Polímeros reforzados con fibras

Los compuestos de matriz polimérica se usan mucho en diferentes proyectos de ingeniería civil, entre los que se encuentran la construcción de autopistas y los pavimentos de concreto. Los subcomités D30.05 sobre métodos de prueba estructurales y D30.06 sobre propiedades interlaminares están trabajando en nuevas normas propuestas que comprenden compuestos de matriz polimérica reforzada con fibras. Los subcomités forman parte del Comité D30 de la ASTM International sobre materiales compuestos.

El esfuerzo de corte transversal

El Subcomité D30.05 se encuentra en la actualidad desarrollando una nueva norma, la WK22348, método de prueba para determinar el esfuerzo de corte transversal de las barras de polímero reforzado con fibras.

“Los pavimentos de concreto tienen uniones para cubrir los movimientos térmicos”, dice Russell Gentry del Instituto de Tecnología de Georgia (Georgia Institute of Technology) y copresidente del Subcomité D30.05. “Se usan barras de espiga de gran diámetro que haga un puente sobre estas uniones con el fin de evitar los movimientos transversales de los pavimentos. El método de prueba propuesto capta este tipo de cargas sobre la barra. Gentry menciona que son muchas las aplicaciones para las barras de material compuesto cargadas de esta manera.

Según Gentry, los principales usuarios de la norma WK22348 serán los fabricantes de barras de refuerzo de material compuesto, los laboratorios de investigación, los ingenieros especialistas en autopistas, los productores de madera laminada encolada y los ingenieros especialistas en estructuras.

Tenacidad a la fractura interlaminar

La expansión de la delaminación, o expansión de las grietas entre las capas de materiales compuestos laminados, puede ocurrir durante el uso (por ejemplo, impacto de baja velocidad), de cargas no previstas de una estructura o de una prolongada vida útil de cargas de servicio normales.

Una nueva norma de la ASTM formará parte de una serie de métodos de prueba desarrollados por el Subcomité D30.06 que califican la tenacidad a la delaminación de los materiales compuestos laminados.

Los dos métodos de prueba ya desarrollados por el Subcomité D30.06 que se ocupan de este tipo de pruebas son la norma D5528, método de prueba para determinar la tenacidad a la fractura interlaminar en modo I de una matriz polimérica reforzada con fibras unidireccionales, y la D6671/D6671M, método de prueba para determinar la tenacidad a la fractura interlaminar en los modo I y II combinados de una matriz polimérica reforzada con fibras unidireccionales.

Según Barry Davidson, profesor del departamento de ingeniería mecánica y aeroespacial de la Syracuse University y miembro del Comité D30, era prioritario contar con una norma que trate en forma exclusiva la carga en modo II. El subcomité ahora se está ocupando de las cargas en modo II con el desarrollo de la norma propuesta WK22949, método de prueba para la determinación de la tenacidad a la fractura interlaminar en modo II de una matriz polimérica reforzada con fibras unidireccionales usando el ensayo de flexión con entalla final (ENF, End-Notched Flexure).

“Como la expansión de la delaminación representa un modo de falla crítica en las estructuras fabricadas a partir de compuestos de matriz polimérica reforzada con fibras, se están aunando esfuerzos para desarrollar las herramientas y las técnicas que garanticen que ésta no ocurra”, dice Davidson. “Un factor clave del enfoque es la determinación de la resistencia de los materiales a la expansión de la delaminación, o su tenacidad”.

Davidson dice que las evaluaciones de la tenacidad que se realicen mediante la norma WK22949 se usarán en el desarrollo de nuevos materiales, para elegir entre los materiales para aplicaciones estructurales, para examinar la calidad de los nuevos lotes de material que se usarán en producción y para apoyar las iniciativas de diseño estructural y análisis.

