fibra de carbono

Ficha Técnica Versión Octubre, 2006 Sika Carbodur

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Sika CarboDur

Placas de fibra de carbono para reforzamiento estructural

Descripción Sistema Las placas de Sika CarboDur son láminas de fibras de carbono pultrusionadas reforzadas con polímeros (CFRP) diseñadas para el reforzamiento de estructuras de hormigón, madera y albañilería. Las placas de Sika CarboDur se adhieren sobre la estructura como refuerzo externo usando el adhesivo epóxico Sikadur 30 para temperatura normal o Sikadur 30LP para temperaturas de uso elevadas (para los detalles del adhesivo vea la ficha técnica del producto).

Usos Para reforzar estructuras por : Incremento de carga

Aumento de capacidad de losas de piso y vigas. Aumento de capacidad de puentes, carga por eje. Instalación de maquinaria pesada. Estabilizar estructuras que vibran. Cambio de uso del edificio.

Daño de elementos estructurales

Deterioro de los materiales de construcción originales. Corrosión del acero de refuerzo. Impacto de vehículos. Fuego Sismos

Mejoramiento del servicio

Reducción de la deflexión. Reducción del esfuerzo en el acero de refuerzo. Reducción del ancho de las fisuras. Reducción de la fatiga.

Cambio en el sistema estructural

Eliminación de muros o columnas. Eliminación de secciones de losas para pasadas.

Cambio de especificación

Sismos. Cambio en la filosofía del diseño.

Defectos de diseño o construcción

Insuficiente / inadecuado refuerzo. Insuficiente / inadecuado diseño.

Características / Ventajas

No corrosivo Elevada resistencia Excelente durabilidad Bajo peso Longitud ilimitada, no requiere juntas Bajo espesor, puede ser revestido Fácil transporte (rollos) Simple intersección y empalmes de placas Muy fácil instalación, especialmente sobre cabeza Excepcional resistencia a la fatiga Mínima preparación de la placa Disponible combinaciones de elevada resistencia y módulo de elasticidad Alta resistencia a los álcalis Bordes limpios sin fibras expuestas Aprobado por muchos países en todo el mundo.

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Tests

Aprobaciones / Estándares

Deutsches Institut für Bautechnik Z-36.12-29, 2002: General Construction Authorisation for Sika CarboDur. SOCOTEC Rapport No. HX0823, 2000: Rapport d’enquete technique / cahier des charges - Sika CarboDur / SikaWrap (French). NBI Teknisk Godkjenning, NBI Technical Approval, No. 2178, 2001, (Norwegian). ZAG, Technical Approval No. S418/99-620-2, za uporabo nacina ojacitev armirano betonskih in prednapetih elementov konstrukcij z dolepljenjem lamel iz karbonskih vlaken “Sika CarboDur ” v Republiki Sloneniji (Slovenian). TSUS, Building Testing and research institutes, Technical approval No. 5502A/02/0633/0/004, 2003: Systém dodatocného zosilnovania zelezobetonovych a drevenych konstrukcil Sika CarboDur (Slovak). Instytut badawczy drog i mostow, technical approval No. AT/2003-04-0336, System materialow Sika CarboDur do wzmacniania konstrukcji obiektow mostowych (Polish). Fib, Technical Report, bulletin 14: Externally bonded FRP reinforcement for RC structures, July 2001 (International). ACI 440.2R-02, Guide for the Design and construction of Externally Bonded FRP Systems for strengthening concrete structures, October 2002, (USA). Concrete Society Technical Report No. 55, Design guidance for strengthening concrete structures using fiber composite material, 2000 (UK). SIA 166, Klebebewehrungen, 2003 /2004 (CH).

Datos Producto

Sika CarboDur CFRP

Forma

Aspecto / Color Fibra de carbono reforzada con una matriz epóxica, negro.

Empaque Rollos de 250 m en cajas reutilizables.

