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[ES] El objetivo del presente proyecto es desarrollar hilos voluminizados mediante los cuales obtener alfombras y moquetas empleando materiales poliméricos de origen bio y/o reciclados. En el desarrollo del proyecto, primeramente se realizarán muestras de compounding empleando diversos materiales. Estas muestras de compounding serán caracterizadas llevando a cabo toda una serie de estudios y análisis, como la Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), Análisis Termogravimétricos (TGA), estudios reológicos, o el cálculo del Índice de Fluidez MFI. Con estas caracterizaciones se comprobará que mezclas son las más adecuadas para continuar el proceso y pasar a la hilatura multifilamento donde se obtendrán los hilos en su estado más primario. Una vez se obtengan los hilos de los materiales elegidos, estos serán texturizados empleando las tecnologías TASLAN y BCF, para buscar un voluminizado de las fibras y que éstas se asemejen a las que se emplean en el mercado de la alfombra. Por último, de los hilos con mejores propiedades se realizarán prototipos de alfombras empleando la tecnología tufting y la de calada para generar prototipos de backings . En cada una de las fases (compounding, hilatura multifilamento, texturizados TASLAN-BCF y tejedurías de calada y tufting) se efectuarán caracterizaciones para comprobar la calidad y las propiedades de las muestras obtenidas., [EN] The objective of this project is to develop volumized yarns through which to obtain carpets and rugs using bio and/or recycled polymeric materials. In the development of the project, first samples of compounding will be made using various materials. These compounding samples will be characterized by carrying out a series of studies and analyzes, such as Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA), rheological studies, or the calculation of the MFI Flow Index. With these characterizations, it will be verified which mixtures are the most suitable to continue the process and go to the multifilament spinning where the yarns will be obtained in their most primary state. Once the yarns of the chosen materials are obtained, they will be textured using the TASLAN and BCF technologies, to look for a volumizing of the fibers and that they resemble those used in the carpet market. Lastly, from the yarns with the best properties, prototypes of carpets will be made using the tufting technology and the puff technology to generate prototypes of ¿backings¿. In each of the phases (compounding, multifilament spinning, TASLAN-BCF texturing and openwork weaving and tufting) characterizations will be carried out to check the quality and properties of the samples obtained.

[ES] El TFG se centra en el estudio de fibras disipativas naturales, con el objetivo de determinar su capacidad de atenuación frente a las tradicionales fibras sintéticas. Las fibras naturales son capaces de actuar como aislantes acústicos, con la ventaja de que son completamente ecológicas y con un precio reducido. Este tipo de fibras no es perjudicial para la salud y se pueden "reciclar" a partir de los materiales sobrantes de otros ciclos de producción. Por ello, en este trabajo se llevan a cabo varios análisis para determinar la atenuación obtenida al utilizar distintas fibras naturales (coco, fique, kenaf, caña, cáñamo y lana) mediante el coeficiente de pérdida de transmisión. Estos resultados se comparan con los obtenidos para fibras sintéticas (fibra de vidrio, lana de roca), con el fin de comprobar si las fibras naturales pueden ser una buena alternativa para algunas aplicaciones concretas. Tras una revisión bibliográfica de distintos modelos, el alumno utilizará un programa de código propio pertenciente al Centro de Investigación en Ingeniería Mecánica.

