Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

FIBRAS EN CONSTRUCCION

No description
by

Franco Caro Guzman

on 3 December 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of FIBRAS EN CONSTRUCCION





Capitulo 3



La fibra de coco pertenece a la familia delas fibras duras como ellas fibras duras como el henequén.
Se trata de una fibra compuesta por una fibra compuesta por celulosa y leño que posee baja conductividad al calor y resistencia al impacto, a las bacterias y al agua.


Su resistencia y durabilidad la hacen un material adecuado para el mercado de la construcción, para usarlo como material de construcción, de aislamiento térmico y acústico.



Obtención y utilización de cenizas provenientes de la cascarilla de arroz para la construcción:

Fabricación de bloques a partir de la cascarilla de arroz

“El problema representa más de 600 toneladas que cada año quedan como desperdicio en las piladoras de arroz del cantón Babahoyo, tras la extracción de la gramínea. En efecto, se trata del cereal, al que finalmente un proyecto le encontró una alternativa útil, económica y accesible que satisface a todos los afectados, sobre todo al medio ambiente. Se trata de la elaboración de bloques utilizando como materia prima esa cascarilla” (García, 2011, 109).

Para la naturaleza el proyecto que se está desarrollando en Samborondón representa un doble beneficio, porque además de la eliminación de la emisión de contaminantes al ser quemada, al reemplazar la arena por la cascarilla en la elaboración del bloque también se frena la extracción de este material de los ríos.
Más de un año de pruebas hidrófugas (sustancia que evita la humedad o las filtraciones) y de resistencia en laboratorios lograron convertir la mezcla de la cascarilla de arroz con cemento y piedra en bloques para construir casas, cuya calidad se ajusta a los estándares internacionales, asegura Urbano Caicedo, director de la Escuela de Ingeniería Civil de la Universidad de Especialidades Espíritu Santo (UEES), una de las áreas involucradas en este proyecto.
Económico, liviano respecto del bloque común y de carácter ignífugo (no se quema fácilmente) hacen del material asequible, incluso menos peligroso frente a terremotos o incendios

 


 
El método Nebraska es el método original, desarrollado por los pioneros en América. Los fardos hacen de muros de carga, soportan el peso de la cubierta reforzados por estacas verticales y un zuncho de coronación.
Es el método más sencillo y más divertido, requiere pocos conocimientos previos.
 
El método portante, una armazón de madera, acero u hormigón confiere la debida solidez, y las balas de paja hacen de cerramientos, sin carga estructural. Requiere experiencia en carpintería, y más inversión que el Nebraska. A cambio ganamos flexibilidad en el diseño.

El método canadiense consolida las balas de paja con pilares de mortero. Es un método muy laborioso y poco divertido, pero supera todos los requisitos de la exigente normativa canadiense. En cualquier caso, la casa de paja requiere unos cimientos, que habitualmente son del tipo perimetral.




La paja se ha usado siempre como material de construcción. A principios de 1900, campesinos norteamericanos la emplearon en las paredes de sus viviendas. Ahora, las pacas de paja son un material favorito para quienes quieren una vivienda con alto aislamiento, uso de energía eficiente y construida con materiales favorables al medio ambiente.
Las viviendas construidas con pacas de paja son durables, calientes en el invierno y frescas durante el verano, resistentes al fuego, y son cómodas (Pérez, 2011, p.20).
 

Esta novedosa e interesante idea puede traer un gran cambio a las casas y edificios “verdes” interesados en la optimización de sus recursos, ya que, en síntesis, se reducen los costos de construcción y calefacción y se cuida el medio ambiente.



 
El adobe se presenta como un material ecológico 100%, un perfecto aislante térmico y acústico, que no genera costes de gastos energéticos durante su fabricación.
Pues cumple la mayoría de requisitos.

Dimensiones de los Adobes

Las dimensiones recomendables para los adobes son: 38cmx 38cm y su espesor de 8cm a 12cm. Los medios adobes son de 19cm x 38cm y del mismo espesor del adobe.

Preparación del barro y mezclado
 
Se remoja el suelo seleccionado, procediéndose a retirar las piedras y otros elementos extraños. Se agrega agua poco a poco, realizándose el mezclado. Se va agregando paja o ichu a la mezcla de barro en una proporción del 20% en volumen para controlar las rajaduras en l os adobes.



