Laminado de Fibra de Carbono para Refuerzo de Vigas
Placas de fibra de carbono pultruidas para refuerzo a flexión de vigas, losas y muros.
Especificaciones de un vistazo
FSL es una placa de fibra de carbono pultruida para el refuerzo a flexión por encolado exterior de concreto, madera y mampostería. Fibra unidireccional de base PAN al ≥ 65% en volumen dentro de una matriz ya curada, 165 GPa en todos los grados, en espesores de 1.2, 1.4 o 3,0 mm y anchos de 50, 80 y 100 mm. Como la placa viene precurada, la calidad del laminado se decide en la fábrica y no con el clima del día en que se instala — la única diferencia estructural entre la placa y el tejido de aplicación en húmedo.
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Fibre Type | Carbon fibre, PAN-based, unidirectional |
| Fibre Content | ≥ 65% by volume (density 1.6 g/cm³) |
| Testing Standard | ASTM D3039 (≥ 25 specimens per property) |
| Design Standard | ACI 440.2R |
| Storage | Dry, no direct sunlight, −5°C to +35°C |
| Shelf Life | Unlimited in original, unopened packaging |
Propiedades Mecánicas por Modelo
| Model | Thickness | Tensile Strength | Elastic Modulus | Elongation | Widths (mm) | Packaging |
|---|---|---|---|---|---|---|
| FSL12 | 1.2 mm | 2,900 MPa | 165 GPa | 1.8% | 50 / 80 / 100 | 100 m/roll |
| FSL12S | 1.2 mm | 3,400 MPa | 165 GPa | 2.1% | 50 / 80 / 100 | 100 m/roll |
| FSL14 | 1.4 mm | 2,900 MPa | 165 GPa | 1.8% | 50 / 80 / 100 | 100 m/roll |
| FSL14S | 1.4 mm | 3,300 MPa | 165 GPa | 2.0% | 50 / 80 / 100 | 100 m/roll |
| FSL30 | 3.0 mm | 2,800 MPa | 165 GPa | 1.7% | 50 / 100 | 50 m/roll |
Dónde se utiliza
Intradós de vigas y losas
El caso de todos los días: refuerzo a flexión donde la carga ha aumentado, la armadura se ha corroído o una abertura ha cortado un elemento.
Vigas y tableros de puentes
Subir la capacidad de un vano existente sin demolición, cuando cerrar la estructura para rehacerla no es una opción.
Pisos industriales y bases de máquinas
Losas a las que se les pide soportar equipos más pesados que aquellos para los que se calcularon, cuando la alternativa es una losa nueva y el paro que viene con ella.
Corregir defectos de proyecto y de obra
Elementos con poca armadura, barras mal colocadas, secciones cortadas en obra — una placa pegada devuelve la capacidad sin cambiar casi la geometría.
Madera y mampostería
Vigas y dinteles de edificios antiguos, donde la placa es lo bastante delgada para desaparecer bajo un acabado y lo bastante ligera para no cargar la estructura a la que está ayudando.
Cuando el acabado no puede cambiar
1,2 mm de placa más una línea de adhesivo no suman casi nada al canto, así que la altura libre y el aspecto sobreviven al refuerzo.
Guía de selección
| Modelo | Espesor & grado | Elíjala cuando |
|---|---|---|
| FSL12 | 1,2 mm · grado estándar | La placa de todos los días para el intradós de vigas y losas. Anchos 50 / 80 / 100 mm, 100 m por rollo. |
| FSL12S | 1,2 mm · grado de alta resistencia | El mismo espesor y la misma rigidez que la FSL12, pero cerca de un 14% más de resistencia característica a tracción. Tómela cuando el cálculo lo gobierne la resistencia y no quiera sumar espesor. |
| FSL14 | 1,4 mm · grado estándar | Alrededor de un 17% más de fuerza y de rigidez por milímetro de ancho que la FSL12, en los mismos anchos. El paso siguiente habitual. |
| FSL14S | 1,4 mm · grado de alta resistencia | La mayor fuerza por ancho entre las placas delgadas. Úsela donde la restricción sea la longitud de anclaje y no el área de placa. |
| FSL30 | 3,0 mm · sección pesada | Dos veces y media la rigidez por ancho de la FSL12. Solo en anchos de 50 y 100 mm, 50 m por rollo. Una placa gruesa cuesta más de mantener en contacto sobre un intradós alabeado, así que revise antes la tolerancia del soporte. |
| ¿Placa o tejido? | Placa precurada (FSL) | Tejido de aplicación en húmedo (FSC) |
|---|---|---|
| Dónde se decide la calidad | En la fábrica. El laminado llega curado, así que sus propiedades no dependen de la mezcla en obra, del rodillado ni del clima de ese día. | En obra. El contenido de fibra, la impregnación y el espesor los produce el aplicador, y por eso el tejido exige una supervisión más estricta. |
| Geometría a la que se ajusta | Superficies planas que llevan la fuerza en una sola dirección — intradós de vigas y losas, sobre todo flexión. | Formas curvas e irregulares, zunchado de pilares, encamisados en U a cortante — donde el refuerzo tiene que seguir al elemento. |
| Tolerancia del soporte | Más estricta. Una placa rígida no puede seguir un intradós alabeado; las irregularidades hay que nivelarlas antes. | Más indulgente — el tejido se adapta, aunque el soporte siga teniendo que estar sano y preparado. |
| Velocidad en obra | Más rápida: imprimar, adhesivo, presionar, listo. Sin tiempo de laminado ni impregnación que inspeccionar. | Más lento por metro cuadrado, pero un rollo cubre formas a las que una placa no llega. |
Los cinco grados comparten el mismo módulo de 165 GPa, así que cambiar de grado cambia la fuerza que la placa puede llevar, no la rigidez que aporta. Si lo que va a corregir es la flecha y no la resistencia, vaya a más espesor o más ancho — los grados S no le van a ayudar. Las placas se pegan con adhesivo para placa FSE 362 sobre un soporte preparado e imprimado.