[CA] Al llarg dels anys, des de la civilització egípcia passant per l'arquitectura moderna, l'ús de materials ha anat canviant, transformant l'arquitectura i donant lloc a conceptes estructurals i estètics diversos. Al segle XX amb l'arribada del nou corrent modern canvia la concepció en la utilizació de materials com el formigó o l'acer. Aquesta tendència es veu incrementada més encara a finals de segle amb l'arribada de noves tecnologies que permeten un ús divers dels mateixos, a més d'augmentar la investigació i desenvolupament de nous materials capaços d'aconseguir elevats nivells de confort o una estètica innovadora. Tot açò sent accessibles per al client i tractant de reduir l'impacte en el medi ambient. L'objectiu d'aquest TFG és investigar sobre les propietats i aplicacions de fibres sintètiques com el kevlar, la fibra de carboni o la fibra de vidre. Per a això es durà a terme l'elaboració d'un anàlisi prèvi de l'evolució històrica dels materials, per a continuació realitzar un estudi sobre els proposats, el seu origen, característiques, propietats, tècniques constructives i usos actuals, a més d'una anàlisi comparatiu, en virtut de possibles millores en la qualitat de l'edificació., [ES] A lo largo de los años, desde la civilización egipcia pasando por la arquitectura moderna, el uso de materiales ha ido cambiando, transformando la arquitectura y dando lugar a conceptos estructurales y estéticos diversos. En el siglo XX con la llegada de la nueva corriente moderna cambia la concepción en la utilización de materiales como el hormigón o el acero. Esta tendencia se ve incrementada más aún a finales de siglo con la llegada de nuevas tecnologías que permiten un uso diverso de los mismos, además de aumentar la investigación y desarrollo de nuevos materiales capaces de alcanzar elevados niveles de confort o una estética novedosa. Todo esto siendo accesibles para el cliente y tratando de reducir el impacto en el medio ambiente. El objetivo de este TFG es investigar sobre las propiedades y aplicaciones de fibras sintéticas como el kevlar, la fibra de carbono o la fibra de vidrio. Para ello se llevará a cabo la elaboración de un análisis previo de la evolución histórica de los materiales, para a continuación realizar un estudio sobre los propuestos, su origen, características, propiedades, técnicas constructivas y usos actuales, además de un análisis comparativo, en virtud de posibles mejoras en la calidad de la edificación., [EN] Over the years, from Egyptian civilization to modern architecture, the usage of materials has been changing, transforming architecture and giving rise to diverse structural and aesthetic concepts. In the 20th century, with the arrival of the new modern trend, the concept of using materials such as concrete or steel changed. This trend is further increased at the end of the century with the arrival of new technologies which allowed a diverse use of them, in addition to increasing research and development of new materials capable of achieving high levels of comfort or a new aesthetic. All this being accessible to the customer and trying to reduce the impact on the environment. The objective of this TFG is to investigate the properties and applications of synthetic fibers such as kevlar, carbon fiber or fiberglass. For this purpose, a preliminary analysis of the historical evolution of the materials will be carried out, followed by a study of the proposed ones, their origin, characteristics, properties, construction techniques and current uses, as well as a comparative analysis, in virtue of possible improvements in the quality of the edification.

[EN] This bachelor thesis is about the usage of composite materials in bridges. Composite materials are fairly new and therefor we’ve only scratched the surface of what these materials can achieve. These materials are starting to get integrated in buildings and structures, but a lot of their properties are still unknown due to the limited time of their integration and lack of standardized design codes. In this thesis I have tried to examine the advantages of composite materials and if their usage in structures such as bridges, which have a designed lifetime between 80-120 years, is superior to traditional materials such as concrete. In order to do this an explanation on what the composition of composite materials is about has been made, such as the matrix, the fibres and the resins. The subdivision of bridges as well as an examination of an existing FRP bridge has been made., [ES] Esta tesis de licenciatura trata sobre el uso de materiales compuestos en puentes. Los materiales compuestos son bastante nuevos y por eso sólo hemos arañado la superficie de lo que estos materiales pueden lograr. Estos materiales están comenzando a integrarse en edificios y estructuras, pero muchas de sus propiedades son aún desconocidas debido al tiempo limitado de su integración y la falta de códigos de diseño estandarizados. En esta tesis he intentado examinar las ventajas de los materiales compuestos y si su uso en estructuras como los puentes, que tienen una vida útil de entre 80 y 120 años, es superior a los materiales tradicionales como el hormigón. Para ello se ha explicado en qué consiste la composición de los materiales compuestos, como la matriz, las fibras y las resinas. Se ha realizado la subdivisión de puentes así como un examen de un puente FRP existente.

