federal de Alemania y los EE.UU., los contenedores en forma de depósitos y depósitos de agua de considerable altura también han encontrado una amplia distribución. Junto con los productos de gran tamaño indicados, en varios países (EE. UU., Inglaterra) se fabrican en serie con fibra de vidrio tuberías, tramos de conductos de aire y otros elementos similares destinados a operar en ambientes agresivos.
Al elegir materiales estructurales para la construcción de edificios e infraestructura, los ingenieros suelen elegir varios tipos fibra de vidrio (FRP), que ofrece una combinación óptima de propiedades de resistencia y durabilidad.ancho Aplicación industrial La fibra de vidrio comenzó en la década de los treinta del siglo pasado, pero hasta ahora su uso suele estar limitado por el desconocimiento de qué tipos de este material son aplicables en determinadas condiciones. Hay muchos tipos de fibra de vidrio, sus propiedades y, por lo tanto, el ámbito de aplicación puede variar mucho. En general, las ventajas de utilizar este tipo de material son las siguientes:
Gravedad específica baja (80% menos que el acero)
Resistencia a la corrosión
Baja conductividad eléctrica y térmica.
Permeabilidad a los campos magnéticos
Alta resistencia
Facilidad de mantenimientoEn este sentido, la fibra de vidrio es una buena alternativa a los materiales estructurales tradicionales - acero, aluminio, madera, hormigón, etc. Su uso es especialmente efectivo en condiciones de fuerte acción corrosiva, ya que los productos elaborados con él duran mucho más y prácticamente no requieren mantenimiento.
Además, el uso de fibra de vidrio está justificado desde un punto de vista económico, y no solo porque los productos fabricados con ella duran mucho más, sino también por su baja gravedad específica. Debido al bajo peso específico, se consiguen ahorros en los costes de transporte, así como una instalación más sencilla y económica. Un ejemplo es el uso de pasarelas de fibra de vidrio en una planta de tratamiento de aguas residuales, que se instalaron un 50% más rápido que las estructuras de acero utilizadas anteriormente.[I] Pasarela de PRFV instalada en el muelle
Aunque es imposible enumerar todas las aplicaciones de la fibra de vidrio en la industria de la construcción, la mayoría de ellas se pueden resumir en tres grupos (tipos): elementos estructurales de estructuras, rejillas y paneles de pared.
[U] Elementos estructurales
hay cientos varios tipos elementos estructurales de estructuras de fibra de vidrio: plataformas, pasarelas, escaleras, pasamanos, cubiertas protectoras, etc.
[I]Escalera PRFV[U] celosía
Para la fabricación de rejillas de fibra de vidrio se puede utilizar tanto la fundición como la pultrusión. Las rejillas producidas de esta manera se utilizan como cubiertas, plataformas, etc.
[I] rejilla de PRFV[U] Paneles de pared
Los paneles de pared de fibra de vidrio se usan principalmente en áreas menos críticas, como cocinas y baños comerciales, pero también se usan en áreas especializadas, como pantallas a prueba de balas.Los productos de fibra de vidrio más comunes se utilizan en las siguientes áreas:
Construcción y arquitectura
Producción de herramientas
Industria de Alimentos y Bebidas
Industria de petróleo y gas
Tratamiento de agua y tratamiento de agua.
Ingeniería electrónica y eléctrica
Construcción de piscinas y parques acuáticos.
Transporte de agua
Industria química
negocio de restaurante y hoteleria
plantas de energía
Industria de la celulosa - papel
La medicinaAl elegir un tipo específico de fibra de vidrio para usar en un área en particular, es necesario responder las siguientes preguntas:
¿Habrá productos químicos agresivos en el entorno de trabajo?
¿Cuál debe ser la capacidad de carga?
Además, es necesario tener en cuenta factores como la seguridad contra incendios, ya que no todos los tipos de fibra de vidrio contienen retardantes de llama.Con base en esta información, el fabricante de fibra de vidrio, con base en las tablas de rendimiento, selecciona material óptimo. Sin embargo, es necesario asegurarse de que las tablas de características se refieran a los materiales de este fabricante en particular, ya que las características de los materiales producidos tienen diferentes fabricantes puede diferir de muchas maneras.
