MXPA98001913A - Hoja fibrosa para refuerzo de estructura y estructura reforzada con la misma - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una hoja fibrosa para refuerzo de estructura que comprende una capa de hoja de haces (1) de filamentos continuos de refuerzo colocados en paralelo separados uno del otro, hilos (3, 4) de recubrimiento auxiliares colocados a ambos lados de la capa de hoja de tal manera que cada uno de los hilos de recubrimiento interseca los haces (1) de filamentos de refuerzo respectivos, mientras que serpentean a lo largo de la dirección longitudinal de los haces de filamentos de refuerzo en por lo menos un lado de la capa de hoja y los hilos (6) de punto de cadeneta auxiliares en un lado de esta capa de hoja con los hilos de recubrimiento auxiliares en el otro lado de la capa de hoja a través de los espacios individuales entre los haces de filamentos de refuerzo adyacentes en una estructura de tejido de punto por urdimbre.

Description

"HOJA FIBROSA PARA REFUERZO DE ESTRUCTURA Y ESTRUCTURA REFORZADA CON LA MISMA" CAMPO TÉCNICO La presente invención se relaciona con una hoja fibrosa para refuerzo de estructura y una estructura reforzada con la misma. La presente invención se relaciona en mayor detalle con una hoja fibrosa para refuerzo de estructura, de manera más apropiada para reforzar no solamente las estructuras generales sino también los sistemas de muelles y piso de estructuras elevadas, columnas y paredes de edificios, y semejantes y una estructura reforzada con la hoja.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA Se han suscitado recientemente problemas sociales de la fragilidad y durabilidad de las estructuras de cemento, por ejemplo, la destrucción de puentes ocasionada por temblores, formación de herrumbre, de barras de refuerzo ocasionada por la neutralización del concreto, la fatiga de los aceros de refuerzo ocasionada por aumento brusco en los volúmenes de tráfico y semejantes. Reemplazando las estructuras con nuevas es naturalmente una medida satisfactoria. Sin embargo, la reposición de las mismas es muy costosa. Cuando un muelle de una estructura elevada se toma como un ejemplo, un método para reforzar el muelle y mediante ligazón de una lámina de acero a la columna que contiene concreto con un adhesivo, y un método para reforzar la misma ligando las capas de refuerzo semejantes a lámina que contienen fibras de carbono, se ha empleado como contramedidas. En particular, el último método ha llegado a ser adoptado recientemente debido a que las estructuras reforzadas muestran efectos reforzados significativos y durabilidad excelente y debido a que la operación de refuerzo es sencilla. En las capas de refuerzo semejantes a láminas que contienen fibras de carbono mencionadas en lo que antecede, se colocan en paralelo un número de fibras de carbono en una o dos direcciones. Por ejemplo, las publicaciones de Patentes Japonesas Número 5-332031 y Número 7-243149 proponen hojas o láminas fibrosas para el refuerzo de la estructura en donde las fibras de carbono se colocan en una dirección. De acuerdo con la publicación de patente primera, los haces de fibras de carbono conteniendo cada un número de fibras de carbono recogidas se colocan en una lámina auxiliar en una dirección a través de una capa de adhesivo. De acuerdo con la última publicación de patente, las fibras de carbono son jaladas mutuamente de manera unidireccional en paralelo y en una manera semejante a una hoja o lámina para formar una superficie de la lámina, y se forma una estructura ondulada con haces de fibra secundarios en dirección transversal y haces de fibras secundarios en dirección longitudinal, paralelos a las fibras de carbono, siendo apropiados ambos tipos de haces en los lados respectivos de la hoja o lámina, a fin de retener el haz de fibras de carbono semejantes a hojas en una dirección. Además, las Publicaciones de Patentes Japonesas Número 57-52221 y Número 8-23096 proponen láminas fibrosas para refuerzo de la estructura en donde las fibras de carbono están colocadas bidireccionalmente. De conformidad con la publicación de patente primera, dos haces de fibras de carbono, las fibras de carbono de los cuales se jalan unidireccionalmente y mutuamente en paralelo de una manera semejante a uno hoja dentro de cada haz, y que quedan orientadas una hacia la otra, forman una superficie de hoja bidireccional . La superficie de la hoja se hace que forme una estructura tejida mediante las fibras secundarias longitudinales y las fibras secundarias transversales que quedan paralelas a los haces de fibras respectivos, y se retiene integralmente. De acuerdo con la última publicación de patente, se forma una tela al sesgo mediante el haz de fibras de carbono longitudinales y un haz de fibras de carbono transversal que se extiende oblicuamente en relación con el haz de fibras de carbono longitudinales, y las fibras de carbono se colocan bidirireccionalmente en el sesgo. Estas hojas o láminas fibrosas unidireccionales o bidireccionales para refuerzo de estructura se preparan para exhibir la alta resistencia excelente y alto modo elástico de las fibras de carbono en la dirección axial de la fibra lo más posible. Además, una hoja o lámina auxiliar de las fibras secundarias que no sean las fibras de carbono se usan a fin de retener integralmente las fibras de carbono y obtener una lámina u hoja fibrosa para refuerzo de la estructura que tiene un resbalamiento de fibras disminuido dentro de una hoja. Es decir, aún cuando por lo general se prepara una tela tejida intersecando mutuamente las urdimbres y las tramas para tener un resbalamiento de fibras disminuido, las fibras constituyentes se doblan notablemente en los puntos de intersección de las urdimbres y tramas. Como resultado, cuando se aplica un esfuerzo a la tela, el esfuerzo se concentra en las porciones dobladas y en una tela tejida que consiste de fibras de carbono, la alta resistencia inherente y el alto módulo elástico de las fibras de carbono no se puede exhibir. Sin embargo, a pesar de la mejora de la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructuras como se describe en lo que antecede, una hoja o lámina fibrosa gruesa para refuerzo de estructura que tiene un resbalamiento de fibras disminuido, una alta tenacidad unidireccional o bidireccionalmente y numerosos espacios entre las fibras de refuerzo en una hoja o lámina, no se obtiene en la actualidad. Para reforzar por ejemplo una columna que contiene concreto mediante el uso de las hojas o láminas fibrosas para refuerzo de estructura, el concreto que va a reforzarse se reviste primero con un adhesivo y el concreto subsecuentemente se enrolla con la hoja o lámina fibrosa mientras que la hoja está siendo prensada, seguido por el revestimiento de la hoja o lámina fibrosa con un adhesivo a fin de formar una capa de refuerzo. A fin de hacer que la lámina fibrosa para refuerzo de estructura funcione como una capa de refuerzo, es importante que el adhesivo penetre lo suficientemente entre las fibras dentro de cada uno de los haces de fibras y entre lo haces de fibras. Para llenar el requisito, la lámina fibrosa para refuerzo de estructura debe tener espacios en donde pueda penetrar el adhesivo entre las fibras de refuerzo que forman la lámina u hoja fibrosa a saber entre las fibras dentro de cada uno de los haces de fibras y entre los haces de fibras. Por lo general, cuando los espacios entre las fibras en la hoja fibrosa para refuerzo de estructura se convierte en grandes, se suscitan problemas de que el resbalamiento entre las fibras se convierta en grande y la tenacidad disminuye en la dirección de la colocación de las fibras. Por consiguiente, la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura puede llenar su papel como una capa de refuerzo de un miembro que va a reforzarse solamente después de que la hoja o lámina fibrosa satisface eficientemente los tres requisitos anteriormente mencionados .

EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN Un objeto de la presente invención es resolver los problemas asociados con la técnica anterior como se menciona en lo que antecede, y proporcionar una lámina u hoja fibrosa para refuerzo de estructura que tiene resbalamiento disminuido dentro de la hoja, una alta tenacidad en las direcciones colocadas de las fibras (una o dos direcciones) , numerosos espacios entre las fibras y buena penetración de un adhesivo, como una hoja o lámina fibrosa para reforzar no solamente las estructurales generales sino también los muelles de las estructuras elevadas, las columnas y las paredes de los edificios y semejantes, que facilita también el manejo durante la ejecución de los trabajos y que tiene ligereza de la capa de refuerzo y una estructura reforzada con la lámina u hoja. Los inventores presentes han llevado a cabo intensamente una investigación para satisfacer los siguientes requisitos simultáneamente de manera que se logre el objeto anteriormente mencionado: la prevención del resbalamiento de las fibras dentro de la hoja o lámina fibrosa para refuerzo, alta tenacidad en la dirección colocada de las fibras y numerosos espacios entre las fibras. Como resultado, han aclarado que los problemas se pueden resolver solamente después de adoptar una estructura de tejido de punto por urdimbre especifica. Es decir, de conformidad con la presente invención, la siguiente lámina u hoja fibrosa para refuerzo de estructura se proporciona desde luego. Una hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura que comprende una capa de lámina u hoja de haces de filamentos continuos de refuerzo colocados en parelalo separados uno del otro, hilos de recubrimiento auxiliares colocados a ambos lados de la capa de la hoja o lámina de tal manera que cada uno de los hilos de recubrimiento interseca los haces de filamentos de refuerzo respectivos mientras que serpentean a lo largo de la dirección longitudinal de los haces de filamentos de refuerzo en por lo menos un lado de la capa de la hoja o lámina, y hilos de punto de cadeneta auxiliares que interconectan los hilos de recubrimiento auxiliares en un lado de la capa de la hoja o lámina con los hilos de recubrimiento auxiliares en el otro lado de la capa de la hoja o lámina a través de los espacios individuales entre los haces de filamentos de refuerzo adyacentes en una estructura de tejido de punto por urdimbre. Además, de conformidad con la presente invención, se proporciona la siguiente estructura. Una estructura formada cubriendo un miembro de estructura que va a reforzarse con la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura como se menciona en lo que antecede, en la dirección periférica y/o longitudinal a través de un adhesivo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las Figuras 1 (A) y 1 (B) son vistas esquemáticas fragmentarias amplificadas que muestran un ejemplo de una lámina u hoja fibrosa para refuerzo de estructura de la presente invención, en donde los filamentos continuos de refuerzo están colocados unidireccionalmente . La Figura 1 (A) y la Figura 1 (B) muestran el lado frontal y el lado posterior de la hoja o lámina, respectivamente. Las Figuras 2 (A) y 2 (B) son vistas esquemáticas f agmentarias amplificadas que muestran un ejemplo de una hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura de la presente invención, en donde los filamentos continuos de refuerzo se colocan unidireccionalmente. La Figura 2 (A) y la Figura 2 (B) muestran el lado frontal y el lado posterior de la hoja o lámina, respectivamente. Las Figuras 3 (A) y 3 (B) son vistas esquemáticas fragmentarias amplificadas que muestran un ejemplo de una hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura de la presente invención en donde los filamentos continuos de refuerzo están colocados bidireccionalmente. La Figura 3 (A) y la Figura 3 (B) muestran el lado frontal y el lado posterior de la hoja o lámina, respectivamente.