[ES] En este Trabajo Fin de Grado se reflejan los resultados obtenidos del estudio realizado sobre el hormigón reforzado con fibras poliméricas y los beneficios que éstas le confieren al hormigón frente a esfuerzos cortantes al ser utilizado en elementos estructurales lineales, vigas, sometidos a flexión. El estudio se ha planteado estableciendo una comparativa entre vigas realizadas con hormigón autocompactante (HAC) sin fibras y con HAC reforzado con fibras poliméricas en diferentes proporciones (9 Kg/m³ y 12,4 Kg/m³). Además, de cada tipología (con y sin fibras) se han elaborado 2 vigas con diferente armado: 1 viga con armado patrón y 1 viga con ½ armado patrón. Estas vigas han sido sometidas a ensayos de flexión en cuatro puntos, tomando como guía la Norma UNE-EN 12390-5:2001 (1) y UNE 83509:2004 (2). Con los datos de las diferentes combinaciones de HAC sin fibras o con distintas proporciones de fibras y los dos tipos de armado, se realizan dos estudios simultáneamente: la resistencia de la viga sometida a flexión y el tipo de rotura según el grado de fragilidad. Además, se introduce de modo experimental un promotor de adherencia que minimiza el deslizamiento de las fibras al someterse a esfuerzos de tracción, lo cual podría aumentar la ductilidad en la rotura., [EN] This project shows the experimental results about Polymeric Fiber Reinforced Concret (PFRC) and advantages that fiber provides to the concrete when it’s used in structural members under flexural loading, to support shear forces. This study has been raised through a comparison between self-compacting concrete beams and PFRC beams in different amount of fiber (9 Kg/m3 or 12.4 Kg/m3). Also, there are two kinds of beams on each typology with different steel frame: 1 beam with full steel frame and 1 beam with 1/2 steel frame. Those beams have been tested under four-point-static flexural loading, according to UNE-EN 12390-5:2001 (1) y UNE 83509:2004 (2). Different combinations of self-compacting concrete (with or without fiber) let us to develop two simultaneous studies: the flexural strength effectiveness and the fragility of the beam in the ultimate failure. In addition, an activator of adherence has been included to minimize the slipping of fiber under traction forces, what could improve the ductility in failure.

El objetivo del presente Proyecto Final de Carrera (PFC) es la actualización del estado de la cuestión en el campo del uso de hormigón pretensado con barras de refuerzo formadas por materiales compuestos a base de fibras de carbono, aramidas o vidrio y una matriz formada por resinas poliméricas a base de poliéster, vinyil éster o epoxi, conocidas como barras FRP (Fiber Reinforced Polymer), designándose CFRP, AFRP y GFRP, según sean de carbono, aramidas o vidrio respectivamente. La consecución de dicho objetivo general se ha logrado mediante la realización de los siguientes objetivos específicos: búsqueda y análisis de la bibliografía correspondiente al campo de estudio de las barras poliméricas FRP en el uso del hormigón pretensado (que se plasma en la recopilación de una base de datos bibliográfica), inventario de los principales grupos de investigación, exposición de la normativa internacional relativa al objeto del estudio, y por último, una recapitulación final en que se resumen las conclusiones de la investigación realizada y se hace una relación de las principales aplicaciones de los FRP en hormigón pretensado.

En este Trabajo Final de Grado se procede a fabricar una serie de muestras para analizar las respuestas mecánicas de materiales compuestos en función de la colocación de las fibras, el tipo de matriz que las conforma y los diferentes tipos de curado. Para el refuerzo de fibras, se plantearán distintas soluciones en las que se variarán el tipo de fibras, gramaje, orden de colocación, cantidad y dirección angular de las fibras. En cuanto a la matriz, se realizarán series de muestra con resina de poliéster ortoftálica y series de resina epoxi, con idéntica composición de refuerzo de fibras. En cuanto a los curados, se diferencia entre curación a temperatura ambiente, en horno a 60º y en horno a 90º.