Tipos Sika CarboDur S Módulo Elasticidad : 1.650.000 kg./cm2

Sika CarboDur M Módulo Elasticidad : 2.100.000 kg./cm

2

Sika CarboDur H Módulo Elasticidad : 3.000.000 kg./cm

2

Tipo Ancho Espesor Area

Sika CarboDur S 512 50 mm 1,2 mm 60 mm2









Sika CarboDur M 614 60 mm 1,4 mm 84 mm2




Sika CarboDur H 514 50 mm 1,4 mm 70 mm2

Condición de Almacenamiento / Vida útil

Ilimitado (no exponer a los luz solar directa, seco).

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Datos Técnicos

Densidad 1,6 gr/cm3

Resistencia a temperatura 150 °C

Contenido de fibras por volumen

68 % (tipo S)

Propiedades mecánicas / Físicas

* Valores mecánicos obtenidos en la dirección longitudinal de las fibras. ** Estos valores se deben utilizar para el diseño como las tensiones máximas en el CFRP-placas y se deben adaptar a las regulaciones locales de diseño. Dependiendo de la estructura y la situación de la carga, pueden también ser disminuidos por el ingeniero responsable según requisitos y estándares.

Sika Carbodur S

kg/cm2

Sika Carbodur M

kg/cm2

Sika Carbodur H

kg/cm2

Valor medio 1.650.000 2.100.000 3.000.000

Valor mínimo >1.600.000 >2.000.000 >2.900.000

Valor 5% Fractile 1.620.000 2.100.000 --

Mó

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sticid

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Valor 95% Fractile 1.800.000 2.300.000 --

Valor medio 31.000 32.000 15.000

Valor mínimo >28.000 >29.000 >13.500

Valor 5% Fractile 30.000 30.000 -- R

esis

tencia

*

a T

racció

n

Valor 95% Fractile 36.000 39.000 --

Tensión rotura* (valor mínimo) >1,70 % >1,35 % >0,45 %

Tensión de diseño ** 0,85% 0,65% 0,25%

Información del Sistema

Sika CarboDur + Sikadur 30 o Sikadur 30 LP

Datos Técnicos

Consumo Ancho de la placa (mm) Sikadur 30 (kg/ml)

50 0,35

60 0,40

80 0,55 90 0,70

100 0,80

120 1,00

150 1,20 Dependiendo de la planeidad, del perfil y de la rugosidad superficiales del sustrato así como cualquier irregularidad de la placa o pérdida, el consumo real del adhesivo puede ser más alta.

Calidad del sustrato Uniformidad / planeidad o nivel: (según FIB14) La superficie que se reforzará se debe nivelar, con variaciones y marcas del encofrado no mayor que 0,5 milímetros. Planeidad y nivel del substrato se comprobará con un regla de metal. Tolerancia para 2 m de longitud 10 milímetros y para una longitud de 0,3 m se aceptan 4 milímetros. Estas tolerancias serán adaptadas a las pautas locales si existe alguna. Puede ser que sean más restrictivas. La resistencia del sustrato (concreto, albañilería, piedra natural) se debe verificar en todos los casos: La resistencia a tracción media del sustrato de hormigón preparado debe ser de 20 kg/cm

2, mínimo 15 kg/cm

2. Si estos valores no pueden ser alcanzados, entonces

vea la hoja técnica de datos del producto SikaWrap para las soluciones alternativas de Sika . El hormigón debe tener 28 días de edad como mínimo.

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Preparación de las superficies

Hormigón y albañilería : El substrato debe estar sano, seco, limpio y libre de lechada, hielo, grasa, aceite, antiguos tratamientos superficiales o capas y de toda partícula no adherida. El hormigón se debe limpiar y preparar para alcanzar una superficie texturada, libre de lechada y contaminantes. Las reparaciones y la nivelación se deben realizar con productos estructurales de reparación tales como adhesivo Sikadur -30, mezclado 1 : 1 en peso con arena de cuarzo Sikadur -501. Si la nivelación se ha realizado más allá de 2 días antes de aplicar las placas, la superficie nivelada tiene que ser preparada otra vez para asegurar un enlace apropiado entre capas de Sikadur -30 (véase la ficha técnica del producto). Superficies de madera: Deben ser preparadas por cepillado o arenando. El polvo se debe quitar por aspirado. Superficies de acero: Deben ser preparadas por chorro de arena a Sa 2,5 libre de grasa, de aceite, óxido y de cualquier otro contaminante que podría reducir o evitar la adherencia. Utilice un imprimante (vease la tabla). Evitar la condensación del agua (punto de rocío). La imprimación se puede hacer con Icosit-277 ó con Sikagard -63N como protección de corrosión temporal; o Icosit-EG1 como protección de corrosión permanente.

