Los materiales compuestos reforzados con fibra, como la fibra de vidrio, la fibra de carbono y el plástico reforzado con fibra de vidrio, se han utilizado ampliamente como materiales de construcción, principalmente en el refuerzo estructural, losetas de plástico reforzado con fibra de vidrio y perfiles de pultrusión reforzados con fibra de vidrio.

Según un informe publicado por la firma de investigación MarketsandMarkets, se espera que el mercado mundial de materiales compuestos para la construcción alcance los 8980 millones de dólares para 2026, con una CAGR del 6,00 % durante el período de pronóstico. El campo de la construcción se ha convertido en el mercado de aplicaciones de compuestos de fibra con mayor potencial después del automóvil y la industria aeroespacial.

Ahora, echemos un vistazo a algunos de los edificios más famosos del mundo que utilizan compuestos reforzados con fibra.

1. Edificio de la Fiscalía de la UE

La empresa constructora holandesa TGM, Indupol, Linkvision, BuFA y Solico, a través de una cooperación estrecha y exitosa, lograron con éxito el diseño y la forma únicos de la fachada del edificio de la Oficina del Fiscal de la UE, infundiendo tecnología innovadora de aplicación de materiales compuestos en la industria de la construcción.

Las piezas compuestas fueron fabricadas por Indupol y moldeadas con un proceso de pasta manual para obtener formas y tamaños específicos utilizando resina de Liansi y Bufa (entregada por el distribuidor Euroresins). Después del moldeado, el producto terminado se trata y recubre con una capa final blanca antes de transportarlo al sitio de instalación. La instalación del producto requiere solo una pequeña cantidad de andamios, que se levanta con una grúa y se monta en el edificio.

2. El edificio de la escuela primaria de Newtown, Calcuta, India

El diseñador Abin Chaudhuri de Abin Design Studio ha creado un hito único para la escuela primaria Newtown en Kolkata, India. Desde la distancia, cada fachada parece un intrincado Rubik's Cube® con letras y símbolos matemáticos. Las letras y los símbolos crean una especie de plantilla personalizada para la fachada. Estas estructuras brindan a los niños una experiencia estética gráfica pero interesante.

Debido a la necesidad de una amplia variedad de formas complejas que sean duraderas y livianas, el equipo creó 488 paneles de 3,2 x 3,2 metros a partir de compuestos reforzados con fibra de vidrio, cada uno de los cuales consta de 13 combinaciones diferentes de símbolos. Después de experimentar con varios compuestos y no compuestos diferentes, el equipo determinó que un sistema de polipropileno reforzado con fibra de vidrio satisfacía mejor sus necesidades. Cada plato pesa solo 154 libras. Un marco en forma de rejilla hecho de acero se combina con placas de FRP, y el acero en forma de Z se incrusta en las placas y se sujeta al edificio. Las losas de hormigón estructural sobresalen de la superficie del edificio para garantizar que se pueda instalar un número preciso de losas en todas las superficies de la fachada. Esto hace que los paneles sean más fáciles de instalar desde atrás y garantiza una mejor iluminación. Los paneles se montan en diferentes direcciones, dando a la fachada un efecto aleatorio. Cuando esté terminada, esta fachada envuelve un edificio de 27,000 pies cuadrados.

3. Museo de Arte Moderno de San Francisco (SFMOMA)

Kreysler & Associates diseñó 700 paneles compuestos reforzados con fibra Rainscreen para la fachada este del Museo de Arte Moderno de San Francisco (SFMOMA). Estos paneles de FRP cubren el edificio de 10 pisos y son impermeables. Estos paneles de FRP están unidos a un marco de aluminio, creando una textura ondulada horizontal como las aguas de la Bahía de San Francisco. Según Bill Kreysler, presidente de Kreysler & Associates, la extensión de SFMOMA es la mayor aplicación de revestimiento compuesto reforzado con fibra para un edificio de varios pisos en América del Norte.

Las placas de FRP están hechas de moldes de espuma de poliestireno expandido (EPS) reciclado y primero se muelen en una forma rugosa mediante una máquina de alambre CNC y luego se usan para la superficie final de doble curva con un mecanismo de enrutador CNC de cinco ejes. No hay dos tablas iguales, y la mayoría tienen 5,5 pies de ancho y 6 a 30 pies de largo. El grosor de su superficie es de solo 3/16 de pulgada.

4. El edificio de la sede de Apple

La nueva sede de Apple de $ 5 mil millones en Cupertino, California, contará con un techo de 64,250 metros cuadrados fabricado por First Composite Technologies de Dubai.

Es el techo de fibra de carbono independiente más grande jamás construido. El techo circular consta de 44 paneles del mismo radio, cada uno de 70 pies de largo y 11 pies de ancho, conectados a un pequeño eje central. Ensamblado y probado en el desierto de Dubai antes de ser enviado a Cupertino, California, pesa 80 toneladas y tiene más de 140 pies de diámetro. En comparación, el Boeing 787 tiene un peso de despegue de menos de 30 toneladas y una envergadura de 197 pies.