Entre los diversos materiales sintéticos estructurales nuevos, los más utilizados para la construcción de embarcaciones pequeñas son los plásticos de fibra de vidrio, que consisten en un material de refuerzo de fibra de vidrio y un aglutinante (la mayoría de las veces a base de resinas de poliéster). Estos materiales compuestos tienen una serie de ventajas que los han hecho populares entre los diseñadores y constructores de embarcaciones pequeñas.
El proceso de curado de las resinas de poliéster y la obtención de plásticos reforzados con fibra de vidrio a base de ellas puede ocurrir a temperatura ambiente, lo que permite fabricar productos sin calentamiento y alta presión, lo que, a su vez, elimina la necesidad de procesos complejos y equipos costosos.
Los plásticos de poliéster reforzado con vidrio tienen una alta resistencia mecánica y no son inferiores, en algunos casos, al acero, aunque tienen una gravedad específica mucho más baja. Además, la fibra de vidrio tiene una gran capacidad de amortiguación, lo que permite que la parte inferior del casco soporte cargas de choque y vibración elevadas. Si la fuerza de impacto excede la carga crítica, entonces el daño en la carcasa de plástico, por regla general, es local y no se extiende por un área grande.
La fibra de vidrio tiene una resistencia relativamente alta al agua, aceite, combustible diesel, influencias atmosféricas. La fibra de vidrio se usa a veces para fabricar tanques de combustible y agua, y la translucidez del material permite observar el nivel del líquido almacenado.
Los cascos de embarcaciones pequeñas hechas de fibra de vidrio suelen ser monolíticos, lo que excluye la posibilidad de penetración de agua en el interior; no se pudren, no se corroen, se pueden volver a pintar cada pocos años. Para embarcaciones deportivas, es importante obtener una superficie exterior del casco idealmente lisa, que tenga baja resistencia a la fricción cuando se mueve en el agua.
Sin embargo, como material estructural, la fibra de vidrio también tiene algunas desventajas: rigidez relativamente baja, tendencia a deslizarse bajo cargas constantes; Las juntas de las piezas de fibra de vidrio tienen una resistencia relativamente baja.
La fibra de vidrio a base de resinas de poliéster se fabrica a una temperatura de 18 a 25 0 C y no requiere calentamiento adicional. El curado de plásticos reforzados con fibra de vidrio de poliéster se realiza en dos etapas:
Etapa 1 - 2 - 3 días (el material gana aproximadamente el 70% de su resistencia;
Etapa 2 - 1 - 2 meses (aumento de fuerza hasta 80 - 90%).
Para lograr la máxima resistencia de la estructura, es necesario que el contenido del aglutinante en fibra de vidrio sea mínimamente suficiente para llenar todos los huecos del relleno de refuerzo con la cadena para obtener un material monolítico. En la fibra de vidrio convencional, la relación ligante-relleno suele ser de 1:1; en este caso, la fuerza total de las fibras de vidrio se utiliza en un 50 - 70%.
Los principales materiales de fibra de vidrio de refuerzo son fardos, lonas (esteras de vidrio, fibra picada y fibra de vidrio.
El uso de materiales tejidos que utilizan fibras de vidrio retorcidas como rellenos de refuerzo para la fabricación de cascos de barcos y yates a partir de fibra de vidrio apenas se justifica tanto desde el punto de vista económico como tecnológico. Por el contrario, los materiales no tejidos para los mismos fines son muy prometedores y el volumen de su aplicación crece cada año.
El relleno más barato son los paquetes de vidrio. En el haz, las fibras de vidrio están dispuestas en paralelo, lo que permite obtener fibra de vidrio con alta resistencia a la tracción y compresión longitudinal (a lo largo de la fibra). Por lo tanto, los paquetes se utilizan para obtener productos donde es necesario lograr una resistencia preferencial en una dirección, por ejemplo, vigas de un conjunto. Cuando se construyen cascos, se utilizan paquetes cortados (10-15 mm) para sellar los espacios estructurales que se forman cuando se realizan varios tipos de conexiones.
