junio 24th, 2022
Nueva guía sobre las estructuras de materiales compuestos de la AFGC – Wiki sobre estos elementos estructurales poco utilizados en nuestra profesión.
Con motivo de la participación de Soletanche Bachy France en la redacción de las recomendaciones para el uso de estructuras de materiales compuestos por parte de la Asociación Francesa de Ingeniería Civil, nos gustaría dar a conocer nuestra visión general sobre estos elementos estructurales todavía muy poco utilizados en nuestro sector de actividad.
¿Qué son las estructuras de materiales compuestos?
Son estructuras no metálicas que sustituyen a las estructuras de acero (HA, barras de acero inoxidable) en las estructuras de hormigón armado. Se componen de fibras muy finas (generalmente de vidrio, de aramida, de carbono y, en menor medida, de basalto) que dan a la estructura su resistencia, y una matriz (epoxi, viniléster, poliéster) que mantiene unidas las fibras y las protege.
Un poco de historia…
El mercado de los materiales compuestos empezó a desarrollarse en 1970 en Norteamérica y posteriormente se propagó por Europa, a comienzos de los años 80. Hasta el año 2000 fue un nicho de mercado, y los materiales compuestos eran costosos. En estos últimos 20 años se han multiplicado sus aplicaciones, lo que ha provocado una baja en los precios. Canadá fue uno de los precursores en el uso de los materiales compuestos en la construcción, estableciendo desde el inicio un marco normativo que es ahora uno de los más avanzados.
Sin embargo, en Francia, la ausencia de un marco referencial nacional y la falta de perspectiva sobre la durabilidad de los materiales compuestos hacen que no se utilicen, o se utilicen se forma limitada en las obras definitivas
Así, nuestros equipos de Soletanche Bachy Francia utilizan principalmente las estructuras de materiales compuestos como las jaulas de refuerzo para los muros de contención que van a ser recortados por las tuneladoras (Tranvía de Niza, estaciones del Grand Paris).
La futura versión del Eurocódigo 2, que proporcionara un marco normativo para el uso de las estructuras de materiales compuestos, y esta nueva guía que ofrece una herramienta completa y operativa para el ingeniero, deberían desarrollar más el uso de materiales compuestos en obras especiales de cimentación.
Sabías que?
Los Eurocódigos son las normas europeas para el dimensionamiento y justificación de estructuras de edificación e ingeniería civil.
¿Cuáles son las ventajas relacionadas con el uso de las estructuras de materiales compuestos?
Las estructuras de materiales compuestos presentan ventajas relacionadas con su naturaleza no metálica:
- Dado que no contienen hierro, las estructuras de materiales compuestos no se oxidan, lo que las hace especialmente adecuadas para su uso en ambientes altamente corrosivos (medio marino, cubiertas de puentes sometidas a la sal utilizada para el deshielo en Canadá, plantas de tratamiento de aguas residuales).
- Son muy ligeras, lo que sin duda repercute en el transporte, pero también en el mantenimiento en las propias obras.
- Por último, al no ser metálicas, no son susceptibles a las corrientes inducidas y son amagnéticas (monitor de IRM en los hospitales, solera en la zona de cambio para los tranvías, etc.).
¿Cuáles son los inconvenientes?
Las estructuras de materiales compuestos presentan unas propiedades físicas bastante diferentes de las estructuras de acero habitualmente utilizadas en el hormigón armado, por consiguiente, no es posible sustituir simplemente una por otra.
De hecho, aunque las estructuras de materiales compuestos tienen un límite elástico generalmente elevado (de 700 a 1.200 MP en comparación con los 5.000 MP de nuestros aceros actuales), siguen siendo frágiles (se rompen sin presentar grandes deformaciones).
Sin embargo, la normativa lo tiene en cuenta, al mantenerlas muy alejadas de los límites de resistencia del material. También cabe señalar que las estructuras de materiales compuestos son mucho más flexibles que el acero, por lo que es necesario limitar la tracción sobre estas fibras para tener un comportamiento comparable al de un refuerzo de acero.
