La barra de fibra reforzada con polímeros FRP constituye una solución para muchos problemas. La fibra reforzada FiReP tiene el doble de resistencia del acero normal, con sólo una cuarta parte de su peso. Resiste a la corrosión y se puede fabricar casi con cualquier forma.
La barra de FRP se produce mediante un proceso de pultrusión, utilizando fibras de alta calidad. Las fibras están inmersas en una matriz de poliéster dando a la barra una alta resistencia a la tracción. Una matriz de resina epóxica fija y protege las fibras.
La superficie del tubo o barra FRP se produce en el proceso primario con una forma superficial ondulada, perfil de rosca. La rosca no se obtiene por mecanizado o tratamiento posterior, que iría en detrimento de la carga de rotura de la unión barra/tuerca de apriete. El recubrimiento adicional es una protección contra daños mecánicos y químicos.
Las principales características y ventajas de la fibra reforzada de FiReP son:
- Alta resistencia a la corrosión
- Capacidad de corte
- Perfil de rosca continua
- Alta resistencia a la tracción
- Flexibilidad
- Bajo peso
- Anti-estática (opcional)
- Anti-magnética
- No conduce la electricidad
- Amplia gama de formas
Aplicación en el campo de la minería
El uso de bulones FRP en las minas sigue creciendo cada año, y los sistemas de sostenimiento con fibras reforzadas, FRP, se están convirtiendo en uno de los más comunes en todo el mundo. Desde la introducción de los sistemas rockbolt, la elección de los bulones FRP se ha incrementado y se han hecho posible nuevas aplicaciones. En la actualidad, la mayoría de los bulones que se utilizan en las minas de carbón son de fibra FRP, porque proporcionan el apoyo necesario, se puede cortar fácilmente y no impiden el avance.
Los bulones FRP no contienen partes metálicas que pueden causar daños en el resto de equipos, como sistemas de transporte y procesado. Son resistentes a la corrosión y pueden ser usados para el sostenimiento permanente, sin necesidad de revisiones periódicas y sin la sustitución de bulones dañados por la corrosión. Incluso los ambientes agresivos no reducen su vida útil. Los bulones FRP tienen un peso equivalente al 25% de los bulones de acero, favoreciendo su transporte y manejo y reduciendo el coste de ambas operaciones. Debido a estas características, han sido los primeros en obtener la certificación para las minas de carbón en Reino Unido y Alemania.
Se ofrece una solución con bulones FRP adaptada a cualquier método de extracción. Todos los componentes del sistema están fabricados en fibra y diseñados para adaptarse al sistema de corte de cada cliente. Alta carga de rotura, fácil de manejar, incluso bajo las peores condiciones de confinamiento, bajo peso y una superficie del bulón libre de fibras de vidrio que pueden causar irritación de la piel, hacen de ellos un producto económico, seguro y respetuoso con el usuario.
Generalmente los bulones FRP se pueden cargar de electricidad estática durante el transporte o manipulación, lo que puede causar chispas con consecuencias muy peligrosas. Los bulones FRP pueden tratarse, mediante una cubierta adicional antiestática, para evitar este tipo de problemas.
Aplicación en el campo de los túneles
Debido a la durabilidad de los materiales, los bulones FRP pueden ser utilizados no sólo como soporte temporal, como los bulones de acero, sino que también pueden ser integrados en el cálculo de la estructura definitiva. La cubierta de hormigón puede ser por tanto reducida e incluso eliminada. Este método de construcción de túneles denominado single-lining ha sido ampliamente utilizado en Suiza en la construcción tanto civil como militar. La estructura de sostenimiento final está formada únicamente por bulones de fibra FRP y gunita reforzada. Con las mejoras obtenidas con estos materiales, el sistema single-lining aumenta notablemente su importancia. La reducción de los costes son enormes. El coste de construcción de un túnel puede reducirse hasta un 50%.
Los sistemas tradicionales de bulones de acero han hecho posibles varios diseños de nueva construcción en ingeniería civil y se utilizan principalmente como medida de apoyo temporal.
El sistema de bulones FRP, sin embargo, no sólo abre nuevas posibilidades de diseño, sino que también ofrecen a los ingenieros de consultoría y proyecto nuevas soluciones de gran utilidad comparados con los sistemas de bulones de acero tradicional. Asimismo, aumenta la flexibilidad del bulonado, creando un sistema de soporte que se puede ajustar fácilmente a las condiciones de la roca durante la excavación.