Los haces de vidrio picado también se utilizan para la fabricación de cascos de pequeñas embarcaciones, yates, obtenidos mediante la pulverización de fibras mezcladas con resina de poliéster en la forma adecuada.
fibra de vidrio - rollo de materiales con colocación caótica de fibras de vidrio en el plano de la hoja, también están hechas de paquetes. Los GRP basados en mallas tienen características de menor resistencia que los GRP basados en telas debido a la menor resistencia de las propias mallas. Pero la fibra de vidrio, más barata, tiene un espesor importante a baja densidad, lo que asegura su buena impregnación aglutinante.
Las capas de fibra de vidrio se pueden unir en la dirección transversal químicamente (usando aglutinantes) o cosiendo mecánicamente. Dichos rellenos de refuerzo se colocan sobre una superficie con una gran curvatura más fácilmente que las telas (la tela forma pliegues, requiere corte y ajuste preliminares). Los lúpulos se utilizan principalmente en la fabricación de cascos de embarcaciones, lanchas a motor, yates. En combinación con tejidos de fibra de vidrio, las mallas se pueden utilizar para la fabricación de cascos de barcos, que están sujetos a mayores requisitos de resistencia.
Las estructuras más importantes están hechas a base de tejidos de vidrio. En la mayoría de los casos, se utilizan telas de tejido satinado, que proporcionan un mayor coeficiente de utilización de la resistencia de los hilos en fibra de vidrio.
Además, en la construcción naval pequeña, el remolque de fibra de vidrio es muy utilizado. Está hecho de hilos sin torcer - estopas. Este tejido tiene más peso, menos densidad, pero también menos costo que los tejidos hechos con hilos retorcidos. Por lo tanto, el uso de telas remolcadas es muy económico, teniendo en cuenta, además, la menor intensidad de mano de obra en la formación de estructuras. En la fabricación de botes, botes, la tela trenzada se usa a menudo para las capas exteriores de fibra de vidrio, mientras que las capas internas se colocan a partir de fibra de vidrio rígida. Esto logra una reducción en el costo de la estructura al mismo tiempo que proporciona la resistencia necesaria.
El uso de tejidos con cordones unidireccionales, que tienen una resistencia predominante en una dirección, es muy específico. Durante la formación de estructuras de barcos, dichos tejidos se colocan de tal manera que la dirección de la mayor resistencia corresponde a las mayores tensiones actuantes. Esto puede ser necesario en la fabricación de, por ejemplo, largueros, cuando es necesario tener en cuenta una combinación de resistencia (especialmente en una dirección), ligereza, conicidad, grosor de pared variable y flexibilidad.
Dado que las principales cargas sobre los largueros (en particular, sobre el mástil) actúan principalmente a lo largo de los ejes, es el uso de telas atadas unidireccionales (cuando las fibras se ubican a lo largo de los largueros, proporciona las características de resistencia requeridas. En este caso, también es posible fabricar el mástil enrollando el haz sobre un núcleo (madera, metal, etc.), que posteriormente puede ser retirado o permanecer en el interior del mástil.
Actualmente gran aplicación en la fabricación de barcos, yates y barcos encontramos los llamados estructuras de tres capas con relleno ligero en el medio.
La construcción de 3 capas consta de dos capas exteriores de carga hechas de un material laminar delgado y resistente, entre las cuales se coloca una capa más ligera, aunque menos duradera. agregar. El propósito del relleno es asegurar el trabajo conjunto y la estabilidad de las capas de apoyo, así como mantener la distancia especificada entre ellas.
El trabajo conjunto de las capas está asegurado por su conexión con el relleno y la transferencia de las fuerzas de este último de una capa a otra; la estabilidad de las capas está asegurada, ya que el relleno crea un soporte casi continuo para ellas; la distancia necesaria entre las capas se mantiene debido a la suficiente rigidez del relleno.
En comparación con la construcción tradicional de una sola capa, la construcción de tres capas tiene una mayor rigidez y resistencia, lo que permite reducir el espesor de las láminas, los paneles y el número de refuerzos, lo que se acompaña de una reducción significativa del peso de la estructura.