+10°C +20°C +30°C 1) Máximo tiempo de espera entre la limpieza del acero y la aplicación del primer / Sikadur 30 (es posible la aplicación sin Primer, si no es necesaria la protección contra la corrosión).

48 horas 48 horas 48 horas

2) Mínimo tiempo de espera entre Primer y la aplicación de Sikadur 30 (sin preparación adicional del Primer).

48 horas 24 horas 12 horas

3) Máximo tiempo de espera entre Primer y la aplicación de Sikadur 30 (sin preparación adicional del Primer).

7 días 3 días 36 horas

4) Tiempo de espera entre Primer y la aplicación de Sikadur 30 (con preparación adicional del Primer)*.

> 7 días > 3 días > 36 horas

* Si la preparación adicional del Primer es necesaria, debe hacerse lo más temprano, el día antes de la apliicación. Después de la preparación del Primer, la superficie tiene que ser limpiada/aspirada para quedar libre de polvo. Preparación de la placa: Inmediatamente antes de la aplicación de Sikadur -30, limpie con un trapo impregnado con el limpiador Sika Colma Cleaner la superficie de contacto para quitar contaminantes. Espere hasta que la superficie este seca antes de aplicar el adhesivo.

Condiciones de Aplicación / Limitaciones

Temperatura del Sustrato Vea la ficha técnica de Sikadur® 30 y Sikadur

® 30 LP

Temperatura Ambiente Vea la ficha técnica de Sikadur® 30 y Sikadur

® 30 LP

Humedad del Sustrato Vea la ficha técnica de Sikadur® 30 y Sikadur

® 30 LP

Punto de rocío Vea la ficha técnica de Sikadur® 30 y Sikadur

® 30 LP

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Instrucciones de Aplicación

Mezclado Vea la ficha técnica de Sikadur® 30 y Sikadur

® 30 LP

Tiempo de Mezclado Vea la ficha técnica de Sikadur® 30 y Sikadur

® 30 LP

Método de aplicación / Herramientas

Coloque la placa de Sika CarboDur sobre una tabla y limpie el lado sin etiqueta con el limpiador Sika Colma Cleaner usando un trapo blanco. Aplique el adhesivo Sikadur -30 bien mezclado con una espátula sobre la lamina CarboDur . Aplique el adhesivo Sikadur -30 cuidadosamente al sustrato correctamente limpio y preparado, con una espátula para formar una capa delgada. Dentro del tiempo abierto del adhesivo (pot life), coloque la placa de Sika CarboDur cubierta con Sikadur -30 sobre el adhesivo Sikadur aplicado a la superficie de hormigón. Utilizando un rodillo de goma, presione la placa sobre el pegamento hasta que el adhesivo sea forzado a salir por ambos lados de la lámina. Retire el exceso de adhesivo. Intersecciones / capas múltiples: Donde hay intersecciones de láminas o cruces, la primera lámina de Sika CarboDur se debe desengrasar por ambos lados con el limpiador Sika Colma Cleaner antes de colocar el adhesivo, una vez endurecido este, aplicar entonces la segunda lámina según el procedimiento descrito anteriormente. Utilice el adhesivo Sikadur -330 o Sikadur -30 en estos casos (para los detalles vea las fichas técnicas de los productos Sikadur -330 y Sikadur -30). Control de calidad: Se deben realizar muestras in situ para el control de calidad del curado y resistencias. Los valores estándares medios después de curar por 7 días a +23°C son: resistencia a compresión > 750 kgf/cm

2

resistencia a flexión > 350 kgf/cm2

Estos valores pueden variar hasta un 20% dependiendo de las circunstancias. Los siguientes son los factores más importantes que pueden tener una influencia negativa en las características mecánicas : - Aire atrapado en la muestra (durante el mezclado o aplicación) - Temperatura/ tiempo de curado - Contaminación del adhesivo Por lo tanto se debe tener cuidado para evitar estas situaciones. Herramientas para la aplicación: Sika Colma Cleaner: Para la limpieza de la placa de Sika CarboDur antes de adherirla y para la limpieza de las herramientas en uso. Rodillo de goma: Para presionar la placa de Sika CarboDur sobre la superficie. Mezclador: Para reducir al mínimo el aire atrapado.

