Sesi N 28 (Blended) - Fibras de Carbono

Fibras de carbono como
reforzamiento de estructuras
Sesión 28
LOGRO
▪ De la Unidad
Al finalizar la unidad, el estudiante explica la
importancia de los geosintéticos y las fibras de
carbono, como uso común en la construcción.
▪ De la Sesión
Al finalizar la sesión, el estudiante analiza las fibras de
carbono a partir del conocimiento de sus propiedades
y características como material de construcción,
aplicado a diferentes sistemas constructivos.
PREFACIO
▪ La fibra de carbono fue utilizada inicialmente, durante la

década del sesenta del siglo pasado, en la industria
aeronáutica, pero posteriormente su desarrollo la volvió un
material multipropósito.
▪ Dentro de los usos que se les ha desarrollado, en las ultimas

décadas, está su aplicación en la construcción dentro de dos
líneas de trabajo: reparación o reforzamiento de estructuras;
este último ya se ha empezado a utilizar en nuestro medio.
DEFINICIÓN
▪ La fibra de carbono es una fibra sintética constituida por finos

filamentos de carbono, fabricada a partir del poliacrilonitrilo
(polímero usado para fabricar diversas fibras sintéticas).
▪ Tiene propiedades mecánicas similares a las del acero y es tan

ligera como la madera o el plástico. Por su dureza tiene mayor
resistencia al impacto que el acero.
DEFINICIÓN
Video: Así se hace la fibra de carbono

PROPIEDADES
▪ Las principales propiedades de la fibra de carbono son:

▪ Muy elevada resistencia mecánica, con un modulo de
elasticidad elevado y una baja densidad.
▪ Tiene un coeficiente de dilatación muy bajo y una
conductividad térmica elevada.
▪ Es termoestable, resiste variaciones de temperatura
manteniendo su forma.
▪ Tiene una resistencia a la fatiga muy alta (fenómeno por el
cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas
se produce más fácilmente que con cargas estáticas).
▪ Gran resistencia a agentes externos.
▪ Tiene poca resistencia al roce lo que condiciona su
manipulación.
PROPIEDADES
Video: Prueba de resistencia del refuerzo estructural con fibra de

carbono Sika Carbodur
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
▪ Ventajas:
- Alta resistencia a la tracción
- Bajo peso
- No se corroe
- Resistente a sustancias ácidas
▪ Desventajas:
- Costo elevado
- Impacto estético
USOS
▪ El principal uso que tiene actualmente la fibra de

carbono, en la construcción, es la reparación o el
reforzamiento de estructuras.
▪ Este uso consiste en la aplicación de una lámina de
fibra de carbono con resina epóxica al elemento
estructural a reparar o reforzar.
▪ El control de calidad del proceso de colocación de la
lamina de fibra de carbono es fundamental, debido a
que si quedaran vacíos o la adherencia no fuera
completa, el reforzamiento no va a ser exitoso.
USOS
Razones por la cuales aplicar fibras de carbono:

▪ Incremento de cargas
▪ Incremento de carga viva
▪ Incremento de volumen de tráfico en puentes
▪ Instalación de maquinaria pesada en edificios industriales
▪ Estructuras con vibración
▪ Cambios en el uso de edificios
▪ Refuerzo sísmico
▪ Envoltura de columnas (confinamiento)
▪ Paredes de albañilería confinada
▪ Daño de partes estructurales
▪ Envejecimiento de materiales de construcción (corrosión),
previo tratamiento
USOS
Cargas de una estructura de concreto armado:

USOS
USOS
PROCESO DE COLOCACIÓN
1. Preparación e imprimación:
Redondeo de aristas o cantos vivos y granallado del concreto
superficial con máquina especial.
2. Aplicación de mortero epoxi:

3. Enfajado de columna con fibra de carbono embebida en resina

por ambas caras:
Video: Propiedades e instalación de CFRP

EJEMPLO
EJEMPLO
Video: Como reforzar una estructura con fibra de carbono

ENCAMISADO DE COLUMNAS
El encamisado de columnas es una técnica que sirve como

reforzamiento estructural, considerando ampliar la sección de las
columnas por alguno de las siguientes motivos:
- Se encuentran debilitadas por alguna situación.
- Se decide construir más niveles en la edificación, lo cual
demanda ampliar la sección para soportar la carga de los
nuevos niveles a construir.
ENCAMISADO DE COLUMNAS
Video: Encamisado o refuerzo de columna debilitada

CONCLUSIONES
▪ ¿Qué hemos aprendido en esta sesión?

PREGUNTAS…
Si, luego del estudio de este material, tienes dudas

sobre alguno de los temas, ingresa al Aula Virtual y
participa en el foro de dudas académicas de la
unidad.
Material producido por la
Universidad Peruana de
Ciencias Aplicadas
Continúa con las actividades Autor:
propuestas en la sesión Arturo Manrique Palomino
COPYRIGHT © UPC –
Todos los derechos
reservados

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Fibras de carbono como

▪ La fibra de carbono fue utilizada inicialmente, durante la

▪ Dentro de los usos que se les ha desarrollado, en las ultimas

▪ La fibra de carbono es una fibra sintética constituida por finos

▪ Tiene propiedades mecánicas similares a las del acero y es tan

Video: Así se hace la fibra de carbono

▪ Las principales propiedades de la fibra de carbono son:

Video: Prueba de resistencia del refuerzo estructural con fibra de

▪ El principal uso que tiene actualmente la fibra de

Razones por la cuales aplicar fibras de carbono:

Cargas de una estructura de concreto armado:

2. Aplicación de mortero epoxi:

3. Enfajado de columna con fibra de carbono embebida en resina

Video: Propiedades e instalación de CFRP

Video: Como reforzar una estructura con fibra de carbono

El encamisado de columnas es una técnica que sirve como

Video: Encamisado o refuerzo de columna debilitada

▪ ¿Qué hemos aprendido en esta sesión?

Si, luego del estudio de este material, tienes dudas

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