Las estructuras de tres capas se pueden hacer de cualquier material (madera, metal, plástico), sin embargo, se usan más ampliamente cuando se usan materiales compuestos de polímeros que se pueden usar tanto para capas de soporte como para relleno, y se garantiza su conexión entre sí. pegando
Además de la posibilidad de reducir el peso, las estructuras de tres capas tienen otras cualidades positivas. En la mayoría de los casos, además de su función principal, forman una estructura de casco; también realizan otras funciones, por ejemplo, imparten propiedades de aislamiento térmico y acústico, proporcionan una reserva de flotabilidad de emergencia, etc.
Las construcciones tricapa, por la ausencia o reducción de elementos del conjunto, permiten aprovechar de forma más racional los volúmenes internos del local, tender líneas eléctricas y algunas canalizaciones en el propio árido, y facilitar el mantenimiento de la limpieza. en el local Debido a la ausencia de concentradores de tensión y la eliminación de la posibilidad de grietas por fatiga, las estructuras de tres capas tienen una mayor confiabilidad.
Sin embargo, no siempre es posible asegurar una buena unión entre las capas portadoras y el árido debido a la falta de adhesivos con las propiedades necesarias, así como a una adherencia insuficientemente cuidadosa de los mismos. proceso tecnológico pegado Debido al espesor relativamente pequeño de las capas, es más probable que se dañen y se filtre agua a través de ellas, que puede extenderse por todo el volumen.
A pesar de ello, las estructuras tricapa son muy utilizadas para la fabricación de cascos de embarcaciones, botes y pequeñas embarcaciones (10 - 15 m de eslora), así como para la fabricación de estructuras separadas: cubiertas, superestructuras, casetas, mamparos, etc. Nota que los cascos de embarcaciones y botes, en los que el espacio entre las pieles exterior e interior se rellena con espuma para asegurar la flotabilidad, estrictamente hablando, no siempre pueden denominarse tricapa, ya que no representan tres capas planas o curvas capas de placas con un pequeño espesor del relleno. Es más correcto llamar a tales construcciones de doble revestimiento o doble casco.
Lo más conveniente es realizar elementos de tres capas de casetas, mamparos, etc., que generalmente tienen formas planas y simples. Estas estructuras están ubicadas en la parte superior del casco, y la reducción de su masa tiene un efecto positivo en la estabilidad de la embarcación.
Las estructuras navales de tres capas de fibra de vidrio utilizadas actualmente según el tipo de relleno se pueden clasificar de la siguiente manera: con un relleno sólido de espuma plástica, madera de balsa; con relleno de panal de fibra de vidrio, papel de aluminio; paneles en forma de caja hechos de materiales compuestos de polímeros; paneles combinados (en forma de caja con espuma). Las capas de apoyo en su espesor pueden ser simétricas y asimétricas con respecto a la superficie media de la estructura.
Según el método de fabricación. las estructuras de tres capas se pueden pegar, con un relleno de espuma, moldeadas en instalaciones especiales.
Como componentes principales para la fabricación de estructuras de tres capas, se utilizan los siguientes: fibra de vidrio grados T - 11 - GVS - 9 y TZHS-O, 56-0, mallas de vidrio de varios grados; resinas poliéster marui PN-609-11M, resina epoxica grados ED - 20 (u otros grados de propiedades similares), grados de espuma PVC - 1, PSB - S, PPU-3s; laminado retardante de llama.
Las estructuras de tres capas se hacen monolíticas o se ensamblan a partir de elementos separados (secciones) según el tamaño y la forma de los productos. El segundo método es más universal, ya que es aplicable a estructuras de cualquier tamaño.
La tecnología de fabricación de los paneles tricapa consta de tres procesos independientes: fabricación o preparación de las capas soporte, fabricación o preparación del relleno y montaje y encolado del panel.
Las capas de soporte se pueden prefabricar o directamente durante el moldeo de los paneles.
El árido también se puede aplicar en forma de tableros prefabricados o espumado aumentando la temperatura o mezclando los componentes apropiados durante el proceso de fabricación de los paneles. El relleno de nido de abeja se fabrica en empresas especializadas y se suministra en forma de losas cortadas de cierto espesor o en forma de bloques de nido de abeja que requieren corte. La espuma embaldosada se corta y procesa con cinta de carpintería o sierras circulares, regruesadoras y otras máquinas para trabajar la madera.