MEJOR MODO PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN En la hoja o lámina fibrosa unidireccional para refuerzo de estructura en la Figura 1 (A) , los filamentos continuos de refuerzo se colocan para formar un haz de filamentos (1) como una unidad. Estos haces de filamentos (1, 1', l'1 ) se colocan en una forma de configuración de nervadura con separaciones (5, 5', 5'' ) . En la hoja o lámina fibrosa, se colocan los hilos de recubrimiento auxiliares (3) de tal manera que intersecan los haces (1) de filamentos respectivos en forma de nervadura mientras que serpentean a lo largo de la dirección longitudinal de los mismos en donde las puntas de serpenteo existen en los espacios de nervadura a nervadura. Los hilos (3) de recubrimiento cada uno se interconecta con un hilo (6) de punto de cadeneta auxiliar a través de los espacios (5) de nervadura a nervadura, entre los haces de filamentos adyacentes en una estructura de tejido de punto por urdimbre. Por otra parte, en el lado posterior de la hoja o lámina, como se muestra en la Figura 1 (B) , otros hilos (4) de recubrimiento auxiliares que intersecan los haces (1) de filamentos respectivos en forma de nervadura en el lado posterior de los haces mientras que serpentean están interconectados cada uno con un hilo (6) de punto de cadeneta auxiliar usado en común con el hilo en el lado frontal a través de los espacios (5) de nervadura a nervadura, entre los haces de filamentos adyacentes en una estructura de tejido de punto por udimbre, usada en común con la estructura en el lado frontal. Por otra parte, en una hoja o lámina fibrosa unidireccional para refuerzo de estructura en las Figuras 2 (A) y 2 (B) , se coloca un hilo de recubrimiento auxiliar (v.gr., 3 o 4) de tal manera que interseca dos haces de filamentos en forma de nervadura adyacentes (v.gr., 1 y 1') mientras que serpentea a lo largo de la dirección longitudinal de los haces. Además, el hilo de recubrimiento (3 o 4) se interconecta con el hilo (6) de punto de cadeneta auxiliar usado en común en las superficies frontal y posterior en una estructura de tejido de punto por udimbre a través de los espacios de nervadura a nervadura (5 y 5'1) a ambos lados de los dos haces de filamentos adyacentes . Es decir, la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura que se muestra en las Figuras 1 (A) y 1 (B) o las Figuras 2 (A) y 2 (B) tienen una estructura en la cual los haces de filamentos continuos de refuerzo aparecen como estando insertados en una estructura de tejido de punto por urdimbre semejante a una bolsa de malla que consiste de los hilos de recubrimiento (3, 4) y el hilo (6) de punto de cadeneta. Los haces de filamentos de refuerzo se impiden de formar resbalamientos dentro de la hoja o lámina fibrosa mediante la estructura de tejido de punto por urdimbre semejante a una bolsa de malla. Además, puesto que hay espacios (5) de nervadura a nervadura entre los haces de filamentos de refuerzo adyacentes, la hoja o lámina fibrosa exhibe impregnación fácil con resina. Además, puesto que los haces de filamentos continuos (1, 1', l1' ) se colocan en una forma de configuración de nervadura, la resistencia en la dirección colocada es extremadamente elevada. En particular, cuando los hilos de recubrimiento se colocan de manera como se ha mostrado en las Figuras 2 (A) y 2 (B) , la hoja o lámina fibrosa tiene ventajas como se describirá a continuación. Los haces de filamentos de refuerzos se impiden de formar un resbalamiento dentro de la hoja o lámina aún cuando se corte el hilo de punto de cadeneta. La rigidez de la flexión de la hoja o lámina se mejora, asi como se mejora el manejo fácil de la hoja o lámina durante la ejecución de los trabajos. Por consiguiente, se prefiere con particularidad la disposición presente. En el lado frontal de una hoja o lámina fibrosa bidireccional para refuerzo de estructura mostrada en la Figura 3 (A) , los haces de filamentos continuos de refuerzo (1, 1', l1' ) que consisten de los filamentos continuos de refuerzo, los hilos (3) de recubrimiento auxiliares, el hilo (6) de punto de cadeneta auxiliar colocados en los espacios (5) de nervadura a nervadura de los haces de filamentos, y una estructura de tejido de punto por urdimbre con los hilos auxiliares (3, 6) son semejantes en la hoja o lámina fibrosa en la Figura 1 (A) . Por otra parte, en el lado posterior de la hoja fibrosa, los haces de filamentos continuos de refuerzo (2, 2', 211, 2''', 2'''' ) que consisten de los mismos filamentos continuos de refuerzo que aquellos que forman los haces de filamentos continuos de refuerzo (1, 1', 1'' ) se insertan como tramas en una forma de configuración de nervadura de manera que los haces de filamentos llenen el papel de los hilos de recubrimiento auxiliares (4) en la Figura 1 (B) . Los haces de filamentos insertados como tramas se interconectan con el hilo (6) de punto de cadeneta auxiliar usado en común en el lado frontal en una estructura de tejido de punto por urdimbre usado en común en el lado frontal. Es decir, la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura que se muestra en las Figuras 3 (A) y 3 (B) tiene una estructura en la cual los haces continuos de filamentos de refuerzo parece que están insertados en la estructura de tejido de punto por urdimbre que consiste de los hilos de recubrimiento auxiliares (3) y el hilo (6) de punto de cadeneta auxiliar, mediante la inserción de la urdimbre (1, 1', 1'' ) la inserción de la trama (2, 2', 2'', 2''', 2'''' ). Los dos grupos de los haces de filamentos continuos (1 , 2 ) están orientados uno hacia el otro para forman una superficie de hoja o lámina bidireccional . Por consiguiente la hoja o lámina fibrosa compuesta de los haces de filamentos bidireccionales se impide de formar resbalamientos de los haces de filamentos dentro de la hoja o lámina. Además, puesto que hay espacios en los haces de filamentos, la hoja o lámina fibrosa se impregna fácilmente con una resina, y presenta completamente la resistencia de los filamentos continuos de refuerzo en las dos direcciones. Aún cuando las hojas o láminas fibrosas para refuerzo de estructura en la presente invención tienen estructuras de tejido de punto por urdimbre especificas como se menciona en lo que antecede como requisitos esenciales, se seleccionan de preferencia y apropiadamente los siguientes requisitos de construcción para los filamentos continuos de refuerzo, los hilos auxiliares, las estructuras de tejido de punto por urdimbre y las' hojas o láminas fibrosas. En los haces de filamentos en donde se colocan en paralelo los filamentos continuos de refuerzo, la resistencia a la tensión de los filamentos continuos de refuerzo se prefiere que sea por lo menos de 20 gramos/de en vista de la resistencia de la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura. Además, se prefiere un solo tamaño de filamento que sea de 0.1 a 10 denier y de manera especialmente preferida que sea de 0.1 a 2.0 denier en vista de la impregnación de la resina en la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura. Cuando se satisfacen estos requisitos, pueden seleccionarse las distintas fibras tales como fibras de polietileno, fibras de carbono, fibras de vidrio y fibras de ara id. Entre las fibras, los filamentos de aramid son particularmente preferidos y copoli-p-fenilen-3, 4 ' -oxidifenilenterftalamida (nombre de fábrica Technola, fabricada por Teijin Ltd.) se prefiere con particularidad debido a que no solamente tiene una alta resistencia, sino también gran alargamiento. Además, el tamaño de una unidad de los haces de filamentos se prefiere que sea de 1,000 a 50,000 denier, en vista de la resistencia. Asimismo, el número de haces de filamentos en la dirección del ancho de la hoja o lámina fibrosa, a saber, la densidad de urdimbre se prefiere que sea de 3 a 18 haces por 2.54 centímetros, en vista de la resistencia y la impreganación de la resina. Asimismo, el tamaño y la resistencia a la tensión de los hilos auxiliares (hilos de recubrimiento y el hilo de punto de cadeneta) que forman la estructura de tejido de punto por urdimbre que se usa para impedir la formación de los resbalamientos de los filamentos de refuerzo se prefiere que sean de 50 a 3,000 denier y por lo menos de 3.0 g/de, respectivamente en vista de las buenas capacidades de procesamiento del tejido de punto, los efectos de impedir la formación de un resbalamiento de los filamentos de refuerzo dentro de la hoja o lámina y la prevención de la ruptura de los hilos auxiliares durante la ejecución de los trabajos.