El diseño del refuerzo — cuántas placas, de qué ancho, de qué largo y cómo se anclan los extremos — le corresponde al ingeniero del proyecto según ACI 440.2R, CNR-DT 200 o el equivalente local. El FRP encolado exteriormente falla predominantemente por despegue y no por rotura de la fibra, así que la capacidad a tracción de la placa casi nunca es lo que gobierna. No dimensione un esquema de refuerzo solo con la tabla de abajo.
Capacidad de la placa
Fuerza de tracción característica por placa
| Modelo | Espesor (mm) | 50 mm de ancho (kN) | 80 mm de ancho (kN) | 100 mm de ancho (kN) | Rigidez por m de ancho (MN/m) |
|---|---|---|---|---|---|
| FSL12 | 1.2 | 168 | 269 | 336 | 198 |
| FSL12S | 1.2 | 192 | 307 | 384 | 198 |
| FSL14 | 1.4 | 196 | 314 | 392 | 231 |
| FSL14S | 1.4 | 217 | 347 | 434 | 231 |
| FSL30 | 3.0 | 405 | — | 810 | 495 |
Fuerza = resistencia característica a tracción × espesor × ancho, usando la columna característica de cada TDS — no la media. La FSL30 se fabrica solo en anchos de 50 y 100 mm. Son capacidades del material, no resistencias de diseño: el cálculo del refuerzo aplica encima sus propios factores de reducción.
Valor medio frente a valor característico
| Modelo | Tracción media (MPa) | Característica (MPa) | Diferencia | Módulo (GPa) | Alargamiento característico (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| FSL12 | 2900 | 2800 | 3% | 165 | 1.7 |
| FSL12S | 3400 | 3200 | 6% | 165 | 1.9 |
| FSL14 | 2900 | 2800 | 3% | 165 | 1.7 |
| FSL14S | 3300 | 3100 | 6% | 165 | 1.9 |
| FSL30 | 2800 | 2700 | 4% | 165 | 1.6 |
Característico = media menos tres desviaciones estándar sobre al menos 20 probetas ensayadas según ASTM D3039, la base que exige ACI 440.2R §4.3.1. El cálculo usa la columna característica. La cifra de fibra seca que citan algunos proveedores — 5.800 MPa para esta fibra — es una propiedad del filamento desnudo, y nuestra propia hoja técnica la marca como “solo de referencia, no para diseño”.
Si la placa de un competidor parece muchísimo más resistente que estos números, compruebe tres cosas antes de creérselo: si la cifra es un valor medio o uno característico, de cuántas probetas sale y si es del laminado o de la fibra seca. Esas tres preguntas explican casi toda la diferencia entre hojas técnicas que no se parecen en nada.
Pegar una placa en seis pasos
Revise primero el soporte
El concreto tiene que estar sano y la resistencia a tracción superficial ser la adecuada para el cálculo — eso lo dice un ensayo de arrancamiento, no una inspección visual. Amole la lechada y el material no sano hasta dejar a la vista árido sano, y nivele cualquier irregularidad que la placa rígida no pueda seguir.
Repare y nivele
Rellene coqueras, nidos de grava y zonas descantilladas, e inyecte las fisuras inactivas antes de pegar, no después. Una placa que puentea un vacío no tiene adherencia ahí, y ahí es donde empieza el despegue.
Imprime el soporte
Aplique la imprimación sobre el soporte preparado y seco, y deje que alcance el estado pegajoso que indica la TDS. La imprimación es lo que impide que el adhesivo se meta en los poros del concreto y deje sin material la línea de adhesivo.