La influencia decisiva en la resistencia y confiabilidad de los paneles sándwich la ejerce la calidad del pegado de las juntas de carga con relleno, que, a su vez, depende de la calidad de la preparación de las superficies a pegar, la calidad de la capa adhesiva formado y adherencia a las condiciones de encolado. La preparación de la superficie y la aplicación de las capas adhesivas se detallan en la literatura de unión relevante.
Para el encolado de capas portadoras con masilla de nido de abeja, se recomiendan adhesivos de los grados BF-2 (curado en caliente), K-153 y EPK-518-520 (curado en frío), y con las espumas plásticas para baldosas, adhesivos del tipo K-153. y grados EPK-518-520. Estos últimos proporcionan una mayor fuerza de unión que el pegamento BF-l y no requieren equipos especiales para crear la temperatura requerida (alrededor de 150 0 C). Sin embargo, su costo es de 4 a 5 veces mayor que el costo del pegamento BF-2 y el tiempo de curado es de 24 a 48 horas (el tiempo de curado de BF es de 2 a 1 hora).
Cuando se espuman espumas entre las capas portadoras, por regla general no se requiere la aplicación de capas adhesivas sobre ellas. Después del encolado y la exposición necesaria (7-10 días), los paneles pueden ser procesados mecánicamente: corte, perforación, corte de agujeros, etc.
Al ensamblar estructuras a partir de paneles de tres capas, se debe tener en cuenta que, en las juntas, los paneles generalmente se cargan con cargas concentradas y los nodos deben reforzarse con insertos especiales de un material más denso que el relleno. Los principales tipos de juntas son mecánicas, moldeadas y combinadas.
Al sujetar piezas, saturación en construcciones trex, es necesario prever refuerzos internos en el sujetador, especialmente cuando se usan sujetadores mecánicos. Uno de los métodos de dicha amplificación, así como la secuencia tecnológica del ensamblaje, se muestran en la figura.
El refuerzo de fibra de vidrio está tomando una posición cada vez más fuerte en la construcción moderna. Esto se debe, por un lado, a su alta resistencia específica (la relación entre la resistencia y la gravedad específica), por otro lado, alta resistencia a la corrosión, resistencia a las heladas, baja conductividad térmica. Las estructuras donde se utiliza refuerzo de fibra de vidrio no son conductoras, lo cual es muy importante para excluir las corrientes parásitas y la electroósmosis. Debido al mayor costo en comparación con el refuerzo de acero, el refuerzo de fibra de vidrio se usa principalmente en estructuras críticas que están sujetas a requisitos especiales. Dichas estructuras incluyen estructuras en alta mar, especialmente aquellas partes de ellas que se encuentran en la zona de nivel de agua variable.
CORROSIÓN DEL CONCRETO EN AGUA DE MAR
Acción química agua de mar debido principalmente a la presencia de sulfato de magnesio, que provoca dos tipos de corrosión del hormigón: magnesio y sulfato. En este último caso, se forma en el hormigón una sal compleja (hidrosulfoaluminato de calcio), que aumenta de volumen y provoca la fisuración del hormigón.
Otro fuerte factor de corrosión es el dióxido de carbono, que las sustancias orgánicas liberan durante la descomposición. En presencia de dióxido de carbono, los compuestos insolubles que determinan la resistencia se convierten en bicarbonato de calcio altamente soluble, que se lava del hormigón.
El agua de mar actúa más fuertemente sobre el concreto directamente sobre la superficie del agua. Cuando el agua se evapora, queda un residuo sólido en los poros del hormigón, formado por sales disueltas. El flujo constante de agua en el hormigón y su posterior evaporación de las superficies expuestas conduce a la acumulación y crecimiento de cristales de sal en los poros del hormigón. Este proceso va acompañado de expansión y fisuración del hormigón. Además de las sales, la superficie del hormigón experimenta los efectos de la congelación y descongelación alternadas, así como de la humectación y el secado.
En la zona de nivel de agua variable, el hormigón se destruye en menor medida, debido a la ausencia de corrosión salina. La parte submarina del hormigón, que no está sujeta a la acción cíclica de estos factores, rara vez se destruye.