Frecuentemente se usan fibras de Poliéster, Kevlar 29 y Kevlar 49 en forma de cuerda y se conocen como Tipo A, Tipo F y Tipo G, respectivamente. La sustitución de cables de acero por cables de Parafil puede ser una opción de gran futuro. Las cuerdas han sido usadas como cables para pretensar en hormigón armado pretensado.
Los ensayos han permitido a los ingenieros predecir que una cuerda de Parafil puede sostener una carga de un 50% de la resistencia última a corto plazo durante 100 años y que aplicando un factor material de 1.5 a este nivel de carga se consigue una tensión de trabajo que se mantiene en aproximadamente 650 MPa (Richardson y Lokensgard, 2002, 124).



Existen dos fibras con base polimérica y un material de fibra inorgánica cuyo uso como cable es disponible desde 1978. El cable consiste en haces de varillas, cada una de las cuales contiene fibras de filamentos de vidrio E en una resina de poliéster no saturado. El módulo de elasticidad de las varillas de Polystal es 51 GPa y tiene una característica tensión-deformación lineal a rotura de 1520 MPa; la resistencia a rotura es 3.3%. Para fil es una cuerda que contiene un núcleo de fibra alineada unidireccionalmente que está encapsulada en un encofrado de material polímero.







La fibra se fabrica normalmente mediante un proceso de extrusión e hilado. Una solución del polímero en un solvente adecuado a una temperatura entre -50° C y -80° C es sometido a extrusión en un cilindro caliente que está a 200° C; esto provoca la evaporación del solvente y la fibra resultante es enrollada en una bobina.
La fibra, entonces, es sometida a un proceso de estiramiento para aumentar sus propiedades de resistencia y rigidez. “Existen distintos tipos de fibras de aramida, incluido el kevlar, aramida que se fabrica en diferentes versiones por Du Pont en USA e Irlanda del Norte, el twaron, que es producido por Enka en Holanda y technora, que es fabricada en Teijin, Japón” (García, 2011,267).

Las fibras de aramida son unas fibras orgánicas y sintéticas que tienen un alto grado de cristalinidad; tienen aplicaciones en el campo de los materiales compuestos. Las cadenas moleculares son alineadas y rigidizadas mediante anillos aromáticos con uniones de hidrógeno. Esta combinación explica su altísima resistencia. Existen dos grados de rigidez: uno tiene un módulo de elasticidad en el rango de 60 GPa y el otro tiene un módulo de elasticidad de 130 GPa. La fibra de más alto módulo es la que se utiliza en materiales compuestos de matriz termoestable.




“El principal interés industrial en el uso de fibras sintéticas radica en el campo de suelos reforzados con las posibilidades que presentan los geo textiles.
Estos sistemas poseen un número de características intrínsecas que los hacen ideales para aplicaciones de refuerzo de suelos.” (Callister, 1996, p.65).

 Las fibras sintéticas se fabrican a partir de polímeros termoplásticos tales como las poliolefinas (polipropileno y polietileno), la poliamida (nylon) y el poliéster. Las poliolefinas se usan en la producción de materiales compuestos cemento/mortero, aunque también se utilizan junto con la poliamida y el poliéster en materiales geosintéticos

Las fibras naturales, como el algodón, el yute, y la mayoría de aquellas reproducidas, como la celulosa y el rayón, son poco usadas para fabricar materiales geo textiles ya que son biodegradables


Identificadas con las siglas CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics), las fibras de carbono se fabrican mediante pirólisis controlada y ciclización de precursores de cierta fibra orgánica, el más común de los cuales es el precursor poliacrilonitrilo (PAN) y el precursor MPP; el primero es una fibra sintética y el segundo se obtiene de la destilación destructiva del carbón.
“El proceso de fabricación de fibra de carbono consiste en una secuencia de procedimientos: estabilización, carbonización, grafitización y tratamiento de superficie. En el primer paso de la fabricación de la fibra de PAN (estabilización), un filamento de copolímero de poliacrilonitrilo (PAN) es estirado y pasado a través de un horno de oxidación a baja temperatura para adquirir estabilidad dimensiona” (García, 2011, 280).



Este paso suele denominarse infusible. En el siguiente paso de carbonización la estructura interna del polímero se convierte a una alta temperatura más alta (800° C bajo una atmósfera inerte) en lazos de anillos hexagonales de carbono continuo. Durante el período de calentamiento, muchos elementos diferentes del carbono desaparecen y los cristales de carbono se orientan a lo largo de toda la longitud de la fibra.




