Efecto del fuego y la alta temperatura en los FRP

Como el complemento de hormigón es muy limitado a la resistencia a la tracción, la varilla corrugada y / o barras de acero han sido un eficaz y rentable refuerzo para robustecer este material.

Esto por un lado, por el otro, es necesario comprender la influencia de la alta temperatura y el fuego para considerar una estrategia adecuada de protección contra incendios.

El fuego y las altas temperaturas influyen en las propiedades (resistencia, rigidez, etc) de los FRP (polímero reforzado de fibra) ampliamente.

El rendimiento frente al fuego de los FRP es tan crucial en las consideraciones de diseño como el módulo de elasticidad y el límite elástico.

La temperatura máxima de FRP se controla mediante la temperatura de transición vítrea y la temperatura a la que la descomposición química comienza a ser significativa.

Para que los FRP sean resistentes al fuego, se requiere el uso de aditivos ignífugos y gelcoat regular en la construcción de los FRP.

El agente ignífugo mejoraría la resistencia al fuego del FRP y el gelcoat previene los defectos ambientales que pueden sufrir los FRP debido a la presencia de un agente ignífugo en su composición.

El uso de placas y láminas de FRP unidas externamente para fortalecer las estructuras de hormigón armado existentes ahora es ampliamente reconocido.

Sin embargo, una preocupación principal que todavía desalienta el uso de FRP en algunos casos es su supuesta susceptibilidad al fuego.

Finalmente, se muestra que el desempeño general de los miembros de concreto reforzado, robustecido con FRP adecuadamente diseñados y aislados es satisfactorio.

a) Resistencia y rigidez de los FRP

Tanto la resistencia como la rigidez de los FRP se reducirían si se exponen a temperaturas elevadas.

Está demostrado que, el FRP de carbono es insensible a las altas temperaturas, pero la resistencia y la rigidez del compuesto disminuye a temperaturas superiores a 200 ° C.

La resistencia a la tracción y el módulo de elasticidad de CFRP, GFRP y AFRP disminuyen 10, 20 y 30%, respectivamente, cuando están expuestos a una temperatura de servicio de hasta 60 ° C.

b) Propiedades de enlace de los FRP

Las características de unión de los FRP se reducen sustancialmente a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea.

La unión de los FRP depende de las propiedades de corte de la matriz o del adhesivo.

c) Propagación del fuego, generación de humo, toxicidad

La resina termoestable, que se usa ampliamente en los FRP estructurales, tiene características de propagación de llama bastante pobres pero produce cantidades intolerables de humo.

La aplicación de recubrimiento o tratamiento de barrera puede mejorar significativamente la ignición y la propagación del fuego de los FRP.

d) Resistente al fuego de elementos de hormigón reforzado con FRP

La resistencia al fuego de los miembros de hormigón reforzados con FRP es similar a la reforzada con acero, pero se necesita una mayor cobertura para mantener la temperatura de los FRP por debajo de los límites aceptables.

Se debe aplicar aislamiento térmico para elementos estructurales reforzados con FRP unidos externamente para que los FRP muestren una resistencia al fuego satisfactoria.

Se necesita una exposición al fuego de 1 hora para que los elementos de concreto bien aislados y adheridos externamente pierdan su adherencia.

No obstante, se ha logrado una clasificación de resistencia al fuego de 4 horas al considerar el diseño, la construcción y las técnicas resistentes al fuego adecuadas.

Pues bien, el contar con elementos de calidad para contar con un hormigón reforzado que utilice un FRP para presentar una resistencia al fuego son aspectos que los constructores deben considerar.

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Fuentes: acerosvimar.com; youtube.com; pslc.ws; quiminet.com; wikipedia.org

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