Los sistemas de bulones FRP son los más adecuados en aplicaciones que requieren alta resistencia a la tracción y las características particulares de los materiales de fibra de vidrio. Aplicada correctamente, contribuyen sustancialmente a la reducción del costo de construcción.
Los bulones FRP son resistentes a la corrosión y, por lo tanto, el único sistema de bulones que pueden ser utilizados como permanentes, incluso bajo las peores condiciones, ante la presencia de agentes corrosivos.
La prevención de la corrosión es una de las principales prioridades en muchas industrias y supone un elevado coste en todas ellas. Cada minuto se pierden varias toneladas de acero debido a la corrosión. El coste de la protección anticorrosión es enorme. Incluso con tratamientos anticorrosión, el problema es retrasado en el tiempo pero no solucionado. La correcta aplicación de bulones FRP garantiza un sostenimiento para toda la vida. Gracias a su característica anticorrosión, la tecnología FRP es cada vez más utilizada en trabajos de refuerzo y sostenimiento.
Powerthread
El sistema de bulones FRP Powerthread fue desarrollado para el soporte de estratos en minería y túneles, así como para la estabilización de taludes. Debido al roscado continuo de la barra, el perno puede recortarse si es necesario. El perno tiene una alta carga final y debido a su perfil ofrece una máxima adherencia con todos los materiales de inyección. La capacidad de corte protege la maquinaria, el equipo, y evita posibles daños durante la perforación y avance en túneles. El bulón tiene una alta resistencia a la corrosión y es idóneo para un soporte permanente.
Su gran flexibilidad es ideal para aplicaciones sin acoplamientos en lugares confinados. Debido a su alta resistencia a la tracción, el perno tiene una carga inmediata y alta capacidad portante si se aplica con cápsulas de resina de fraguado rápido. El bajo peso facilita el manejo.
Spinmax FRP
Spinmax FRP es una nueva generación de la serie de bulones autoperforantes con mayor resistencia a la torsión y una mayor resistencia en todos los empalmes, entre la barra roscada FRP y las brocas, tuercas de apriete y manguitos. Se emplean para estabilización de superficies, paraguas, estabilización de laderas y estabilización en roca blanda, Rockbolting. Debido a su capacidad de corte, suponen una alternativa económica al acero y ofrecen enormes ventajas para los modernos métodos de sostenimiento en túneles. Por otra parte, la capacidad de corte protege la maquinaria y evita obstrucciones, durante el avance en los túneles. Ofrece una alta resistencia a la tracción y puede soportar cargas elevadas, es resistente a la corrosión para un soporte permanente. Su bajo peso, con alta resistencia a la torsión, hace que sean la solución ideal en rocas con una resistencia a la compresión máxima de 60 MPa.
Spinset FRP
El propósito del sistema Spinset FRP es proporcionar una instalación rápida y segura de los pernos para una aplicación en dos pasos, en minería subterránea y en túneles. Spinset garantiza el control de estratos y la instalación segura de los pernos con cápsulas de resina.
Hiprex FRP
Se trata de un nuevo desarrollo con válvulas y obturador integrados, para la estabilización de roca fracturada y mineral combinando la inyección de resina de dos componentes y la barra FRP. La barra hueca de alta presión se instala con un obturador de expansión y válvula antirretorno integrada. Dos válvulas adicionales se colocan en ambos extremos del tubo, la válvula superior actúa cuando el obturador está inflado, la válvula inferior evita el reflujo después de la inyección. Al iniciar el proceso de inyección, la válvula de retención se abre y la resina se inyecta a través de la barra hueca, rellenando esta e inflando el obturador. La válvula anti-retorno se abre para asegurar que la resina inyectada no fluirá hacia atrás si la presión hidráulica se reduce. Después de llenar el perno y el obturador hasta una presión, se da paso a la inyección de la roca. Una vez acabado el procedimiento, la válvula se cerrará para evitar el reflujo y se sellará el orificio de la barra hueca con adhesivo de alta resistencia.
Cablex FRP
Este bulón de cable ofrece una amplia gama de posibilidades para todas las aplicaciones que requieran pernos largos, por ejemplo túneles, en espacios reducidos. También puede utilizarse para la estabilización de taludes o protección de desniveles. Tiene una alta resistencia a la corrosión para un soporte duradero y permanente.