[EN] This research paper gives an insightful general overview for the application of high-strength concrete, self-compacting concrete and fiber-reinforced polymer sheets and bars in building structures. The basic properties of high-strength concrete and self-compacting concrete materials have been discussed in order to give a better understanding of how we can best utilize them in new construction projects. Whereas, the primary use for the application of fiber-reinforced polymer sheets and bars have been presented for its ability to reinforce older structures. Thereby making them safer and extending their life-cycle.

El proyecto se centra en el diseño de materiales compuestos de polímeros reforzados con fibras (FRP) resistentes al fuego en estructuras de hormigón armado. La investigación ha consistido, en primer lugar, en recopilar y estudiar la bibliografía existente relativa al diseño de estos refuerzos, para después analizar, interpretar y resumir el estado de los conocimientos actuales con respecto al uso de laminados de material compuesto FRP como sistema de refuerzo a flexión de vigas según las recomendaciones publicadas actualmente. Se presentan los procedimientos de diseño recomendados, así como un ejemplo de diseño de una viga de hormigón en el que el refuerzo a flexión, además, debe ayudar a la estructura a soportar la acción accidental del fuego. Son posibles dos estrategias: la primera sería diseñar un material compuesto que fuese suficientemente resistente al fuego y la segunda la protección del refuerzo mediante materiales aislantes de forma similar a las estructuras en general. Por ello, en este proyecto se analizan distintas posibilidades de protecciones frente al fuego de dichos refuerzos de FRP, comparando varias de las soluciones existentes en el mercado.

El presente PFG tiene como objetivo estudiar la influencia de la incorporación de fibras poliméricas en las propiedades mecánicas de hormigones autocompactantes sometidos a esfuerzo de flexión. En el proyecto se ha diseñado un hormigón autocompactante y se ha experimentado con la adición de fibras poliméricas de poliolefinas con distinto porcentaje de fibra y de armado de las vigas. En el trabajo se presenta además una evolución histórica del hormigón reforzado con fibras, desde los antecedentes hasta la consolidación y situación actual. Se estudian y analizan las fibras de poliolefinas, tipos y características, así como las propiedades que la adición de estas fibras confiere al hormigón. El objetivo es estudiar las propiedades mecánicas y el comportamiento a flexión y valorar las gráficas obtenidas de los diferentes ensayos y rotura de las vigas a flexión para determinar cuáles son las ventajas e inconvenientes de la utilización de las distintas cantidades de fibras poliméricas.

Entre los distintos tipos de fibras (carbono, vidrio, aramida) que pueden servir para el refuerzo de estructuras de hormigón armado, en este proyecto se opta por el estudio de las fibras de carbono, que son las más utilizadas en este campo debido a sus características, principalmente por tener su módulo de elasticidad más alto, compatible con la deformación del hormigón. En este trabajo se plantea el estado de conocimiento actual en relación al uso de esta técnica como sistema de refuerzo de estructuras de hormigón armado según las recomendaciones publicadas, en concreto, como aplicación de refuerzo a flexión de vigas. Se presentan los procedimientos de diseño recomendados por dos de las guías de mayor utilización a nivel mundial, como son la guía ACI 440, procedente de los EEUU, y el Bulletin 14 de FIB, guía europea. Con el fin de ilustrar mejor las directrices de cada una de las guías, se presenta un ejemplo práctico de refuerzo a flexión de una viga resuelto mediante el procedimiento de trabajo de ambas guías y donde analizaremos los resultados y extraeremos conclusiones de cada una de ellas.