Los hilos auxiliares pueden seleccionarse apropiadamente de fibras naturales, fibras semi-sintéticas y fibras sintéticas siempre y cuando las fibras seleccionadas satisfagan los requisitos. Se prefieren con particularidad los hilos de alcohol de polivinilo y los hilos de poliéster. La densidad de trama en la estructura del tejido de punto por urdimbre (a saber el número de lazos por 2.54 centímetros de los hilos de recubrimiento auxiliares colocados mientrqas que se serpentean a lo largo de la dirección longitudinal de los haces de filamentos de refuerzo) se prefiere que sea de 3 a 25 pasadas por 2.54 centímetros en vista de la prevención de la formación de resbalamiento de los filamentos de refuerzo en la impregnación de la resina. Además, el peso de la hoja o lámina fibrosa que contiene los filamentos de refuerzos y los hilos auxiliares se prefiere que sea de 100 a 2,000 gramos por metro cuadrado en vista de la resistencia, manejo fácil y ligereza. La hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura de la presente invención puede fabricarse fácilmente modificando el tejido de punto por urdimbre raschel general. La formación de la estructura de tejido de punto por urdimbre con los hilos de recubrimiento auxiliares y el hilo punto de cadeneta auxiliar se lleva a cabo de conformidad, por ejemplo con una técnica publicada en Knowl edge of New Fibers, Kamakura Shobo, 104-107, tercera edición revisada, 1994. Además, las hojas o láminas fibrosas en las Figuras 1 (A) y 1 (B) y en las Figuras 2 (A) y 2 (B) se han fabricado con una máquina de tejido de punto por urdimbre con una construcción de cuatro barras, y la lámina u hoja fibrosa en las Figuras 3 (A) y 3 (B) se han fabricado con una máquina de tejido de punto por urdimbre que tiene una construcción de 3 barras llevando a cabo la inserción de la trama. Por ejemplo, la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura en las Figuras 1 (A) y 1 (B) se puede fabricar fácilmente graduando desde el lado superior, los hilos de punto de cadeneta auxiliares (6), los hilos (3) de recubrimiento auxiliares, los filamentos (1) de refuerzo y los hilos (4) de recubrimiento auxiliares en las filetas para la máquina de tejido de punto por urdimbre y suministrando los filamentos e hilos a una máquina de tejido de punto por urdimbre raschel desde las filetas. Además, la hoja o lámina fibrosa también puede prepararse apilando por lo menos una capa y la dirección de espesor a lo largo de la urdimbre y/o trama. Por ejemplo, la hoja o lámina fibrosa en las Figuras 1 (A) y 1 (B) se incorpora en la hoja o lámina fibrosa en las Figuras 3 (A) y 3 (B) para proporcionar en estructura, en donde los filamentos de refuerzo forman un plano de una lámina de tres capas que consiste de la capa direccional de urdimbre, la capa direccional de trama y la capa direccional de urdimbre, los hilos de recubrimiento auxiliares están colocados en la primera y tercera capas, y los hilos de recubrimiento en las mismas se interconectan con el hilo de puntada de cadeneta auxiliar en la estructura de tejido de punto por urdimbre, y los filamentos de refuerzo en la dirección de la trama se convierten en contenidos semejantes a un emparedado. La máquina de tejido de punto por urdimbre tiene una construcción de 5 barras durante este momento, y se insertan en la misma las tramas. En la presente invención, un miembro de estructura que va a reforzase se cubre con la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura en la dirección periférica y/o longitudinal a través de un adhesivo, para formar una estructura reforzada. Un procedimiento especifico para reforzar un miembro de estructura que va a reforzarse usando la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura, es como se describirá a continuación. Por ejemplo, cuando va a reforzarse una columna de concreto, la superficie del miembro de estructura se limpia y se remueven las capas superficiales capaces de desprenderse. El miembro de estructura se reviste con un material de imprimación para aumentar la adhesión de un adhesivo. El miembro de estructura además se reviste con un adhesivo usando una brocha, un rodillo, una llana o semejante. El material de imprimación y el adhesivo se pueden seleccionar de las clases de epoxi, uretano, éster o semejantes. Además, el material de imprimación y el adhesivo pueden ser del mismo tipo o de tipo diferente, y se prefieren con particularidad que sean aquellos a base de epóxido. Además, puesto que la temperatura y humedez varian dependiendo de la estación cuando se lleva a la práctica el refuerzo, ni que decir que la especificación (v.gr., solvente, viscosidad, agente de curación) del material de imprimación y adhesivo a base de epóxido puede cambiarse de conformidad con la estación. Después de revestir el miembro de estructura que va a reforzarse con un adhesivo, la lámina u hoja fibrosa para refuerzo de estructura se lamina. El miembro de estructura se enrolla con la lámina u hoja fibrosa en la superficie periférica mientras que la hoja o lámina fibrosa está siendo jalada en la dirección horizontal, y la hoja o lámina fibrosa enrollada de esta manera se prensa con un rodillo etc. para ligarse enteramente. La hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura usada en la presente invención, la estructura de tejido de punto por urdimbre formada mediante las fibras auxiliares impide que los filamentos de refuerzo contenidos en la hoja o lámina fibrosa formen resbalamientos. La hoja o lámina fibrosa por lo tanto no se expande grandemente aún cuando se aplique a la misma un esfuerzo a la tensión en la dirección horizontal hasta cierto grado durante la laminación. La hoja o lámina fibrosa por lo tanto, puede manejarse bien y laminarse uniformemente. Asimismo, puesto