CFRP — Polímero Reforzado con Fibra de Carbono — es un compuesto de fibras de carbono de alta resistencia mantenidas en una matriz epoxi curada. Adherido a la superficie de un elemento estructural existente, añade capacidad de tracción exactamente donde el elemento la necesita, convirtiendo una viga, losa, columna o muro de resistencia insuficiente en uno que soporta las cargas actuales. Esto se logra sin la demolición, el tiempo de inactividad y el peso muerto adicional que conllevan los métodos tradicionales.
¿Por qué fibra de carbono?
El atractivo se reduce al material en sí. La fibra de carbono tiene una resistencia a la tracción varias veces superior a la del acero estructural con aproximadamente una quinta parte del peso y no se corroe. Un laminado de solo un milímetro de espesor puede reemplazar una placa de acero muchas veces más pesada. Debido a que el refuerzo es delgado y liviano, puede instalarse a mano, por encima y en espacios reducidos donde atornillar placas de acero sería poco práctico.
Cómo funciona
El refuerzo se basa en la adhesión entre el compuesto y el sustrato. La fibra soporta la tracción; el adhesivo epoxi transfiere la tensión del hormigón a la fibra a través del área adherida. Por lo tanto, la estructura anfitriona debe estar sana: se eliminan material suelto, lechada y contaminación, se lija la superficie para exponer el agregado y se aplica una imprimación para que la resina de saturación pueda adherirse. Cuando el sistema cura, el miembro y el CFRP actúan compuestamente como uno solo.
Dónde se utiliza
Las aplicaciones típicas incluyen: aumentar la capacidad de carga viva de vigas de puentes y plataformas de estacionamiento; restaurar la capacidad perdida por corrosión o impacto; agregar resistencia a flexión o corte después de un cambio de uso; confinar columnas para mejorar la ductilidad y la capacidad axial; y mejoras sísmicas. El CFRP funciona en hormigón armado, hormigón pretensado, acero, mampostería y madera.
Dos formas comunes
El sistema se presenta principalmente como tejido flexible (también llamado lámina o envoltura), que se satura con resina en obra y se adapta a formas curvas e irregulares, y como placa rígida precurada (tira laminada), que se adhiere a fondos planos para un refuerzo a flexión eficiente. Elegir entre ellos es el tema de su propia guía.
Ventajas y limitaciones
Las ventajas son rapidez, peso adicional mínimo, resistencia a la corrosión y casi ningún cambio en las dimensiones del miembro o espacios libres. Las limitaciones también importan: el CFRP es un refuerzo a tracción adherido superficialmente, por lo que el miembro existente debe tener suficiente capacidad de compresión desde el principio; el rendimiento depende en gran medida de la preparación de la superficie y de la habilidad del instalador; y la fibra de carbono desnuda pierde resistencia al fuego, por lo que los conjuntos con clasificación de resistencia al fuego necesitan recubrimientos protectores o placas. El diseño siempre debe seguir un código reconocido como ACI 440.2R y ser realizado por un ingeniero calificado.
Usado dentro de esos límites, el refuerzo con CFRP es una de las formas más rápidas y menos disruptivas de extender la vida útil de una estructura existente.