Limpieza de herramientas Limpie todas las herramientas y equipo con Sika Colma Cleaner inmediatamente después de su uso. El material endurecido puede solamente ser removido mecánicamente.

Potlife Vea la ficha técnica de Sikadur® 30 y Sikadur

® 30 LP

Notas sobre aplicación / Limitaciones

Un ingeniero calificado debe ser responsable del diseño de los trabajos de reforzamiento. El uso es estructural y se debe tener gran cuidado al seleccionar los trabajadores, deben ser especialistas experimentados y entrenados. Aplique solamente las placas dentro del tiempo abierto de Sikadur -30. El control de calidad en terreno debe ser supervisada y monitoreada por una entidad de prueba independiente. Se debe tener mucho cuidado cuando se corta las placas. Utilice ropa protectora, guantes, anteojos de seguridad y mascarillas. El sistema de Sika CarboDur debe proteger contra la exposición permanente a la luz directa del sol. La temperatura máxima permitida de servicio es aproximadamente +50°C. Nota: Al usar Sika CarboHeater junto con Sikadur -30LP esta se puede aumentar a un máximo de +80°C (véase la ficha técnica del producto Sika® CarboHeater). Siga las instrucciones de la ficha técnica al aplicar el adhesivo Sikadur®-30.

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Protección contra el Fuego

Si se requiere, las placas de Sika CarboDur se puede proteger con un material resistente del fuego. Cuando Sikadur -30 ha curado, verifique los vacíos golpeando ligeramente la superficie de la placa con un objeto metálico.

Notas Todos los datos técnicos del producto indicados en esta hoja de datos se basan en pruebas de laboratorio. Los datos medidos reales pueden variar debido a circunstancias más allá de nuestro control.

Restricciones Locales Observe, por favor, que como resultado de regulaciones locales específicas el funcionamiento de este producto puede variar de un país a otro. Consultar, por favor, la hoja de datos local del producto para la descripción exacta de los campos de aplicación.

Instrucciones de seguridad Salud y Seguridad Para información y consejo sobre seguridad en la manipulación, almacenamiento y

disposición de productos químicos, los usuarios deben referirse a la ficha de datos de seguridad vigente, la cual contiene datos físicos, ecológicos, toxicológicos y otros datos relativos a la seguridad. En caso de emergencia llamar al CITUC a los siguientes fonos: 6353800 por intoxicaciones ó 2473600 por emergencias químicas.

Observaciones La información, y, en particular, las recomendaciones relacionadas a la aplicación y uso final de productos de Sika, se dan en buena fe basada en el conocimiento y experiencia actual de Sika de los productos cuando se han almacenado apropiadamente, manipulados y aplicados bajo las condiciones normales de acuerdo con las recomendaciones de Sika. En la práctica, las diferencias en materiales, substratos y condiciones reales del sitio son tales que ninguna garantía en relación a la comercialización o de aptitud para un propósito particular, ni cualquier obligación que surja en absoluto de cualquier relación legal, puede ser inferida de esta información, ni de cualquier otra recomendación escrita, o de cualquier otra sugerencia ofrecida. El usuario debe probar la aptitud del producto para la aplicación y propósito propuesto. Sika se reserva el derecho para cambiar las propiedades de sus productos. Deben observarse los derechos de propiedad de terceras partes. Todas las órdenes de compra son aceptadas sujetas a nuestras condiciones actuales de venta y entrega. Los usuarios siempre deben referirse a la más reciente edición de la Ficha Técnica local del producto correspondiente, copias de la cual se proporcionarán a su solicitud.

Sika S.A. Chile Pdte. S. Allende 85 San Joaquín Tel. 56 2 510 6510 Santiago Fax 56 2 552 3735 Chile www.sika.cl