¿Qué es el refuerzo de estructura con fibra de carbono?
El refuerzo estructural con fibra de carbono es una técnica avanzada de rehabilitación. Cuando se coloca fibra de carbono en un forjado permite aumentar la capacidad portante, es decir, aumentar la resistencia de elementos de hormigón (vigas y viguetas) armado sin modificar de forma significativa su geometría ni añadir cargas adicionales relevantes a la estructura existente. Se trata de una solución especialmente indicada en edificios donde se han producido cambios de uso, incrementos de sobrecarga, deterioro por envejecimiento del material o deficiencias en el calculo de la estructura de origen.
Las láminas de fibra de carbono, fabricadas con fibras continuas de alto módulo elástico embebidas en matriz polimérica, trabajan solidariamente con el hormigón una vez adheridas mediante resinas epoxi estructurales. De este modo, colaboran en la absorción de esfuerzos de tracción, reducen deformaciones excesivas y limitan la aparición de fisuras, mejorando notablemente el comportamiento mecánico del conjunto.
Este sistema destaca por su elevada resistencia, mínimo espesor, rapidez de ejecución y durabilidad frente a agentes agresivos, lo que lo convierte en una alternativa técnica muy eficiente frente a refuerzos tradicionales con perfiles metálicos o recrecidos de hormigón.
Obra refuerzo de forjado con fibra de carbono
Recientemente hemos realizado una actuación de refuerzo estructural (refuerzo viguetas de hormigón), para modificar la distribución del espacio (eliminación o modificación de lugar de un pilar) reforzando toda la superficie afectada.
Os describimos el procedimiento habitual de ejecución de un refuerzo estructural con láminas de fibra de carbono en forjados y vigas de hormigón, desde los trabajos previos hasta la finalización de la intervención.
Preparación previa y retirada de instalaciones
Antes de iniciar los trabajos estructurales se procede a desmontar los falsos techos existentes y a retirar o desviar las instalaciones que discurren bajo el forjado, como conductos eléctricos, climatización o fontanería. Esta fase permite dejar completamente vista la estructura portante y garantiza un acceso seguro y continuo a las viguetas o vigas a reforzar. En el caso de que las viguetas o vigas estén ocultas por yeso o cemento, habrá que limpiar la zona dejando vista la parte inferior de las viguetas o vigas.
Inspección técnica y replanteo de la colocación de la fibra
Con el soporte visible, se realiza una inspección detallada del estado del hormigón, las vigas y viguetas que componen la estructura del forjado, verificando la ausencia de desprendimientos, corrosión activa o patologías graves que requieran una reparación previa. En este caso se trata de una obra reciente por lo que el estado de la estructura es bueno, lo único que al cambiar las cargas de la viguetas al pilar tenemos que desplazarlas a pilares adyacentes. Posteriormente se ejecuta el replanteo de las zonas de refuerzo, marcando sobre cada elemento estructural la posición exacta donde se colocarán las láminas, conforme al proyecto de cálculo elaborado por el ingeniero estructural.
Preparación superficial del soporte (vigas, viguetas, etc…)
La adherencia entre el hormigón y el sistema de refuerzo es un factor crítico para el correcto funcionamiento del conjunto. Por este motivo se procede a la apertura de poro mediante medios mecánicos, normalmente lijado o fresado superficial, eliminando lechadas, pinturas o restos de materiales sueltos. Una vez obtenida la rugosidad adecuada, se limpia minuciosamente la superficie mediante aspiración industrial y aire comprimido seco.
Medición y corte de las láminas de fibra de carbono
De acuerdo con el replanteo previo, se miden y cortan las láminas de fibra de carbono a la longitud exacta requerida para cada vigueta o viga. Estas operaciones se realizan con herramientas específicas para evitar dañar las fibras y garantizar la continuidad estructural del material.
Aplicación del adhesivo estructural
El siguiente paso consiste en la preparación del adhesivo epoxi de dos componentes, que se mezcla siguiendo estrictamente las proporciones indicadas por el fabricante. En este tipo de intervenciones se utiliza habitualmente Sikadur-30, un producto especialmente formulado para la adhesión estructural de sistemas de refuerzo con fibra de carbono.
El adhesivo se aplica tanto sobre la superficie del hormigón como sobre la cara activa de la lámina, asegurando una capa continua y homogénea que permita una transmisión correcta de esfuerzos.
Colocación de las láminas de fibra de carbono
Las láminas se colocan inmediatamente tras la aplicación del adhesivo, presionándolas de forma uniforme para eliminar posibles bolsas de aire y garantizar el contacto completo entre materiales. Durante esta fase se controla la alineación longitudinal y la correcta posición según el diseño estructural.
Curado, protección y reposición de instalaciones y falsos techos
Una vez instaladas todas las láminas, se deja curar el sistema durante el tiempo necesario para que el adhesivo alcance sus propiedades mecánicas definitivas. Posteriormente, si el proyecto lo requiere, se aplica una capa de protección superficial frente al fuego o a la humedad. Finalmente se reinstalan las instalaciones retiradas y se ejecuta el nuevo falso techo o acabado previsto.
Refuerzo de viguetas y vigas en forjados de hormigón
El refuerzo de viguetas de hormigón mediante fibra de carbono es una de las aplicaciones más frecuentes de este sistema, especialmente en forjados unidireccionales de edificios residenciales e industriales. Las láminas se colocan en la cara inferior de las viguetas, zona sometida a tracción durante el funcionamiento estructural, aumentando su momento resistente y reduciendo flechas excesivas.
Cuando la intervención afecta a un conjunto amplio de elementos, se habla de refuerzo de forjados de hormigón, diseñándose el sistema de forma global para asegurar un comportamiento homogéneo de toda la estructura. Esta solución permite incrementar la capacidad portante sin modificar alturas libres ni introducir sobrecargas significativas, lo que resulta fundamental en rehabilitación de edificios existentes.
Refuerzo estructural con fibra de carbono Sika
Los sistemas desarrollados por Sika se encuentran entre los más utilizados a nivel internacional en refuerzo estructural con materiales compuestos. Su fiabilidad se basa en el empleo conjunto de adhesivos y láminas específicamente diseñados para trabajar como un único sistema estructural.
Sistema Sika CarboDur
Las láminas Sika CarboDur-E están fabricadas mediante procesos industriales de pultrusión (arrastre de fibras en el proceso de fabricación), lo que garantiza una geometría constante y propiedades mecánicas controladas. Estas láminas presentan una elevada resistencia a tracción y un comportamiento elástico lineal hasta rotura, características esenciales para su función como refuerzo estructural.
Adhesivo estructural Sikadur-30
Sikadur-30 es un adhesivo epoxi tixotrópico de dos componentes que permite la transmisión eficaz de esfuerzos entre el hormigón y la fibra de carbono. Su elevada adherencia, resistencia mecánica y estabilidad frente a agentes ambientales lo convierten en un elemento fundamental del sistema de refuerzo. El uso combinado de Sika CarboDur y Sikadur-30 garantiza la compatibilidad de materiales y el cumplimiento de los criterios técnicos exigidos por la normativa vigente y por los proyectos de cálculo estructural.
El refuerzo de estructuras de hormigón con fibra de carbono es una solución reciente y eficaz para forjados y vigas. Desde Pimed como empresa pionera y con amplia experiencia en el sector, te ofrecemos asesoramiento especializado y ejecutamos cada proyecto con sistemas certificados, garantizando seguridad, durabilidad y plena adaptación a nuevas exigencias de uso.