que se forman espacios entre los haces de refuerzo, el adhesivo se hace salir por presión de los filamentos, cuando la hoja o lámina fibrosa se prensa con un rodillo mediante lo cual la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura es conformable completamente a la capa adhesiva. Después de ligar la hoja o lámina fibrosa a toda la periferia externa de la columna de cuando se ha terminado desde el extremo superior al extremo inferior, se aplica un adhesivo a la primera lámina u hoja fibrosa ligada y se lamina con una segunda capa de la hoja o lamina fibrosa. El procedimiento se repite, y las hojas o láminas fibrosas se ligan hasta un máximo de 10 capas. Aún cuando las hojas o láminas fibrosas se laminan en una cantidad que excede 10 capas, los efectos de refuerzo son iguales como en 10 capas. Como se exlica en lo que antecede, las hojas o láminas fibrosas para refuerzo de estructura se laminan en el miembro de estructura que va a reforzarse, y la hoja o lámina laminada externa se reviste con un mortero de resina si es necesario pintado para formar una capa protectora de la superficie. Una hoja o lámina (una tela tejida o de tejido de punto que tiene lazos en la superficie o una estructura compuesta fibrosa preparada laminando una tela no tejida en una tela tejida de malla) a fin de ligar la capa de mortero, se coloca de preferencia entre la capa de la hoja o lámina externa y el mortero de resina. Es decir, la hoja o lámina externa se reviste con el adhesivo, y la hoja o lámina para ligarse a la capa de mortero se lamina y la hoja o lámina externa seguido por la aplicación del mortero de resina. El mortero de resina atrapa la hoja o lámina ligando la capa de mortero que va a integrarse. La fuerza de restricción entre el mortero de resina y la láminna para la ligazón impide la formación de grietas en el mortero de resina. El método para reforzar un miembro de estructura como se explica en lo que antecede detalladamente es uno que refuerza el miembro de estructura que va a reforzarse, tal como una columna de concreto recubriendo el miembro de estructura enteramente desde el extremo superior hasta el extremo inferior en las direcciones periférica y/o longitudinal. Ni que decir que el miembro de estructura naturalmente puede reforzarse localmente en la dirección periférica solamente, y que la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura también puede laminarse en una forma plana (a saber sin enrollamiento) a un miembro plano tal como un sistema de piso y una pared, de conformidad con la configuración. Al reforzar un miembro de estructura que va a reforzarse usando la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura de la presente invención, los filamentos continuos de refuerzo de la hoja o lámina fibrosa, teniendo una alta resistencia y un alto módulo elástico, son naturalmente óptimos. Las fibras de carbono satisfacen con toda seguridad los requisitos desde este punto de vista. Sin embargo, los distintos problemas se señalan en el refuerzo de una columna compuesta, por ejemplo de concreto, usando la hoja o lámina de fibra de carbono. Uno de los problemas es que puesto que las fibras de carbono tienen un bajo alargamiento y están menos alargadas, el refuerzo de una porción aguda del miembro de estructura debe llevarse a cabo después de achaflanar la porción de manera que tenga un ángulo obtuso o una forma lisa. Por otra parte, puesto que la fibras de aramid (poliamida aromática) tienen alta resistencia y alto módulo elástico y están alargadas más que las fibras de carbono, la operación de achaflanado no es necesaria y las fibras de aramid han llegado a adoptarse para el refuerzo recientemente desde el punto de vista de mejorar la capacidad de trabajo. Sin embargo, hasta ahora se ha señalado que las fibras de aramid tienen una capacidad de impermeabilidad deficiente en comparación con otras fibras. En el refuerzo de una pluma compuesta por ejemplo de concreto usando la lámina u hoja fibrosa de aramid, la durabilidad del refuerzo con la hoja o lámina fibrosa de aramid se teme cuando se forman grietas en la capa de acabado (mortero o pintura) después del refuerzo. En relación con el refuerzo mediante el recubrimiento con una hoja o lámina fibrosa de aramid, por lo tanto se prefiere que por lo menos la capa externa de las láminas u hojas fibrosas cubiertas para refuerzo de estructura se impregnen con un adhesivo que contiene un estabilizador de luz ultravioleta y ligado con el adhesivo. El estabilizador de luz ultravioleta de la presente se refiere a un agente añadido para fines de proteger las fibras de aramid que forman la hoja o lámina fibrosa de aramid contra el deterioro como resultado de la absorción de los rayos de luz ultraviolea (longitud de onda: 380 nm) . El estabilizador a la luz ultravioleta por ejemplo es un agente amortiguador de luz ultravioleta general tal como dióxido de carbono y titanio. El estabilizador contra luz ultravioleta se añade al adhesivo en una cantidad de 0.75 por ciento a 5.0 por ciento en peso, de preferencia, de 0.75 por ciento a 2.0 por ciento. Además, la capa adhesiva que contiene el estabilizador a la luz ultravioleta se forma en la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura a fin de que tenga un espesor de 150 a 700 mµ, de preferencia de 200 a 700 mµ. Cuando la cantidad del agente amortiguador de luz ultravioleta es menor de 0.75 por ciento en peso o el espesor de la capa adhesiva es menor de 150 mµ, no pueden obtenerse los efectos significativos de resistencia a la intemperización. Cuando la cantidad del amortiguador de luz ultravioleta excede de 5.0 por ciento en peso, o el espesor de la capa adhesiva excede de 700 mµ, los efectos son iguales como en 5.0 por ciento en peso en la capa de 700 mµ.