La finalidad de este proyecto es conocer y comparar el comportamiento del hormigón reforzado con distintos tipos de fibras, sometido a ensayos de compresión y flexotracción para determinar su resistencia residual. Los objetivos que se pretenden alcanzar son en primer lugar la dosificación y ajuste, a partir de un hormigón de referencia, de hormigones reforzados con distintos contenidos y tipos de fibras; en segundo lugar, el análisis del efecto y contenido de fibras metálicas (longitud: 35 mm), sintéticas (longitud: 50 mm) y de vidrio (longitud: 12 mm), sobre la resistencia a flexotracción; en tercer lugar la obtención de las resistencias residuales de cada una de las distintas amasadas en función del tipo y contenido de fibras y por último, la realización de un análisis comparativo que permita determinar la resistencia estructural aportada por las fibras al hormigón. Las conclusiones alcanzadas son que la resistencia a compresión del hormigón reforzado, no se ve afectada por la adición de las mismas, sean del tipo que sean y que los hormigones con fibras de acero pueden trabajar estructuralmente, incluso pueden sustituir al acero convencional en muchas aplicaciones.

En el campo de la Ingeniería Civil, existe una búsqueda permanente de mejorar las características de materiales de matrices cementicias así como la aplicación de distintos tipos de fibras para su refuerzo, particularmente desde que se prohibió el empleo de amianto. La aplicación de fibras sintéticas es parte de estas continuas investigaciones existiendo algunas cuyo resultado ha sido aprobado y su uso comercial se encuentra establecido como es el caso del polipropileno, por ejemplo. Paralelamente, el destino final de residuos sigue siendo un tema preocupante tanto por el incremento en su generación como por los recursos físicos y económicos que se requieren para tal fin. En el presente trabajo se realiza el estudio de la valorización de fibras sintéticas obtenidas de residuos post-consumo cuando son empleadas como refuerzo de matrices cementicias. Se emplean fibras elaboradas a partir de envases post-consumo de polietileno tereftalato (PET) y polietileno de alta densidad (HDPE), hebras mono y multi-filamentos producidas en la elaboración de escobas, así como las obtenidas de los residuos generados en la instalación y sustitución del cableado de Sistemas de Telecomunicaciones (fibra óptica). Se realiza la caracterización física y mecánica de estos materiales residuales, así como el estudio de su durabilidad al estar inmersos en medios alcalinos y, particularmente, en matrices cementicias. Para la elaboración de muestras de mortero reforzado con fibras provenientes de estos residuos se emplearon probetas prismáticas a las cuales se les realizaron los ensayos de flexión y compresión. Estos ensayos permitieron relacionar los valores obtenidos de los morteros fibrorreforzados (FRM) con los de un mortero de iguales características sin refuerzo de fibras. Estos ensayos permitieron obtener las curvas esfuerzo/deformación y tensión/deformación específica que sirvieron para determinar los módulos elásticos, tenacidad e índices de tenacidad para cada una delas muestras elaboradas. Finalmente se profundizó el estudio en la valorización de residuos plásticos de envases post-consumo, particularmente polietileno tereftalato (PET), empleándolos como refuerzo de morteros de matriz cementicia. Luego de continuarse con la caracterización del PET empleado, profundizado en su durabilidad y aplicados procedimientos sencillos de producción, se han elaborado fibras de 1 x 18 mm2 , con corte de cizalla, y 4 x 18 mm2 , 4 x 35 mm2 y 4 x 50 mm2 cortadas mediante destructoras de documentos. Con estas fibras se han elaborado muestras laminares que se sometieron a ensayo de flexión de 3 y 4 puntos. Estos ensayos permitieron obtener las curvas esfuerzo/deformación y tensión/deformación específica para determinar su capacidad resistente así como los módulos elásticos a flexión, tenacidad e impacto en cada una de las muestras. Los resultados obtenidos muestran que estas fibras pueden ser una opción de refuerzo, sobre todo orientadas a la producción de FRM en países en vías de desarrollo, debiéndose adecuar tanto su forma de producción como las dimensiones de las probetas al elemento constructivo que se pretenda desarrollar., Fernández Iglesias, ME. (2013). Refuerzo de Matrices Cementicias mediante la Valorización de Fibras Sintéticas provenientes de Residuos Post-Consumo [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. doi:10.4995/Thesis/10251/27551., Alfresco

Este Trabajo Final de Grado trata la introducción de fibras poliméricas en el micro hormigón autocompactante aditivado con un promotor de adherencia. Además se estudiará cómo afectan dichas fibras en su comportamiento y resistencia a cargas. Se estudiará el hormigón autocompactante como tal, su introducción en la construcción y su evolución a lo largo de los años. También se estudiarán las fibras poliméricas, sus propiedades y características, y la introducción de estas fibras en los micro hormigones autocompactantes (tamaño máximo de árido de 2 mm). Además para la realización de este estudio se llevarán a cabo las amasadas necesarias y los ensayos pertinentes en el laboratorio.

