05 Abr Tecnologías innovadoras en construcción con composite
Los ingenieros actualmente necesitan mantenerse al día con lo último en ciencia y tecnología para poder aplicar esos avances a sus propios proyectos.
La base subyacente de la construcción compuesta es que una combinación de diferentes componentes refuerza el rendimiento general por más que el factor de su adición (básicamente el principio «1 + 1 = incluso más de 3»). Los edificios de composite reúnen lo mejor de muchos mundos: ingeniería química de vanguardia, avances en la construcción de edificios y usos creativos de técnicas y materiales antiguos para satisfacer las necesidades específicas de la industria de hoy.
Los compuestos no son nuevos. Datan de los antiguos egipcios que hicieron ladrillos de barro reforzados con paja. La construcción compuesta de fibra de vidrio es una versión moderna del mismo concepto. Típicamente, hay al menos siete elementos principales en la construcción de un edificio de composite de fibra de vidrio:
- Una matriz polimérica o resina que «sostiene» el material de refuerzo de fibra de vidrio
- Fibra de vidrio que refuerza la estructura y permite una construcción ligera.
- Capas de gel usadas tanto para fines estéticos como protectores
- Materiales aislantes para regular mejor las temperaturas atmosféricas del equipo
- Refuerzos estructurales que pueden aumentar la usabilidad de la construcción
- Materiales ignífugos que se pueden añadir para ajustar las calificaciones de fuego necesarias
- Componente adicional añadido a las estructuras para personalizar y optimizar el uso
Cada uno de estos elementos puede ser diseñado de manera particular para cada aplicación, variando los materiales mismos, los procesos usados durante el proceso de desarrollo y la construcción final
Composite de fibra de vidrio
Resinas
Hay dos materiales principales utilizados como matriz (la sustancia en la que la fibra de vidrio «flota»), dependiendo de la necesidad:
- Poliéster: El más utilizado debido a su menor coste y alta resistencia a la corrosión
- Éster de vinilo: Se utiliza cuando se requiere resistencia química y de corrosión, resistencia y otras propiedades mecánicas superiores
Aditivos de la resina
Además de la fibra de vidrio, hay muchos aditivos diferentes que pueden alterar las propiedades de la fibra de vidrio en sí, tales como:
- Retardadores de fuego – para mejorar las calificaciones de fuego
- Inhibidores UV – para reducir la «floración» potencial causada por la exposición a la luz solar y la humedad
- Supresores: para reducir las emisiones y bloquear la evaporación
- Aditivos conductores (fibras de carbono o metálicas que pueden reducir la carga electroestática o hacer conductivo este material naturalmente no conductor)
Fibra de vidrio
- E-glass (más común, utilizado originalmente en aplicaciones eléctricas)
- Vidrio en S (vidrio rígido o extra resistente)
- A-glass (para ambientes alcalinos)
- C-glass (resistente a la corrosión, soporta ataques químicos y ácidos que destruyen el E-glass)
Hay diferentes grados de fibra de vidrio que se utilizan para diferentes entornos y en diferentes aplicaciones. Por ejemplo, el vidrio C se utiliza en el suelo, mientras que el vidrio S tejido se puede utilizar con la balística, ya que tiene altas relaciones de resistencia a peso.
Mientras que algunos productos de fibra de vidrio (tales como barcos o palas de molino de viento) necesitan resistencia a la tracción en una dirección particular para compensar fuerzas agresivas (como el viento o las olas), los edificios de fibra de vidrio compuesto necesitan resistir fuerzas en todas las direcciones.
Debido a esto, la mejor metodología para la construcción de muros de composite se hace con una orientación aleatoria del vidrio. Esto se conoce como características de resistencia isotrópica. Incluso dentro de estos «grados» de vidrio, hay diferencias en los tipos de vidrio que se pueden obtener.