APLICABILIDAD INDUSTRIAL Puesto que los filamentos continuos de refuerzo que tienen alta resistencia en la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura de la presente invención se colocan con espacios dentro de la hoja o lámina mediante una estructura de tejido de punto por urdimbre especifica con hilos auxilares, se obtienen las siguientes ventajas: no hay resbalmientos de los filamentos continuos de refuerzo dentro de la hoja o lámina, la hoja o lámina muestra buena impregnación de la resina debido a la presencia de espacios entre los filamentos, y la hoja o lámina muestra una resistencia suficiente en la dirección colocada de los filamentos. Por consiguiente, impregnándose con una resina, la hoja o lámina es útil para reforzar no solamente las estructuras generales sino también los muelles y sistemas de piso de las estructuras elevadas, las columnas y paredes de los edificios y semejantes. Además, la hoja o lámina es excelente para manejo fácil y ligereza durante la ejecución de los trabajos y puesto que una estructura reforzada tiene una alta resistencia a la tensión y una resistencia al esfuerzo cortante elevada, tiene por lo tanto un valor industrial extremadamente elevado como una estructura reforzada en comparación con otros materiales. La presente invención se ilustrará además haciendo referencia a los siguientes ejemplos. Sin embargo, el alcance de la presente invención de ninguna manera queda restringida mediante esos ejemplos. Además, las propiedades de las hojas o láminas en los ejemplos se evalúan sobre la base de los criterios que se mencionarán a continuación. * Procesabilidad de tejido de punto. La procesabilidad del tejido de punto se evalúa del número de aros de la máquina de tejido de punto por lOOm durante la formación de la hoja o lámina fibrosa en una estructura de tejido de punto por urdimbre y los resultadois se muestran mediante los siguientes criterios: menos de 5 veces © de 5 a 10 veces O de 10 a 30 veces ? por lo menos 30 veces x * Calidad de la apariencia de las hojas o láminas. La calidad de la apariencia de una hoja o lámina se evalúa de un número de defectos (resbalamientos, hilos rotos, esponjosidades) por 25 metros cuadrados de la hoja o lámina fibrosa y los resultados se muestran mediante los siguientes criterios: menos de 10 T de 10 a 20 O de 20 a 40 ? por lo menos 40 x * Impregnación de la resina: Usando un adhesivo (articulo Número A20, nombre de fábrica de AR Bond, fabricado porn Teijin Ltd), la resina epoxidica y el agente de curación se mezclan en una relación de 2:1. Se reviste un concreto con el adhesivo y se liga una hoja o lámina al concreto mediante el adhesivo obtenido de esta manera a fin de que la fuerza de adhesión entre los mismos se convierta en de 30 kgf/centímetro cuadrado (de acuerdo con JIS A6916) . La impregnación se evalúa de la cantidad del adhesivo para la fuerza de adhesión entre los mismos que se convierte a 30 kgf/centimetro cuadrado, y los criterios de evaluación son los siguientes: la cantidad de adhesvio pequeño © mediana O grande ? muy grande x Ejemplos 1 a 10 Entre las fibras de copoli-p-fenilen-3, 4 ' -oxidifenilentereftalamida (nombre de fábrica Tecnola, fabricada por Taijin Ltd.), se usaron como los filamentos continuos de refuerzo los filamentos continuos que tienen un solo denier de filamento de 1.5 denier, una resistencia de 28 g/de y tamaños como se muestran en la Figura 1. Además, entre los grupos de las fibras de polietilentereftalato (nombre de fábrica Tetron, fabricado por Teijin Ltd.), aquellos grupos de tienen una resistencia de 5.0 g/de y los tamaños mostrados en el Cuadro 1 se usaron como hilos de revestimiento auxialiares y el hilo de puntada de cadeneta auxiliar. El hilo de puntada de cadeneta, los hilos de recubrimiento, los filamentos de refuerzo y los hilos de recubrimiento se colocaron en las piletas en ese orden desde el lado superior y se suministraron a una máquina de tejido de punto por urdimbre y raschel (construcción de 4 barras, estructura de punto de cadeneta) . La densidad de la urdimbre de los haces de filamentos de refuerzo y el peso de la hoja o lámina fibrosa se variaron durante la preparación como se muestra en el Cuadro 1 a fin de obtener hojas o láminas fibrosas para refuerzo de estructura. Las hojas o láminas fibrosas obtenidas de esta manera tenian esta estructura como se muestra en las Figuras 1 (A) y 1 (B) , y los filamentos continuos de refuerzo se colocaron unidireccionalmente para formar una sola capa. El Cuadro 1 muestra los resultados de la evaluación de las capacidades de procesamiento del tejido de punto de las hojas o láminas fibrosas, la calidad de la apariencia de las hojas o láminas tales como resbalamientos e impregnación de la resina epoxidica.