El hormigón autocompactante es una nueva tecnología en expansión que difiere en material, métodos de diseño de la mezcla y control del hormigón fresco del hormigón convencional. la combinación con fibras metálicas hace que este tipo de hormigón obtenga propiedades de frexiotraccion de las que por sí solo carece. En este proyecto se estudia el comportamiento del hormigón autocompactante con fibras metálicas, en qué medida disminuye su trabajabilidad en estado fresco, y como responden estas con la utilización de un promotor de adherencia. Con este estudio se trata de comparar los distintos resultados que nos dan los ensayos, para verificar si la utilización del promotor de adherencia es válido o no para el tipo de fibras utilizado.

El objetivo de este proyecto es estudiar la posibilidad de introducir fibras poliméricas en el hormigón autocompactante, aditivadas con promotor de adherencia. Para ello, se analiza como afectan dichas fibras a sus propiedades de hormigón fresco y a su comportamiento, una vez endurecido, frente a las cargas. En primer lugar se habla del hormigón autocompactante de manera teórica, su evolución y aplicaciones en el ámbito de la construcción. También se habla de su proceso de fabricación y los materiales empleados, y sus ventajas y desventajas. A continuación, se introduce de forma teórica el hormigón con fibras, sus propiedades y características, su proceso de fabricación y sus ventajas. Por último, se analizará el comportamiento del hormigón autocompactante al introducirle fibras poliméricas y el promotor de adhrencia, tanto en estado fresco como en estado endurecido.

El objeto de este Proyecto Final de Grado es lograr un aligeramiento del forjado manteniendo las características mecánicas del hormigón. Para ello se utiliza un sistema de refuerzo experimental y un hormigón ligero estructural con fibras de poliestireno y virutas de madera. En el laboratorio de materiales de la ETS de Ingeniería de Edificación se desarrollan una serie de probetas de diferentes dosificaciones de dicho hormigón ligero estructural, y posteriormente se hacen ensayos de resistencia a flexión y de resistencia a compresión para conocer sus características mecánicas. Realizados los ensayos, se llega a la conclusión de que el hormigón ligero estructural con fibras de poliestireno y virutas de madera es una buena solución para el refuerzo de viguetas de madera de forjados tradicionales.

El presente proyecto parte de la idea de intentar aumentar la ductilidad del hormigón mediante laminación, en similitud con lo que ocurre con la madera. Para ello se realizan ensayos laminando las probetas de hormigón, con el objetivo de comprobar si con la laminación se mantiene la tensión admisible del hormigón mientras aumenta la ductilidad de éste. Después de la rotura, se analizan y discuten los resultados obtenidos, comprobando la mejora o no de propiedades

El presente trabajo tiene como objetivo estudiar la influencia de la incorporación de fibra de polipropileno multifilamento en hormigones de altas prestaciones. En la investigación se realizan ensayos comparativos entre un mortero patrón, sin fibras, y morteros con distinto porcentaje de fibra adicionado. La fibra adicionada osciló entre el 5% y el 20% en peso del cemento. Las propiedades que se estudian son la resistencia a la compresión y la resistencia a la flexotracción

Este trabajo se divide en dos partes, una primera teórica sobre el funcionamiento del hormigón autocompactante y su adición de fibras, y una experimental en la cual se pretende evaluar su funcionamiento. El análisis experimental tiene por objeto estudiar el comportamiento de un hormigón autocompactante inicial adicionándole un número creciente de fibras desde el 0 al 1% de volumen de fibras poliméricas