Encole la placa y el soporte
Limpie la cara de pegado de la placa y aplique adhesivo para placa FSE 362 tanto a la placa como al soporte, con más espesor en el centro para que el aire salga hacia fuera en vez de quedar atrapado al colocarla.
Presione hasta que el adhesivo salga por los dos lados
Asiente la placa con un rodillo de goma trabajando del centro hacia fuera. Que el adhesivo rebose a lo largo de los dos bordes es la señal de que la línea de adhesivo está llena — retírelo antes de que endurezca. El tiempo abierto cae de golpe cuando sube la temperatura; consulte la TDS del adhesivo para el día en que realmente está trabajando.
Deje curar sin tocar y luego revise
Deje la placa apoyada y sin moverla durante todo el curado del adhesivo. Después haga el ensayo de percusión de la zona pegada buscando sonido hueco y regístrelo — el despegue es el modo de fallo dominante del FRP encolado exteriormente, así que esta comprobación es la que importa.
Preguntas frecuentes
Placa o tejido — ¿cuál debo usar?
Placa para superficies planas que llevan la fuerza en una sola dirección, sobre todo el intradós de vigas y losas a flexión. Tejido para formas curvas o irregulares, zunchado de pilares y encamisados en U a cortante. La diferencia estructural está en dónde se decide la calidad del laminado: la placa llega curada de la fábrica, mientras que el laminado de tejido se fabrica en obra, lo hace el aplicador y depende de su impregnación y de las condiciones de ese día.
¿Por qué los grados S no aportan rigidez?
Porque todos los grados FSL tienen el mismo módulo de 165 GPa — los grados S suben la resistencia, no la rigidez. La rigidez por ancho viene del espesor: 198 MN/m a 1,2 mm, 231 a 1,4 mm, 495 a 3,0 mm. Si está reforzando contra la flecha y no contra el fallo, la palanca es el espesor o el ancho, y no el grado.
¿Con qué número de tracción debo diseñar?
Con el característico. El característico es la media menos tres desviaciones estándar sobre al menos 20 probetas (ASTM D3039), la base que exige ACI 440.2R §4.3.1. Las dos columnas están en nuestras hojas técnicas para que vea la diferencia, que aquí va del 3 al 6%. Cuidado con cualquier hoja técnica que cite una cifra de fibra seca como 5.800 MPa — ese es el filamento desnudo, no el laminado, y no es un valor de diseño.
¿Qué falla realmente primero?
La adherencia, casi siempre — al FRP encolado exteriormente lo gobierna el despegue y no la rotura de la fibra, y por eso la capacidad a tracción de la propia placa rara vez es el número que manda. Por lo mismo, la preparación del soporte, el anclaje de los extremos y el ensayo de arrancamiento importan más que la resistencia de portada de la placa.
¿Se puede usar a la intemperie o en ambiente marino?
Sí, con el factor de reducción ambiental que el código de diseño aplica al carbono — y el carbono es la fibra de FRP menos penalizada por la exposición. La placa en sí no se corroe. Protéjala de la radiación UV prolongada, y recuerde que el límite de temperatura de servicio lo pone el adhesivo epoxi, no el carbono.
¿Cómo se fija? ¿Hacen falta anclajes?
Se pega con adhesivo para placa FSE 362 sobre un soporte imprimado; el adhesivo transmite el cortante al concreto. Que los extremos necesiten además anclaje mecánico es una decisión de diseño, y depende de la longitud de anclaje disponible y de la tensión en el extremo de la placa — no es algo que se decida en obra.
¿Tienen una Evaluación Técnica Europea o un informe ICC-ES para la placa?
No. Las placas FSL se suministran con sus propias hojas técnicas, con los valores medios y característicos de ensayos ASTM D3039 sobre la base de probetas declarada, más un Mill Test Certificate y un Certificate of Analysis del lote. Si su especificación exige una aprobación de tercera parte concreta, dígalo en la consulta y le diremos claramente si podemos cumplirla o no.
Documentos y Descargas
Una TDS por grado
FSL12, FSL12S, FSL14, FSL14S y FSL30 tienen cada una su propia hoja técnica, con las columnas de valor medio y característico y la base de probetas a pie de página.
MTC + COA en cada envío
Cada lote se envía con un Mill Test Certificate y un Certificate of Analysis.
Solicitar Cotización
Envíenos el elemento, la luz, a cuánto sube la carga y si un ingeniero ya dimensionó las placas — le respondemos en un día hábil con el grado, los anchos, los metros y la cantidad de adhesivo. Si el cálculo todavía no está hecho, dígalo y le decimos qué va a necesitar el ingeniero de nuestra parte.
