Análisis de la resistencia de la junta traslapada simple, entre el acero estructural, resina epóxica y fibra de carbono unidireccional, utilizado para reforzamiento de vigas de acero
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Date
2022-09
Journal Title
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Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
Carbon fiber is a material that provides excellent properties in different situations, one
of these is structural reinforcement, due to the fact that it increases the resistance and
stiffness of the structure without adding dead loads. One way to bond carbon fiber to
steel is by means of epoxy resin which will create an adhesive bond; however,
detachment can occur.
According to previous research, spalling occurs because of the shear strength of the
adhesive. Therefore, we proceeded to improve the shear strength of the adhesive bond
by applying four surface treatments to the steel layer, these were manual cleaning,
grinding disc, sanding disc and sandblasting.
Comparing the results obtained, it was demonstrated, through real tests, that the
roughness of the steel is directly proportional to the shear strength of the bond. Due to
this, the Sandblasting treatment was the one with the best results due to its high degree
of roughness with an average value of 10.79 μm and a maximum shear stress of 10.72
MPa.
Description
La fibra de carbono es un material que aporta excelentes propiedades en diferentes
situaciones, una de estas es el reforzamiento estructural, debido a que incrementa la
resistencia y la rigidez de la estructura sin adicionar cargas muertas. Una manera de
unir la fibra de carbono con el acero es mediante resina epóxica la cual creará una
unión adhesiva, sin embargo, pueden producirse desprendimientos.
Según investigaciones previas, el desprendimiento se produce por la resistencia al
corte del adhesivo. Por ello, se procedió a mejorar la resistencia al corte de la unión
adhesiva aplicando cuatro tratamientos superficiales a la capa de acero, estos fueron
limpieza manual, con disco de desbaste, con disco de lijas y Sandblasting.
Comparando los resultados obtenidos se demostró, a través de ensayos reales, que la
rugosidad que presenta el acero es directamente proporcional a la resistencia al corte
de la unión, debido a esto, el tratamiento de Sandblasting fue el que mejor resultados
presentó por su alto grado de rugosidad con un valor promedio de 10.79 μm y un
esfuerzo máximo de corte de 10.72 MPa.
Keywords
FIBRA DE CARBONO, UNIÓN ADHESIVA, TRATAMIENTOS SUPERFICIALES, RUGOSIDAD, RESISTENCIA AL CORTE