El trabajo da un ejemplo de la destrucción de un pilote de hormigón armado, cuyos pilotes, de 2,5 m de altura, no estaban protegidos en la zona de un horizonte de agua variable. Un año más tarde se descubrió la desaparición casi total del hormigón de esta zona, por lo que el pilar quedó sostenido por un solo refuerzo. Por debajo del nivel del agua, el hormigón se mantuvo en buenas condiciones.
La posibilidad de fabricar pilotes duraderos para estructuras offshore radica en el uso de refuerzos superficiales de fibra de vidrio. En términos de resistencia a la corrosión y resistencia a las heladas, tales estructuras no son inferiores a las estructuras hechas completamente de materiales poliméricos, y son superiores en resistencia, rigidez y estabilidad.
La durabilidad de las estructuras con refuerzo externo de fibra de vidrio está determinada por la resistencia a la corrosión de la fibra de vidrio. Debido a la estanqueidad de la cubierta de fibra de vidrio, el concreto no está expuesto al medio ambiente y, por lo tanto, su composición solo puede seleccionarse en función de la resistencia requerida.
REFUERZOS DE PRFV Y SUS TIPOS
Para elementos de concreto donde se usa refuerzo de fibra de vidrio, los principios de diseño de estructuras de concreto reforzado son generalmente aplicables. La clasificación según los tipos de refuerzo de fibra de vidrio utilizados es similar. El refuerzo puede ser interno, externo y combinado, que es una combinación de los dos primeros.
El refuerzo interno no metálico se utiliza en estructuras operadas en ambientes que son agresivos para el refuerzo de acero, pero no agresivos para el concreto. El refuerzo interno se puede dividir en discreto, disperso y mixto. El refuerzo discreto incluye varillas individuales, marcos planos y espaciales, mallas. Es posible combinar, por ejemplo, varillas y mallas individuales, etc.
Más vista sencilla El refuerzo de fibra de vidrio son varillas de la longitud requerida, que se utilizan en lugar de acero. No inferiores al acero en resistencia, las varillas de fibra de vidrio son significativamente superiores a ellas en resistencia a la corrosión y, por lo tanto, se utilizan en estructuras donde existe el riesgo de corrosión del refuerzo. Es posible sujetar varillas de fibra de vidrio en marcos utilizando elementos de plástico autoblocantes o amarrándolos.
El refuerzo disperso consiste en introducir en mezcla de concreto al mezclar fibras picadas (fibras), que se distribuyen aleatoriamente en el hormigón. Mediante medidas especiales es posible lograr una disposición direccional de las fibras. El hormigón con refuerzo disperso se conoce comúnmente como hormigón reforzado con fibras.
En el caso de un ambiente agresivo para el hormigón, el refuerzo externo es una protección eficaz. Al mismo tiempo, el refuerzo de lámina externa puede realizar simultáneamente tres funciones: potencia, protección y la función de encofrado durante el hormigonado.
Si el refuerzo externo no es suficiente para absorber las cargas mecánicas, se utiliza un refuerzo interno adicional, que puede ser de fibra de vidrio o de metal.
El refuerzo externo se divide en continuo y discreto. Sólido es una estructura de lámina que cubre completamente la superficie de hormigón, elementos discretos tipo malla o tiras individuales. En la mayoría de los casos, se lleva a cabo el refuerzo de un lado de la cara traccionada de la superficie de una viga o losa. En el caso de armaduras superficiales de las vigas a una cara, es recomendable colocar los dobleces de la chapa de armadura en las caras laterales, lo que aumenta la resistencia a la fisuración de la estructura. El refuerzo externo se puede disponer tanto a lo largo de toda la longitud o superficie del elemento de apoyo, como en las áreas separadas más solicitadas. Esto último se realiza sólo en aquellos casos en que no se requiera proteger el hormigón de los efectos de un ambiente agresivo.
REFUERZO EXTERNO DE PRFV
La idea principal de las estructuras con refuerzo externo es que la cubierta hermética de fibra de vidrio protege de manera confiable el elemento de concreto de los efectos del ambiente externo y, al mismo tiempo, realiza las funciones de refuerzo, percibiendo cargas mecánicas.
