2 Mar 17

Fibras de vidrio para fachadas prefabricadas: ventajas y control de calidad

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La tecnología del concreto reforzado con fibra de vidrio o GRC (sigla en inglés de Glass Fiber Reinforcement Concrete) ofrece grandes ventajas en las fachadas con prefabricados de concreto, ya que el GRC es un material de gran ductilidad, alta resistencia a flexión y tracción, debido a las propiedades mecánicas de la fibra de vidrio. Con los avances tecnológicos en este material ya se ha podido lograr un alto límite de elasticidad, alto módulo de rotura y alto alargamiento en rotura, con baja absorción y gran resistencia al impacto, como consecuencia de la absorción de la energía del golpe por las fibras.

Crédito: Genossenschaft Migros Zürich

Por la naturaleza propia del material, es incombustible, e impermeable incluso en pequeños espesores, con gran durabilidad en ambientes agresivos. Se caracteriza por tener valores aproximados a 10 MPa de límite de elasticidad, 17 MPa de módulo de la rotura, 3% de alargamiento en rotura, 10% de absorción y libre de fisuras cuando se somete a ensayos normalizados de impacto con cuerpo duro o blando. Desde el punto de vista de su composición, se define como un microconcreto con alto contenido de cemento, aditivos poliméricos y plastificantes, pigmentos, fibra de vidrio alcalino resistente, arena de sílice y grano de mármol, el cual puede moldearse prácticamente en cualquier forma.

Debido a las ventajas de su bajo peso, a la habilidad para resistir el fuego y a la facilidad con que se puede personalizar para cada proyecto, una de las principales aplicaciones del GRC ha sido para fachadas, las cuales se clasifican por la forma de fabricación en tres tipos:

  • Los paneles de GRC en sándwiche: Están compuestos por dos láminas o piel de concreto de 10 a 14 mm de espesor; reforzados en el interior por nervios de GRC separados por poliestireno expandido de espesor variable, que confiere al panel rigidez mecánica y un elevado grado de aislamiento térmico.

Crédito: GRC Environments

  • Los paneles de GRC en lámina rigidizada: están conformados por una lámina o piel que en su cara posterior tiene nervios del mismo material, que dan rigidez al elemento. Se utilizan principalmente para elementos decorativos como cornisas y enchapes en los que el área de un solo panel es menor a 5 m2 y su peso está entre 30 a 50 kg/m2 dependiendo de las dimensiones del panel y del acabado superficial.
  • Los paneles de lámina adosada a un bastidor metálico o Skin Stud-frame: estos son los más ampliamente utilizados en Colombia por su resistencia, su rendimiento en la instalación y su versatilidad. Están formados por una lámina o piel de concreto de 10 mm a 14 mm de espesor que se proyecta sobre un molde abierto; antes del fraguado del concreto se incorpora un bastidor metálico, el cual tiene unos conectores flexibles que quedan embebidos dentro del GRC. El bastidor metálico –que previamente ha sido ensamblado utilizando perfiles estructurales generalmente de 8 cm de alto– puede estar recubierto con pintura anticorrosiva o ser galvanizado en caliente, dependiendo del medio ambiente en que se instala. Este tipo de paneles permite cubrir con un solo elemento áreas mayores a las de los paneles tipo sándwiche o lámina, de manera que un solo elemento puede cubrir áreas de 24 m2. Su peso oscila entre 45 y 50 kg/m2 en función de la lámina, de las dimensiones del bastidor metálico y del tipo de acabado. Aunque no es usual, en este tipo de paneles se puede colocar aislamiento térmico entre los perfiles del bastidor. O también, una vez colocado el panel en obra, proyectando espuma de poliuretano.

Las fachadas de GRC se fabrican a la medida de cada proyecto; a partir de las medidas reales de la estructura en que se instalarán los paneles y respetando los requisitos arquitectónicos. Se realiza una modulación que incluye un despiece de cada panel, en el que se definen los elementos de izaje. El diseño estructural de las láminas, los bastidores, los conectores de GRC al bastidor y los elementos de fijación de los paneles a la estructura se elaboran a partir de las combinaciones de cargas de izaje, de almacenamiento, de transporte y de servicio.

Crédito: Markus Batscheider

Teniendo en cuenta que las propiedades de mayor impacto sobre el desempeño del producto están asociadas con la geometría y la resistencia de los componentes del panel, el control de calidad es estricto en la verificación dimensional de las formaletas y del producto, así como en el contenido de fibra y la consistencia, que afectan el límite de rotura a flexotracción. En el caso de los paneles de GRC con lámina adosada a un bastidor metálico, es muy importante asegurar la resistencia en la unión de la piel a los bastidores, por lo que se controla el tiempo para la aplicación de las almohadillas de GRC y la soldadura de los conectores con el bastidor. Dado que el proceso de fabricación depende en alto grado de operaciones manuales, el control dimensional se aplica a cada panel mediante mediciones directas en el proceso de corte y soldado de los perfiles metálicos que conforman los bastidores, así como en el ajuste de las formaletas, la dosificación y el mezclado del microconcreto, la posición del poliestireno, la proyección del GRC y sobre el los paneles terminados.

Crédito: The Concrete Countertop Institute

El contenido de fibra se determina en estado fresco mediante la separación por lavado de una muestra tomada del material recién proyectado y por medición directa del caudal en el momento de realizar ajustes en la pistola que corta la fibra. La consistencia del GRC se evalúa dejando fluir sobre una mesa una muestra moldeada en forma cilíndrica. El límite de rotura a flexotracción y la absorción se determina sobre probetas cortadas de un panel que es proyectado en la misma mesa y bajo condiciones idénticas a las de fabricación de la lámina de GRC.

Conclusión

La tecnología del concreto, que avanza de forma acelerada e innovadora brinda diferentes opciones en las fachadas con prefabricados de concreto, dentro de las cuales incluye la adición de fibras de vidrio que además de darle al material propiedades que dan ventaja con respecto a otros materiales a su vez da estética en su acabo final.

Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.


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Sobre el autor

Omar Javier Silva Ingeniero Civil Ciudad: Bogotá País: Colombia

Mi primer acercamiento con el concreto lo encontré de niño en uno de mis hobbies: los carros. Sabía que el concreto lo llevaban en unos camiones muy grandes, con algo atrás que daba vueltas. Esos vehículos siempre despertaban mi interés, además de que mi abuelo era ingeniero civil, constructor, y tal vez el concreto venía en la sangre... Soy ingeniero civil de la Pontificia Universidad Javeriana, con especialización en Tecnología de Construcción de Edificaciones de esa misma universidad. Desde el año 2007 estoy vinculado con la Asociación Colombiana de Productores de Concreto – Asocreto-, donde me desempeño como Jefe de Publicaciones.


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