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El equipo de Shehan Pools trabaja en una piscina de gunita de 18 por 39 pies construida con 160 barras de refuerzo de fibra de vidrio PINKBAR N.° 3 y 40 N.° 4, de la misma marca.Foto cortesía de Piscinas Shehan
Nuevos materiales y métodos para la construcción de piscinas continúan remodelando la industria, a medida que las empresas buscan formas de construir estructuras mejores, más rápidas y más duraderas. Las barras de refuerzo de fibra de vidrio, o más específicamente las barras de refuerzo de polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP), son un nuevo actor que apuesta por quitarle cuota de mercado al acero ofreciendo ventajas atractivas. Este artículo examinará los pros y los contras del GFRP para piscinas.
Bob Shehan, vicepresidente de Shehan Pools, Florence, Kent., una empresa operada y de propiedad familiar con más de 50 años en el negocio y una reputación como innovadora, brinda experiencia de campo de primera mano con el producto.
Shehan Pools comenzó a utilizar GFRP el año pasado.
“Es un producto relativamente nuevo en el mercado”, afirma Shehan. “Se utiliza desde hace tiempo en la construcción en general, pero creo que somos uno de los primeros en utilizarlo en piscinas. Y de inmediato quedamos impresionados con algunas de sus ventajas”.
Relativamente fácil de cortar. Sin chispas.Foto cortesía de Owens Corning
LOS PROS Y CONTRAS DE LAS BARRAS DE GFRP
VENTAJAS:
- Es liviano: el GFRP pesa aproximadamente 1/4 del acero, lo que lo hace fácil y económico de transportar y manipular en los lugares de trabajo.
Shehan: “De hecho, mi hijo se puso 30 piezas de varillas de fibra de vidrio sobre su cabeza. (Pero es un muchacho fuerte). No se podría hacer eso con barras de acero. Tendrías suerte si consiguieras tres o cuatro piezas, e incluso eso sería una lucha. El punto es que simplemente moviendo barras de refuerzo de fibra de vidrio por el lugar de trabajo, o cargándolas en el almacén, esa diferencia de peso es un gran beneficio. Simplemente la movilidad y colocarlas en su lugar, es mucho más fácil”.
Colocación de hormigón sobre fibra de vidrio.Foto cortesía de Owens Corning
- No es corrosivo: el GFRP es ideal para construcciones húmedas o propensas a la humedad. Tiene una ventaja contra la corrosión sobre las barras de refuerzo de acero normales y también puede tener ventajas de costos sobre las barras de refuerzo inoxidables, galvanizadas, MMFX (barras de refuerzo resistentes a la corrosión) o epoxi.
Shehan: “Una de las grandes diferencias con el acero es que la fibra de vidrio no se corroe, no se oxida como lo hace el acero. Es cierto que se pueden utilizar barras de refuerzo de acero recubiertas para que no se oxide. Eso ha existido desde siempre, pero existe “Hay problemas con eso. No puedes usarlo con gunita porque cuando rocías la gunita, puedes quitar el recubrimiento”.
- La resistencia a la tracción del GFRP es el doble que la de las barras de refuerzo de acero. La fibra de vidrio n.° 3 equivale al acero n.° 4.
- GFRP ofrece manipulación sin calor sobre barras de refuerzo de acero. (Nota del autor: Esto es algo de lo que puedo dar fe personalmente. ¡Manipular barras de acero en un abrasador día de verano no es divertido!)
- El GFRP no es conductor, a diferencia de las barras de refuerzo de acero.
Shehan: “Actualmente tenemos barras de refuerzo de acero en nuestras piscinas, así que, por supuesto, unimos los armazones de nuestras piscinas y cualquier elemento conductor cerca del borde del agua, ya sean las barras de acero de la piscina, las escaleras, los pasamanos, las luces subacuáticas o barras de refuerzo en la plataforma alrededor de la piscina. Pero mirando hacia el futuro, nos gusta estar a la vanguardia, por lo que estamos buscando una cubierta de piscina 100% libre de acero en los próximos años”.
- Cortar GFRP es sencillo, ya sea con una amoladora o una sierra de demostración con un disco de diamante.
Shehan: “Cortar barras de refuerzo de fibra de vidrio es mucho más simple y fácil. No salen chispas como cuando se corta acero.
- Se pueden utilizar bridas de plástico o alambre de acero estándar para unir barras de GFRP. También se pueden utilizar todo tipo de cables.
CONTRAS:
- El GFRP puede ser más caro que las barras de refuerzo de acero.
Estas diferencias, sin embargo, están sujetas a cambios ya que el acero es un producto básico y los precios son muy volátiles. En algunos casos, las barras de refuerzo de fibra de vidrio han tenido el mismo precio o más baratas que las de acero. Además, los proveedores que compran en grandes cantidades y mantienen existencias actualizadas posiblemente puedan ofrecer mejores precios a los contratistas. Cuando se compara el GFRP con barras de refuerzo de acero inoxidable, barras de refuerzo galvanizadas, MMFX (barras de refuerzo resistentes a la corrosión) o barras de refuerzo de epoxi, la comparación de costos cambia, generalmente a favor de la fibra de vidrio.
- No se pueden hacer curvas duras, como curvas de 90 grados, de GFRP en el sitio.
Todos los dobleces personalizados deben realizarse en fábrica y requieren un plazo de entrega. Incluso el pedido anticipado de materiales para una construcción puede ser problemático, ya que las condiciones del sitio o un cambio en los planes por parte del propietario o de un GC pueden retrasar un proyecto. Esta es una desventaja para la fibra de vidrio en comparación con las barras de refuerzo de acero, que le brinda al contratista la capacidad de construir “sobre la marcha” cuando se realizan cambios, ya que el material generalmente está disponible.