Existen dos formas de obtener estructuras de hormigón en láminas de fibra de vidrio. El primero consiste en la fabricación de elementos de hormigón, su secado y posterior encapsulado en una envolvente de fibra de vidrio, mediante bobinado multicapa con material de vidrio (fibra de vidrio, cinta de vidrio) con impregnación de resina capa por capa. Después de la polimerización del aglutinante, el devanado se convierte en una carcasa continua de fibra de vidrio y el elemento completo en una estructura de tubería de hormigón.
El segundo se basa en la prefabricación de una envolvente de fibra de vidrio y su posterior relleno con una mezcla de hormigón.
La primera forma de obtener estructuras, donde se utiliza refuerzo de fibra de vidrio, permite crear una compresión transversal preliminar del hormigón, lo que aumenta significativamente la resistencia y reduce la deformabilidad del elemento resultante. Esta circunstancia es especialmente importante, ya que la deformabilidad de las estructuras de hormigón-tubo no permite aprovechar al máximo un aumento significativo de la resistencia. La compresión transversal preliminar del hormigón se crea no solo por la tensión de las fibras de vidrio (aunque cuantitativamente constituye la parte principal del esfuerzo), sino también por la contracción del aglomerante durante la polimerización.
REFUERZO DE PRFV: RESISTENCIA A LA CORROSIÓN
La resistencia de los plásticos reforzados con fibra de vidrio a los medios agresivos depende principalmente del tipo de aglutinante polimérico y de la fibra. Cuando el refuerzo interno de los elementos de hormigón, la resistencia del refuerzo de fibra de vidrio debe evaluarse no solo en relación con el ambiente externo, sino también en relación con la fase líquida en el hormigón, ya que el endurecimiento del hormigón es un entorno alcalino en el que la fibra de aluminoborosilicato de uso común es destruido. En este caso, las fibras se deben proteger con una capa de resina o se deben utilizar fibras de diferente composición. En el caso de estructuras de hormigón no mojado, no se observa corrosión por fibra de vidrio. En estructuras mojadas, la alcalinidad del ambiente del concreto puede reducirse significativamente usando cementos con aditivos minerales activos.
Las pruebas han demostrado que el refuerzo de fibra de vidrio tiene una resistencia en un ambiente ácido de más de 10 veces, y en soluciones salinas de más de 5 veces mayor que la resistencia del refuerzo de acero. Lo más agresivo para el refuerzo de fibra de vidrio es un ambiente alcalino. La disminución de la resistencia del refuerzo de fibra de vidrio en un ambiente alcalino se produce como resultado de la penetración de la fase líquida en la fibra de vidrio a través de defectos abiertos en el ligante, así como a través de la difusión a través del ligante. Cabe señalar que la nomenclatura de las materias primas y tecnologías modernas La producción de materiales poliméricos permite regular las propiedades del ligante para refuerzo de fibra de vidrio en un amplio rango y obtener composiciones con permeabilidad extremadamente baja, y por lo tanto minimizar la corrosión de la fibra.
REFUERZOS DE PRFV: APLICACIÓN EN LA REPARACIÓN DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO
Los métodos tradicionales de refuerzo y restauración de estructuras de hormigón armado son bastante laboriosos y, a menudo, requieren una interrupción prolongada de la producción. En el caso de un ambiente agresivo después de la reparación, se requiere crear una protección para la estructura contra la corrosión. La alta capacidad de fabricación, el corto tiempo de curado del aglutinante de polímero, la alta resistencia y la resistencia a la corrosión del refuerzo externo de fibra de vidrio predeterminaron la conveniencia de su uso para fortalecer y restaurar elementos de estructuras que soportan carga. Los métodos utilizados para este fin dependen de caracteristicas de diseño artículos reparados.
REFUERZOS DE PRFV: EFICIENCIA ECONÓMICA
La vida útil de las estructuras de hormigón armado bajo la influencia de entornos agresivos se reduce considerablemente. Reemplazarlos con fibra de vidrio elimina el costo de revisiones, cuyas pérdidas aumentan significativamente cuando se requiere una parada de producción para el tiempo de reparación. Las inversiones en la construcción de estructuras donde se utiliza refuerzo de fibra de vidrio son muy superiores a las de hormigón armado. Sin embargo, después de 5 años dan sus frutos, y después de 20 años el efecto económico alcanza el doble del costo de erigir estructuras.
LITERATURA