Ejemplo 11 a 16 Las características (tamaño y densidad) de los haces de filamentos compuestos de filamentos de refuerzo o la densidad de trama del tejido de punto por urdimbre en el Ejemplo 3, se cambiaron como se muestra en el Cuadro 2 para obtener hojas o láminas fibrosas para refuerzo de estructura. Las hojas o láminas fibrosas se evaluaron de la misma manera que en el Ejemplo 3, y los resultados obtenidos de esta manera se indican en el Cuadro 2.

Ejemplos 17 a 19 El hilo de punto de cadeneta auxiliar, los hilos de recubrimiento auxiliares y los filamentos de refuerzo (ambos hilos y filamentos iguales que en el ejemplo 3) se colocaron en las filetas en este orden desde el lado superior, y se suministraton a una máquina de tejido de punto por urdimbre raschel (construcción de tres barras) . Durante este tiempo, los haces de filamentos continuos compuestos de los filamentos continuos de refuerzo anteriormente citados y que tienen un tamaño de 4,500 de, se insertaron en la trama como hilos de recubrimiento auxilares en el lado posterior. La hoja o lámina fibrosa obtenida de esta manera tenia una estructura como se muestra en las Figuras 3 (A) y 3 (B) . El Cuadro 2 también muestra los resultados de la evaluación de las hojas o láminas fibrosas como una función de la densidad de los haces de filamentos y la densidad de trama de la estructura de tejido de punto por urdimbre.

Cuadro 1 Ej . l Ej . 2 Ej . 3 Ej . 4 E j . 5 Filamentos Tamaño de los de 800 1200 7500 45000 52000 de haces de filarefuerzo mentos Densidad de urhaces/ 18 18 dimbre de los 2.54 haces de cm filamentos Hilos Tamaño de 200 200 200 200 200 auxiliares Estructura Densidad de pasadas/ 15 15 15 15 15 trama 2.54cm Peso gr/m¿ 98 130 330 1800 2100 Propiedades Resistencia de ur- tonelada/ 1.4 2.1 6.6 39 46 de la dimbre de la hoja 10 cm lámina u hoja Alargamiento de ur- % 5 5 dimbre de la hoja Procesabilidad de © O ? x © © © tejido de punto Calidad de la © 0 ? x © © © apariencia de la hoja o lámina Impregnación de © O ? x © © © la resina Cuadro 1 (Continuación) Ej.6 Ej.7 Ej.8 Ej.9 Ej.lO Filamentos Tamaño de los de 7500 7500 7500 45000 52000 de haces de fila-refuerzo mentos Densidad de ur- haces/ dimbre de los ha- 2.54 cm. ees de filamentos Hilos Tamaño de 40 60 200 800 1200 auxiliares Estructura Densidad de la pasadas/ 15 15 15 15 15 trama 2.54cm Peso gr/m¿ 300 306 330 435 506 Propiedades Resistencia de ur- tonelada/ 6.1 6.5 6.6 6.6 6.6 de la dimbre de la hoja 10 cm hoja o o lámina lámina Alargamiento de ur- % 5 5 dimbre de la hoja o lámina Procesabilidad de © O ? x © © T tejido de punto Calidad de la © O ? x © © apariencia de la hoja o lámina Impregnación de © O ? x T © © o resina Cuadro 2 Ej.ll Ej.12 Ej.13 Ej .14 Ej .15 Filamentos Tamaño de los de 30000 4500 4500 7500 7500 de haces de fila-refuerzo mentó Densidad de ur- haces/ 18 20 dimbre de los ha- 2.54 ees de filamentos cm Hilos Tamaño de 200 200 200 200 200 auxiliares Estructura Densidad de pasadas/ 15 15 15 23 la trama 2.54 cm Peso gr/pr 290 404 410 308 358 Propiedades Resistencia al ur- tonelada/ 5.4 7.9 8.7 5.9 6.6 de la dimbre de la hoja 10 cm hoja o o lámina lámina Alargamiento de urdimbre de la hoja o lámina Resistencia a la tonelada/ trama de la hoja 10 cm o lámina Alargamiento de % trama de la hoja o lámina Capacidad de Procesamiento de © O ? x © tejido de punto Calidad de la © O ? x apariencia de la hoja o lámina Impregnación de © O ? x resina Cuadro 2 (Continuación) Ej .16 Ej .17 Ej .18 Ej .19 Filamentos Tamaño de los de 7500 7500 7500 7500 de haces de fila-refuerzo mentó Densidad de ur- haces/ 9 6 9 15 dimbre de los ha- 2.54 cm. ees de filamentos Hilos Tamaño de 200 200 200 200 auxiliares Estructura Densidad de pasadas/ 27 10 15 25 trama 2.54cm Peso gr/m2 363 430 625 1055 Propiedades Resistencia de urtonelada/ 6.6 4.4 6.6 11 de la dimbre de la hoja 10 cm hoja o o lámina lámina Alargamiento de ur- dimbre de la hoja o lámina Resistencia de tonelada/ 4.4 6.6 11 trama de la hoja 10 cm o lámina Alargamiento de la trama de la hoja o lámina Capacidad de pro- © O ? x O © © © cesamiento de tejido Calidad de la © O ? x O © © 0 apariencia de la hoja o lámina Impregnación de © O ? x ? © © resina De los resultados de la evaluación en los Ejemplos 1 a 19, pueden llegarse a las conclusiones que se describirán a continuación. Para satisfacer de manera comprensiva la capacidad de procesamiento del tejido de punto, la calidad de la apariencia y la impregnación de la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura de la presente invención, se prefiere que se satisfagan las siguientes condiciones: el tamaño de los haces de filamentos de los filamentos continuos de refuerzo es de 1,000 a 50,000 denier, la densidad de urdimbre de los mismos es de 3 a 18 haces por 2.54 centímetros, el tamaño de los hilos auxiliares es de 50 a 1,000 denier, la densidad de trama de la estructura de tejido de punto por urdimbre es de 3 a 25 pasadas por 2.54 centímetros y el peso de la hoja o lámina fibrosa es de 100 a 2,000 gramos por metro cuadrado.

