Hormigón reforzado con fibra de vidrio
El hormigón reforzado con fibra de vidrio ( GFRC ) es un tipo de hormigón reforzado con fibra . El producto también se conoce como hormigón reforzado con fibra de vidrio o GRC en inglés británico . [1] Los hormigones de fibra de vidrio se utilizan principalmente en paneles de fachadas de edificios exteriores y como hormigón prefabricado arquitectónico. Los materiales algo similares son el revestimiento de fibrocemento y las placas de cemento .
El hormigón reforzado con fibra de vidrio consiste en fibra de vidrio resistente a los álcalis de alta resistencia incrustada en una matriz de hormigón . [1] De esta forma, tanto las fibras como la matriz conservan sus identidades físicas y químicas, al tiempo que ofrecen una combinación sinérgica de propiedades que no se puede lograr con ninguno de los componentes actuando solo. En general, las fibras son los principales miembros que soportan la carga, mientras que la matriz que las rodea las mantiene en las ubicaciones y la orientación deseadas, actuando como un medio de transferencia de carga entre las fibras y protegiéndolas del medio ambiente .daño. Las fibras proporcionan refuerzo para la matriz y otras funciones útiles en materiales compuestos reforzados con fibra. Las fibras de vidrio se pueden incorporar a una matriz en longitudes continuas o discontinuas (cortadas).
La durabilidad era pobre con el tipo original de fibras de vidrio ya que la alcalinidad del cemento reacciona con su sílice. En la década de 1970 se comercializaron las fibras de vidrio resistentes a los álcalis. [2] La resistencia a los álcalis se logra agregando zirconio al vidrio. Cuanto mayor sea el contenido de zirconio, mejor será la resistencia al ataque de los álcalis. Las fibras de vidrio AR deben tener un contenido de Zirconia de más del 16% para cumplir con las especificaciones reconocidas internacionalmente (EN, ASTM, PCI, GRCA, etc.).
Una aplicación muy utilizada para el hormigón reforzado con fibra es el laminado estructural , que se obtiene adhiriendo y consolidando capas delgadas de fibras y matriz en el espesor deseado. La orientación de las fibras en cada capa, así como la secuencia de apilamiento de varias capas, se pueden controlar para generar una amplia gama de propiedades físicas y mecánicas para el laminado compuesto. El GFRC fundido sin marco de acero se usa comúnmente para aplicaciones puramente decorativas, como molduras de ventanas, columnas decorativas, frisos exteriores o paneles de pared similares a la piedra caliza .
El diseño de paneles de hormigón reforzado con fibra de vidrio utiliza el conocimiento de sus propiedades básicas bajo fuerzas de tracción , compresión, flexión y corte, junto con estimaciones del comportamiento bajo efectos de carga secundarios como la fluencia, la respuesta térmica y el movimiento de la humedad.
Hay una serie de diferencias entre el metal estructural y los compuestos reforzados con fibra. Por ejemplo, los metales en general exhiben deformación elástica y plástica , mientras que la mayoría de los compuestos reforzados con fibra son elásticos en sus características de tensión-deformación por tracción. Sin embargo, la naturaleza diferente de estos materiales proporciona mecanismos para la absorción de alta energía en una escala microscópica comparable al proceso de cedencia. Según el tipo y la gravedad de las cargas externas, un laminado compuesto puede presentar un deterioro gradual de sus propiedades, pero normalmente no falla de manera catastrófica. Los mecanismos de desarrollo y crecimiento de daños en estructuras metálicas y compuestas también son bastante diferentes. Otras características importantes de muchos compuestos reforzados con fibra son su nocomportamiento corrosivo , alta capacidad amortiguadora y bajos coeficientes de dilatación térmica.
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