 

La fibra de vidrio AR es una fibra de alto módulo (10 veces más resistente que el polipropileno) con una gran resistencia a la tracción (de 3 a 4 veces la del acero).
Es pues una fibra ideal para reforzar las matrices de cemento





CAPITULO 2



Los polímeros termoestables se fabrican normalmente a partir de precursores líquidos o semi-sólidos que endurecen irreversiblemente; esta reacción química es conocida como poli condensación, polimerización o
curado y al final del proceso, la resina líquida se convierte en un sólido duro con eslabones químicos en cruz, lo que produce una red tridimensional tirante de cadenas de polímero (Callister,1996, p.68).


Las unidades moleculares que forman la red y la longitud y densidad de los eslabones en cruz de la estructura influirán en las propiedades mecánicas del material; la red y la longitud de las unidades están en función de los productos químicos utilizados y los eslabones en cruz están en función de la temperatura de curado.




 
La resistencia a la corrosión es fundamental si pretendemos ubicar la pieza en un entorno público a
expensas de los riesgos climáticos, medioambientales y condicionantes del entorno estético




CAPITULO 1



FIBRAS EN LA CONSTRUCCIÓN

Autores:

CARO GUZMAN Franco Andreoly
GUTIERREZ CASAS Karen Paola
OLIVAS MELGARJO André Marcel
QUISPE ASCENCIOS Mayli
QUISPE CUEVA Edson Iván




Las fibras y polímeros solo deben ser organizadas cuando sea conveniente en una construcción. Ya que este es un poderoso material para soporte de estructuras.
Sin embargo produce una contaminación al ambiente y esto debe evitarse de todas maneras.


Se debe saber utilizar las fibras de acuerdo al tipo de construcción que se realice.


Las ventajas de los materiales compuestos frente a los materiales tradicionales son bajo peso, elevada resistencia reducción en tiempos de instalación y resistencia a la corrosión.


CONCLUSIONES

 
Los plásticos reforzados con fibra (PRF) que contienen dos o más fibras como material de refuerzo, así como la construcción de sándwich constituyen los compuestos de híbridos

Los compuestos híbridos son adecuados siempre
que:

se pueda obtenerse un espectro más amplio de propiedades físicas y mecánicas con la mezcla de varias fibras que con una sola.

se puedan reemplazarse en parte fibras caras, como las de carbono o de boro, por fibras más económicas como las sintéticas o las de vidrio.




CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL HÍBRIDO



Los pasos de procesamiento para la fibra base son similares, salvo en el paso inicial, en el que la fibra se derrite en forma de masa a partir de hilos procesados isotrópicos o anisqtrópicos.
|El tamaño y orientación de los cristales, la porosidad de la fibra y su impureza son los principales factores que afectan a las propiedades físicas finales del filamento.

 
La fibra de carbono Tipo 1 es la más rígida y requiere la mayor temperatura en el tratamiento.

La Tipo 2 es la más fuerte y se carboniza a la temperatura que proporciona la mayor resistencia tensil.

La Tipo 3 es la más barata; la rigidez es menor que en las anteriores pero la resistencia es buena. Este tipo tiene la temperatura más baja en el tratamiento.
 




La fibra de vidrio AR se utiliza generalmente en tasas del 3 al 5% para la fabricación, en factoría, de productos acabados de forma prefabricada, bien sea por proceso de proyección o bien
sea mediante la utilización de los métodos tradicionales del colado del hormigón” (Richardson y Lokensgard, 2002, 124).


La fibra de vidrio AR es usada también en tasas del 1 al 2% para reforzar los revocos directamente en obra y del mismo modo para controlar la retracción, la micro fisuración y las subidas del agua del hormigón colado en la obra. Para los productos prefabricados, las formulaciones tipo son las siguientes:

Materias primas Proyección (kg) Colado/Vibrado (Kg)
Cemento 36 36
Agregados finos 36 36
Plastificante 0,5 0,5
Polímero 10 10
Vidrio AR 5 3
Agua 12 14
 
 



“La historia de la fibra de vidrio se remonta a la época de los Egipcios, quienes descubrieron sus virtudes de resistencia para armar vasos y ánforas en las tumbas de los faraones. Las fibras tejidos datan del siglo XVIII en Francia y la producción de fibra de vidrio continua se consiguió en 1938 en
Estados Unidos, creándose la compañía Owens-Corning Fiberglass. La fibra de vidrio está elaborada a partir de las materias primas tradicionales necesarias para la fabricación del vidrio: sílice, cal, alúmina y magnesita” (Richardson y Lokensgard, 2002, 122).
 
A estos constituyentes de base se añaden, según los tipos de vidrio, dosis extremadamente precisas de ciertos óxidos.