Ejemplos 20 a 21 Un miembro de concreto reforzado que tiene una sección cuadrada (longitud lateral 90 centímetros) y una longitud de 3 metros se enrolló con la hoja o lámina fibrosa de aramid para refuerzo de estructura que tiene propiedades de hoja o lámina en el Ejemplo 3, tres veces mayores que la periferia total del extremo superior al extremo inferior, a través de un adhesivo epoxidico (articulo Número A20, nombre de fábrica de AR Bond, fabricado por Teijin Ltd., una relación de resina epoxidica: agente de curación = 2:1) que va a cubrirse y reforzarse. Durante la operación de enrollamiento, la capa externa se revistió con un adhesivo epoxidico en donde 1.0 por ciento del estabilizador ultravioleta (relación en peso de dióxido de titanio/carbono de 100:3) se habla añadido, y el espesor de la resina era de 350 micrómetros (Ejemplo 20) . Alternativamente, la capa exterior se revistió con una resina epoxídica que no contiene estabilizador ultravioleta, y el espesor de la resina era de 700 micrómetros (Ejemplo 21) . Los miembros de concreto reforzados cubiertos que no tienen capa protectora supoerficial (mortero de resina) se dejaron reposar a la intemperie durante un año. El miembro de concreto preparado en el Ejemplo 20 no mostró cambio de apariencia considerable, mientras aquél preparado en el Ejemplo 21 mostró decoloración de la capa de resina y era algo quebradizo.

Claims (15)

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Una hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura que comprende una capa de hoja o lámina de haces de filamentos continuos de refuerzo colocados en paralelo separados uno del otro, hilos de recubrimiento auxiliares colocados en ambos lados déla capa de hoja o lámina de tal manera que cada uno de los hilos de recubrimiento interseca los haces de filamentos de refuerzo respectivos mientras que serpentea a lo largo de la dirección longitudinal de los haces de filamentos de refuerzo en por lo menos un lado de la capa de la hoja o lámina, y hilos de punto de cadeneta auxiliares que interconectan los hilos de recubrimiento auxialares en un lado de la capa de hoja o lámina con hilos de recubrimiento auxiliares al otro lado de la capa de hoja o lámina a través de los espacios individuales entre los haces de filamentos de refuerzo adyacentes en una estructura de tejido de punto por urdimbre.

2. La hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura de la conformidad con la reivindicación 1, en donde los hilos de recubrimiento auxiliares se colocan en un lado de la capa de la hoja o lámina de tal manera que los hilos se interconectan con el hilo de puntada de cadeneta auxiliar en una estrucura de tejido de punto por urdimbre, y los haces de filamentos continuos de refuerzo, que van a funcionar como hilos de recubrimiento, del mismo tipo, se insertan en el otro lado de la capa de hoja o lámina como tramas en la estructura de tejido de punto por urdimbre.

3. La hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura de la conformidad con la reivindicación 1 o 2, en donde la densidad de urdimbre de los haces es de 3 a 18 haces por 2.54 centímetros.

4. La hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura de la conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la densidad de trama de la estructura de tejido de punto por urdiumbre es de 3 a 25 pasadas por 2.54 centímetros.

5. La hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura de la conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el tamaño de los hilos auxiliares es de 50 a 3,000 denier.

6. La lámina u hoja fibrosa para refuerzo de estructura de la conformidad con la reivindicación 5, en donde la resistencia a la tensión de los hilos auxiliares es por lo menos de 3.0 g/de.

7. La hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura de la conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la resistencia a la tensión de los filamentos continuos de refuerzo es por lo menos de 20 g/de.

8. La hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura de la conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el tamaño de los haces es de 1,000 a 50,000 denier.

9. La hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura de la conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde en donde el solo tamaño de filamento de los filamentos continuos de refuerzo es de 0.1 a 10 denier.

10. La hoja o lámina fibrosa para el refuerzo de estructura de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde los filamentos continuos de refuerzo son filamentos de aramid.

11. La hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura de la conformidad con la reivindicación 10, en donde los filamentos continuos de refuerzo son filamentos de aramid compuestos de copoli-p-fenilen-3, 4 ' -oxidifenilentereftalamida.

12. La hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura de la conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde en donde el peso de hoja o la lámina fibrosa es de 100 a 2,000 g/metro cuadrado.

13. Una estructura formada cubriendo un miembro de estructura que va a reforzarse con la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en la dirección periférica y/o longitudinal a través de un adhesivo .

14. La estructura de conformidad con la reivindicación 13, en donde la estructura se forma enrollando el miembro de estructura que va a reforzarse con la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura en por lo menos la dirección periférica, de 1 a 10 veces a través de un adhesivo.

15. La estructura de conformidad con la reivindicación 13, en donde la estructura se forma cubriendo el miembro de estructura que va a reforzarse, con la hoja o lámina fibrosa para refuerzo de estructura en la dirección longitudinal, de 1 a 10 veces a través del adhesivo sin enrollamiento.