Sin embargo, es aceptable mezclar barras de refuerzo de GFRP con acero. Se pueden utilizar barras de longitud completa en pisos y ubicaciones horizontales con barras de acero. Los empalmes por traslapo se realizan de la misma manera que el acero, pero la longitud de los traslapos variará según su diseño específico.
Shehan: “Actualmente utilizamos un sistema híbrido de fibra de vidrio y acero. Estamos en el proceso de ajustar nuestro procedimiento hacia nuestro objetivo de un conjunto completo de varillas de refuerzo de fibra de vidrio en un futuro cercano”.
Un ingeniero estructural de Owens Corning (un fabricante líder de GFRP) entrevistado para este artículo, dijo que están produciendo y almacenando barras de GFRP con curvaturas típicas para aplicaciones en piscinas, como las de 90 grados. Debido a que el GFRP es un material relativamente nuevo para su uso en aplicaciones de natación, Owens Corning actualmente está recopilando más datos para comprender mejor cuáles son las curvaturas y radios más comunes para permitir su producción.
Veredicto final de Shehan: “En general, estoy encantado con este producto y lo vamos a incorporar en tantos proyectos como podamos. Cada uno o dos años, llega un nuevo producto a la industria de las piscinas que toma terminado. Y este es definitivamente uno de ellos.”
El proyecto que se muestra en esta historia está siendo construido por Shehan Pools, ubicada en Owensboro, Kent. Es una piscina de gunita de 18 por 39 pies construida con 160 barras de refuerzo de fibra de vidrio PINKBAR n.° 3 y 40 n.° 4, de la misma marca. La piscina está construida mediante un sistema híbrido de acero y fibra de vidrio utilizando unas varillas de acero. Aquí, Aaron Shehan demuestra la ventaja de peso de las barras de refuerzo de fibra de vidrio.Foto cortesía de Piscinas Shehan
CONSIDERACIONES DEL CÓDIGO
Según el NEC (Código Eléctrico Nacional) 680.26(B)(1)(b), todo el contorno de una piscina de concreto, debido a su naturaleza porosa, se considera conductor y, por lo tanto, se deben adherir barras de refuerzo de acero. Cuando se utiliza GFRP, debe tener instalada una rejilla de unión de cobre. Esto incluye cualquier área donde se coloque el GFRP dentro de toda la estructura. En la misma línea, las barras de refuerzo recubiertas de epoxi, una barra de refuerzo encapsulada, también deben cumplir con los mismos requisitos del código.
Este requisito de unión de contorno agregará costos adicionales de materiales y mano de obra. Una rejilla de unión de cobre es cara y, al igual que el acero, también es un producto básico sujeto a fluctuaciones de precios.
Esto puede ser motivo de preocupación para los constructores, ya que es un aumento de costo significativo en construcciones de cualquier tamaño.
El GFRP puede resultar ventajoso para las cubiertas de piscinas, ya que no es necesario unirlo. Sin embargo, NEC requiere que se ubique una unión perimetral de 18 a 24 pulgadas desde el interior de una piscina debajo de la superficie del patio en estructuras de concreto.
El equipo de Shehan Pools coloca y ata barras de refuerzo, utilizando procedimientos estándar para atar. Tenga en cuenta el uso de barras de refuerzo de acero para transiciones y curvas de 90 grados, mientras que los tramos largos de barras de refuerzo rectas son de fibra de vidrio. “Actualmente utilizamos un sistema híbrido de fibra de vidrio y acero”, dice Bob Shehan. “Estamos en el proceso de ajustar nuestro procedimiento hacia nuestro objetivo de tener un conjunto completo de varillas de refuerzo de fibra de vidrio en un futuro cercano”.Foto cortesía de Piscinas Shehan
Según Owens Corning, PINKBAR n.° 3 (una marca registrada de Owens Corning) es un reemplazo directo de la barra de refuerzo de acero n.° 4 en aplicaciones de trabajos planos que requieren refuerzo para mitigar las grietas por contracción. Sin embargo, las consideraciones de diseño para piscinas requieren cálculos precisos para indicar el tamaño y la ubicación de las barras de refuerzo. Estos cálculos y cualquier plano generado deben ser realizados por un ingeniero estructural profesional.
PINKBAR tiene aproximadamente el doble de resistencia a la tracción en comparación con las barras de refuerzo de acero. Sin embargo, tiene un módulo de elasticidad más bajo, la unidad de medida de la resistencia de un objeto o sustancia a ser deformado elásticamente (es decir, no permanentemente) cuando se le aplica tensión.
Owens Corning establece estas pautas para el uso de GFRP en piscinas:
- La barra de refuerzo de fibra de vidrio PINKBAR n.º 3 (la palabra “Fibra de vidrio” es una marca registrada de la empresa) debe tener una separación de 3 veces el espesor previsto de la piscina. paredes o un espacio máximo de 12 pulgadas, lo que sea menor para paredes de 6 pulgadas de espesor o menos. Utilice el tamaño n.º 4 ya que las paredes alcanzan un grosor superior a 6 pulgadas. Esto satisface los requisitos del código ACI 440 para refuerzo de temperatura y contracción.
- Cuando se requiere un sello de ingeniería para cumplir con las autoridades del código, consulte ACI 440.11-22 del American Concrete Institute para obtener orientación.
El GFRP tiene algunos atributos impresionantes y quizás en el futuro sea más aceptable como alternativa a las barras de refuerzo de acero para piscinas. En última instancia, la elección entre barras de refuerzo de GFRP o barras de acero en estructuras de hormigón se reducirá a un equilibrio entre costos y beneficios para su aplicación específica.
Una vista aérea de un diseño de barras de refuerzo de fibra de vidrio.Foto cortesía de Owens Corning
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