FIBRAS INORGÁNICAS



Estos polímeros pueden ser amorfos, lo que implica una estructura desordenada con una alta concentración molecular, o pueden ser cristalinos, con un alto grado de orden o alineamiento molecular.
En el polímero amorfo, la estructura desordenada puede desenredarse al calentarse y convertirse en un líquido viscoso amorfo (Callister, 1996, p.72).



En un polímero termoplástico, la larga cadena de moléculas se mantiene unida por fuerzas de Van der Waals relativamente débiles, pero la valencia química es extremadamente fuerte, por lo que su resistencia y rigidez se derivan de las propiedades inherentes de las unidades del monómero y del elevado peso molecular.


MATERIALES REPRESENTATIVOS EN CONSTRUCCIÓN




Las fibras se fabrican a partir de varios materiales. Pueden citarse metales, boro o materiales cerámicos, como el carburo de silicio (Sic), de muy elevada resistencia térmica. Tanto el boro como el carburo de silicio dan fibras muy costosas y se emplean sólo en casos muy especiales.
Para los plásticos reforzados se utilizan sólo fibras inorgánicas, como las de carbono o de vidrio, o bien sintéticas como las de aramida o de un polietileno de alta resistencia y rigidez (Duilio, 2011, p.23)



Las fibras son los componentes resistentes en un material reforzado con ellas y definen la mayor parte de las características mecánicas del material, como la resistencia y la rigidez.




MATERIALES COMPUESTOS PARA LA CONSTRUCCIÓN


Es probable que la segunda mitad del siglo XX y el siglo XXI sean conocidos como la época de los productos sintéticos, es decir de los plásticos, las fibras artificiales, los cauchos sintéticos, los materiales
compuestos y los adhesivos sintéticos. Desde hace aproximadamente 100 años se ha
ido creando una industria masiva de que simboliza al siglo XX del mismo modo que el hierro y el acero caracterizó al siglo XIX.

Las propiedades de los polímeros sintéticos pueden ser incrementados en gran medida
adaptando técnicas utilizados por la naturaleza, pocos materiales naturales consisten en
una sola sustancia, la mayoría consisten en una mezcla de componentes diferentes que, al
encontrarse unidos, producen un material más capas de desempeñar su función que una sustancia
simple. Tales materiales son conocidos como compuestos.


INTRODUCCIÓN

La mejora de características que puede obtenerse mediante la
combinación de distintas fibras es como sigue:






“El acto de construir y de edificar genera un gran impacto en el medio que nos rodea.
La bioconstrucción persigue minimizarlo en la medida de lo posible ayudando a crear un desarrollo sostenible que no agote al planeta sino que sea generador y regulador de los recursos empleados en conseguir un hábitat saludable y en armonía con el resto” (Pérez, 2011, p.16).

Fibras orgánicas


Vidrio A: de alto contenido en sílice, se utiliza como reforzante y posee gran
resistencia química.
 
Vidrio B: de excelentes propiedades eléctricas y gran durabilidad. Es boro silicato de calcio de bajo contenido e álcali.
 
Vidrio ERC: con propiedades eléctricas combinadas con resistencia química.
 
Vidrio S: es el más caro. Posee alta resistencia a la tracción y estabilidad térmica y se utiliza en la construcción aeronáutica.
 
Vidrio C: de alta resistencia química.
 
Vidrio R: de alta resistencia mecánica y módulo de elasticidad.
 
Vidrio D: de alto coeficiente dieléctrico.

TIPOS DE VIDRIO


 
Consideremos que con la adicción de fibras de resina, más caminos para la exaltación creativa se enfatizan.

Criterio para la selección de fibras de refuerzo:
 
Tendremos en cuenta los siguientes aspectos:
 
-Ha de ser de calidad y ser compatible con la resina de poliéster.
-Estará totalmente exento de humedad.
- Deberá, imprescindiblemente, ser bien impregnado con la resina.
- Se deberán conocer las características de los diferentes tipos de refuerzos, para no equivocarnos en la
elección de estos.


Los poliésteres y sus refuerzos

|
Paja:
Adobe de Ichu:
Fibras para pretensado de tendones para hormigón:
Fibras de aramida:
Fibras sintéticas:
Fibras de carbono:
Formulaciones tipo:
Fibra de vidrio para hormigones o morteros: las fibras de vidrio AR :
Fibras de vidrio:
Polímeros termoestables:
Polímeros termoplásticos:
Características de los poliésteres reforzados:
Ventajas del empleo de fibras de refuerzo:
Hay tres modalidades constructivas con balas de paja:
Fibras de coco:
Cascara de arroz
Full transcript