Caracterización geométrica y mecánica de distintos tipos de barra de polímero reforzado con fibra de basalto (BFRP)

Abstract

[ES] Vivimos en una época en la que la creciente exigencia tecnológica a nivel mundial se está expandiendo a todos los niveles y ámbitos. En el ámbito de la construcción, el descubrimiento de nuevos materiales o la utilización de materiales que ya se conocían en ámbitos en los que aún no se habían aplicado es un gran avance para este sector. Hasta hace poco tiempo, el hormigón armado con barras de acero era la forma usual de construir, ya que el esfuerzo a compresión lo cubría el hormigón, y el esfuerzo a tracción el acero. Pero hoy en día, se está descubriendo que ese esfuerzo a tracción también puede ser realizado por otros materiales que además presentan mejores propiedades mecánicas, químicas,…que el acero. Uno de estos materiales es el basalto, que es el material que se estudia en esta tesina. El presente trabajo que tiene como título “Ensayos de geometría superficial, diámetro equivalente y tracción con barras de BFRP” tiene como objetivo estudiar las barras reforzadas con polímeros. Existe una gran cantidad de materiales que pueden utilizarse como matriz principal de barras de FRP como: carbono, aramida, vidrio,… En este proyecto se estudian en profundidad las barras de basalto reforzadas con fibra polimérica (BFRP). En el proyecto se han utilizado dos tipos de barras de BFRP. El primer tipo es una barra texturizada de la empresa Sudaglass Fiber Technology, y el segundo es una barra reforzada con una hélice adherida, y las fabrica la empresa Technobasalt. El trabajo se ha desarrollado de acuerdo a los siguientes puntos: inicialmente se expone un resumen del proyecto para comprender los temas que vamos a tratar; en el primer apartado se presentan todos los conocimientos que se tienen hasta la fecha de las barras de FRP y más concretamente de las barras de BFRP, así como los ensayos a los que van a ser sometidas las barras; en el segundo apartado se expone el programa experimental del proyecto centrándonos en la tipificación de las barras ensayadas, las fechas de los ensayos de las mismas y la metodología empleada para realizar cada uno de los ensayos, exponiéndose paso a paso los procesos realizados, y además, se comentarán los resultados obtenidos; en el tercer apartado se expondrá el análisis de los resultados; en el cuarto y último apartado, a partir de los resultados obtenidos en el apartado anterior expondremos las conclusiones y abriremos futuras líneas de investigación para trabajos posteriores.

[CA] Vivim en una època en la que la creixent exigència tecnològica a nivell mundial s’està expandint a tots el nivells i àmbits. A l’àmbit de la construcció, el descobriment de nous materials o la utilització de materials que ja es coneixien en altres facetes per a les que encara no s’havien aplicat es un gran avanç per al sector. Fins fa poc de temps el formigó armat amb barres d’acer, era la forma usual de construir ja que l’esforç a compressió ho cobria el formigó i l’esforç a tracció l’acer. Però hui en dia, s’està descobrint que aquest esforç a tracció també poden realitzar-lo altres materials que a més presenten millors propietats mecàniques, químiques,…que l’acer. Un d’aquests materials és el basalt, que és el material que s’estudia en aquesta “tesina”. El present treball que té com a títol “Assaig de geometria superficial, diàmetre equivalent i tracció amb barres de BFRP” té com a objectiu estudiar les barres reforçades amb polímers. Existeixen una gran quantitat de materials que es poden utilitzar com a matriu principal de barres de FRP: carboni, aramida, vidre,…En aquest projecte, s’analitzen en profunditat les barres de basalt reforçades amb fibra polimèrica (BFRP). En el projecte que s’ha realitzat, s’han utilitzat dos tipus de barres de BFRP. El primer tipus és la barra texturitzada de l’empresa Sudaglass Fiber Technology i el segon és una barra reforçada amb una hèlix adherida i és fabricada per l’empresa Technobasalt. El treball s’ha desenvolupat d’acord als següents punts: inicialment s’exposa un resum del projecte per a comprendre els temes que anem a tractar; en el primer apartat es presenten tots els coneixements que es tenen fins a la data de les barres de FRP i, més concretament, les barres de BFRP, així com els assaigs als que es sotmetran les barres; en el segon apartat s’exposa el programa experimental del projecte centrant-nos en la tipificació de les barres assajades, les dates dels assaigs de les mateixes i la metodologia utilitzada per a realitzar cadascun del assaigs, exposant-se pas a pas el processos realitzats, i, a més, es comentaran el resultats obtinguts; en el tercer apartat s’exposa l’anàlisi de resultats, i en el quart apartat, i últim, a partir dels resultats obtinguts en l’apartat anterior exposarem les nostres conclusions i obrirem futures línies d’investigació per a treballs posteriors.

[EN] We are living in a period in which the growing global technological demand is expanding throughout all levels and areas. The discovery of new materials and the use of old materials in domains where they were not used have been a great improvement in the field of building work. In recent times, reinforced concrete with steel bars was the usual way in order to build because the compression effort was covered by the concrete and the responsible of the traction effort was the steel. Nowadays, it has been found that the traction effort can be carried out by other materials. These materials have higher mechanical or chemical properties than the steel. One of those material is the basalt which is the main material studied in this thesis. This research is called “Ensayos de geometría superficial, diámetro equivalente y tracción con barras de BFRP” and has as a purpose to study polymer reinforced bar. There are a great quantity of materials that might be used as a main matrix of FRP bars such as coal, aramid, glass among other materials. In this project, it is going to be studied basalt fiber reinforced polymer (BFRP). Two types of BFRP bars has been used in this study. One is a textured bar from the company Sudaglass Fiber Technology and the other one is a bar reinforced with a stuck helix produced by Technobasalt. This research was developed according to the following points: firstly, it is exposed a summary of the project in order to understand the main topics that are going to be dealt with; in the first part, it is presented all the knowledge about the FRP bars, especially it is showed the features of the BFRP bars. Besides, it is revealed the test in which those bars are employed; in the second section, it is presented the pilot programme of the study. The main focus is put in the categorization of the bars used in tests and the dates in which those tests were done. It is showed the methodology that was used to complete each one of the tests. Furthermore, it is exposed all the steps of the experiments; in the third part, it is explained the results obtained of the experiments and their analysis; in the last section, it is revealed the conclusions recovered after the recollection of the results and further research.