Nuevos desarrollos en la aplicación de materiales compósitos en construcciones: sistemas de resinas a base acuosa "bet on tex ipn" y su aplicación en tecnologías FRP y FRCM

Composite materials mainly based on carbon fibers and epoxy resins matrices are used in constructions since 30 years and have reached in a very short time a high technical level in all the world. Besides this extraordinary result, some lack of properties of epoxy resins have being criticized, bringing some limitations in applications and in the definition of designing solutions. Restrictions in applications of epoxy-based technologies are due to absence of resins’ moisture permeability, high sensitivity to humidity during application, low thermal properties with a Tg. value of 100 °C and a lack of fire resistance. As Ardea Company, we have developed a long research work on this topic and a new water resin system, Betontex IPN, based on interpenetrated polymer network structures, has been introduced on the construction market. Betontex IPN are a two components resin system: Component A, a polymeric substance in water emulsion and component B, a second polymer phase supported on active inorganic micro crystals filler. After mixing and hardening, the resulting material is permeable to water moisture and resistant to fire (according to UNI 9177), with a thermal resistance over 180° C and ultimate degradation temperature over 600°C. The properties of the resins in combination with carbon, aramide and glass fiber reinforcements have been tested in masonry and concrete structures. IPN resins show a large range of many interesting properties and may be used as FRP technology, in place of epoxy resins, or as FRCM technology, where IPN acts as adhesion promoter between fibers and mortar. Other properties of IPN resins are: high mechanical properties; good adhesion to fibers, high compatibility and good adhesion to lime mortar, concrete, masonry, wood and marble. The IPN resin system may be used also in humid conditions and applied over wet surface. In the last years the new IPN technologies have been largely applied for rehabilitation of damaged structures after earthquakes of 2009 (L’Aquila) and 2012 (Emilia Romagna-Italy).Los materiales compósitos formados principalmente por fibras de carbón y matrices de resinas poliméricas epoxi han sido utilizados por más de 30 años, alcanzando un alto nivel técnico en todo el mundo. A pesar de los extraordinarios resultados obtenidos con este tipo de resinas, algunas de sus características han sido fuertemente criticadas, teniendo como consecuencia algunas limitaciones en su aplicación y en la definición de soluciones de diseño. Las restricciones de las aplicaciones de las tecnologías basadas en resinas epoxi se deben principalmente a su ausencia de permeabilidad a la humedad, su alta sensibilidad a la humedad durante la aplicación, sus escasas propiedades térmicas con un valor de T.g. de 100 °C y su falta de resistencia a la quema.En nuestra empresa Ardea, hemos llevado a cabo una larga investigación sobre este tema y hemos introducido en el mercado de la construcción un nuevo sistema de resinas a base acuosa, Betontex IPN, los cuales están basados en estructuras poliméricas interpenetradas. Betontex IPN es un sistema de resinas de dos componenes: el Componente A es una sustancia polimérica emulsionada en agua y el Componente B es una segunda fase polimérica presente en un relleno inorgánico microcristalino. Después del mezclado e homogenizado, el material resultante es permeable a la humedad y resistente a la quema (de acuerdo a la normativa UNI 9177), con una resistencia térmica más allá de los 180 °C y una temperatura de degradación mayor a 600 °C.Las propiedades de éstas resinas en combinación con refuerzos de fibras de carbón, aramida y vidrio han sido evaluadas en estructuras de mampostería y concreto. Las resinas IPN muestran una gran gama de propiedades interesantes y pueden ser usadas como tecnología FRP en lugar de las resinas epoxi, o como tecnología FRCM, en donde el IPN actúa como promotor de adhesión entre las fibras y el mortero. Otras propiedades de las resinas IPN incluyen buenas propiedades mecánicas, buena adhesión a las fibras, alta compatibilidad y buena adhesión a morteros de cal, concreto, mampostería, madera y mármol. El sistema de resinas IPN puede también ser usado en condiciones húmedas y aplicado sobre superficies mojadas. En los últimos años, las nuevas tecnologías IPN han sido ampliamente usadas para la rehabilitación de estructuras dañadas como consecuencia de los terremotos de 2009 (L’Aquila, Italia) y 2012 (Emilia Romagna, Italia)

Guide for the design and construction of externally bonded FRP systems for strengthening existing structures

Versione in inglese delle raccomandazioni del Consiglio Nazionale delle Ricerche CNR-DT 200 R