CONTACTO

Información técnica: (WK22348) Russell Gentry, Georgia Institute of Technology, Atlanta, Georgia

Teléfono: 404-894-3845

(WK22949) Barry Davidson, Syracuse University, Syracuse, Nueva York

Teléfono: 315-443-4201

Personal de la ASTM: Jennifer Rodgers

Teléfono: 610-832-9694

		Magazines & Newsletters / ASTM Standardization News feature PRINCIPAL \| ANUNCIANTES \| CABECERA \| ARCHIVO SUBSCRIPCIONES \| CONTACTO \| EJEMPLAR GRATIS Mayo/Junio 2009 Actualización Polímeros reforzados con fibras Los compuestos de matriz polimérica se usan mucho en diferentes proyectos de ingeniería civil, entre los que se encuentran la construcción de autopistas y los pavimentos de concreto. Los subcomités D30.05 sobre métodos de prueba estructurales y D30.06 sobre propiedades interlaminares están trabajando en nuevas normas propuestas que comprenden compuestos de matriz polimérica reforzada con fibras. Los subcomités forman parte del Comité D30 de la ASTM International sobre materiales compuestos. El esfuerzo de corte transversal El Subcomité D30.05 se encuentra en la actualidad desarrollando una nueva norma, la WK22348, método de prueba para determinar el esfuerzo de corte transversal de las barras de polímero reforzado con fibras. “Los pavimentos de concreto tienen uniones para cubrir los movimientos térmicos”, dice Russell Gentry del Instituto de Tecnología de Georgia (Georgia Institute of Technology) y copresidente del Subcomité D30.05. “Se usan barras de espiga de gran diámetro que haga un puente sobre estas uniones con el fin de evitar los movimientos transversales de los pavimentos. El método de prueba propuesto capta este tipo de cargas sobre la barra. Gentry menciona que son muchas las aplicaciones para las barras de material compuesto cargadas de esta manera. Según Gentry, los principales usuarios de la norma WK22348 serán los fabricantes de barras de refuerzo de material compuesto, los laboratorios de investigación, los ingenieros especialistas en autopistas, los productores de madera laminada encolada y los ingenieros especialistas en estructuras. Tenacidad a la fractura interlaminar La expansión de la delaminación, o expansión de las grietas entre las capas de materiales compuestos laminados, puede ocurrir durante el uso (por ejemplo, impacto de baja velocidad), de cargas no previstas de una estructura o de una prolongada vida útil de cargas de servicio normales. Una nueva norma de la ASTM formará parte de una serie de métodos de prueba desarrollados por el Subcomité D30.06 que califican la tenacidad a la delaminación de los materiales compuestos laminados. Los dos métodos de prueba ya desarrollados por el Subcomité D30.06 que se ocupan de este tipo de pruebas son la norma D5528, método de prueba para determinar la tenacidad a la fractura interlaminar en modo I de una matriz polimérica reforzada con fibras unidireccionales, y la D6671/D6671M, método de prueba para determinar la tenacidad a la fractura interlaminar en los modo I y II combinados de una matriz polimérica reforzada con fibras unidireccionales. Según Barry Davidson, profesor del departamento de ingeniería mecánica y aeroespacial de la Syracuse University y miembro del Comité D30, era prioritario contar con una norma que trate en forma exclusiva la carga en modo II. El subcomité ahora se está ocupando de las cargas en modo II con el desarrollo de la norma propuesta WK22949, método de prueba para la determinación de la tenacidad a la fractura interlaminar en modo II de una matriz polimérica reforzada con fibras unidireccionales usando el ensayo de flexión con entalla final (ENF, End-Notched Flexure). “Como la expansión de la delaminación representa un modo de falla crítica en las estructuras fabricadas a partir de compuestos de matriz polimérica reforzada con fibras, se están aunando esfuerzos para desarrollar las herramientas y las técnicas que garanticen que ésta no ocurra”, dice Davidson. “Un factor clave del enfoque es la determinación de la resistencia de los materiales a la expansión de la delaminación, o su tenacidad”. Davidson dice que las evaluaciones de la tenacidad que se realicen mediante la norma WK22949 se usarán en el desarrollo de nuevos materiales, para elegir entre los materiales para aplicaciones estructurales, para examinar la calidad de los nuevos lotes de material que se usarán en producción y para apoyar las iniciativas de diseño estructural y análisis. CONTACTO Información técnica: (WK22348) Russell Gentry, Georgia Institute of Technology, Atlanta, Georgia Teléfono: 404-894-3845 (WK22949) Barry Davidson, Syracuse University, Syracuse, Nueva York Teléfono: 315-443-4201 Personal de la ASTM: Jennifer Rodgers Teléfono: 610-832-9694