5. Gran Mezquita en La Meca

Esta es otra creación espectacular de First Composite Technology (PCT) de Dubai, que ha construido una de las cúpulas deslizantes más grandes del mundo en la Gran Mezquita de La Meca. Tendrá 36 metros de diámetro, impulsado por un sistema móvil, con cúpula inferior y doble capa de revestimiento superior. Los paneles de polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP) se utilizan para cubrir el marco de acero estructural del techo, según Djibril Waimer, coordinador de marketing y eventos de PCT. El marco, que se apoya en cuatro ruedas motrices eléctricas, puede deslizarse hacia un lado para que el patio pueda estar al aire libre, proporcionando ventilación natural a la mezquita.

6. Catedral Ortodoxa Rusa, París

Sicomin, una empresa que formula sistemas de resina epoxi de alto rendimiento, suministró cinco cúpulas doradas de la Catedral Ortodoxa Rusa de París con un juego completo de materiales compuestos que hacen tanto moldes como componentes. Sicomin suministró a Decision, Carboman Group, Suiza, materiales para los moldes de cúpula, usando el sistema de relleno de resina epoxi de alta eficiencia 120°C Tg SR8100 / SD7820 de Sicomin para un conjunto de tela multiaxial de fibra de vidrio y moldes reforzados con madera de base.

La lámina para el domo en sí se produce en las instalaciones de Multiplast en Vanna, Francia, utilizando un sistema de perfusión de epoxi Sicomin SR8100 / SD4772 y una capa de material reforzado con fibra de vidrio especialmente desarrollada. Al combinar su tela de marca quadaxial de peso pesado QX1180 y tela de máquina de 500 g/m². El uso de la solución compuesta de Sicomin para la cúpula tuvo una serie de ventajas para el proyecto. Los techos livianos se pueden instalar rápidamente y reducen la carga estática en la estructura. Otro beneficio es que la producción fuera de línea y la decoración del techo se pueden realizar en condiciones controladas y el proceso de producción no se ve afectado por el clima. Sicomin llevó a cabo extensas pruebas de DSC en el laboratorio para optimizar el proceso de poscurado y garantizar la estabilidad de las piezas terminadas antes de que los artesanos enchapen 86,

7. Ecocápsula

Utilizando materiales compuestos ligeros, el equipo esloveno diseñó la Ecocápsula, una pequeña cápsula de 4,57 metros de largo y 2,13 metros de ancho con un área utilizable de solo 6,5 metros cuadrados. El equipo usó fibra de vidrio y resina de poliéster para crear los tres componentes principales de la cápsula (inferior, medio arco izquierdo y medio arco derecho), así como las puertas, ventanas y otros componentes interiores. Usando un proceso de fabricación infundido al vacío, la tela de fibra de vidrio y la resina de poliéster se colocan en capas sobre la estructura de aluminio para crear la cápsula ligera.

Una vez que se completa el marco, el resto de los componentes (incluida la electricidad, el sistema de agua, el sistema de calefacción por suelo radiante, el interior, etc.) se instalan manualmente. Los gabinetes en el interior están hechos de paneles de nido de abeja livianos. Cuando esté completa, la cápsula pesará solo 1,18 toneladas.

8. John Madejski Courtyard Pavilion, The Victoria and Albert Museum (V&A), Londres

Los arquitectos experimentales Achim Menges y Moritz Dorstelmann trabajaron con el ingeniero estructural Jan Knippers y el ingeniero climático Thomas Auer para desarrollar quioscos de fibra de carbono tejidos por robots. El pabellón ahora está en exhibición en el patio de John Madejski en el Victoria and Albert Museum (V&A) en Londres. El diseño de cada componente del pabellón se basa en la estructura del ala delantera del escarabajo, conocida como "vaina del ala". La estructura de 200 metros cuadrados está sostenida por soportes en forma de embudo, cada uno de los cuales está hecho de una sola sección de resina recubierta de fibras y pesa 45 kilogramos. Para hacer cada parte, fibra de vidrio impregnada con resina y fibra de carbono se envuelven alrededor de un marco de molde de metal y luego se curan para formar partes hexagonales rígidas.

La técnica consiste en envolver un compuesto con un brazo robótico, diseñado para utilizar las propiedades materiales de la fibra de carbono para darle la misma resistencia que cuando se fabrican piezas estructurales. Se utiliza una serie de estos módulos individuales similares a celdas para crear la forma única del pabellón. Cada una de las 40 unidades tarda un promedio de tres horas en construirse.

9. El pabellón ICD/ITKE

El profesor Achim Menges de Stuttgart ha presentado una nueva arquitectura en su nuevo pabellón ICD/ITKE, inspirada en los métodos de anidación de las arañas de agua que viven bajo el agua y en ampollas. El pabellón es una carcasa de fibra compuesta liviana construida sobre una película suave con fibras de carbono tejidas robóticamente que fortalecen la estructura, mientras usan la menor cantidad de material para lograr la estabilidad estructural.

10. Tomorrowland en Shanghai Disneyland

Cubriendo un área de más de 2300 metros cuadrados, las extensas estructuras de construcción interiores y exteriores y los asientos en Shanghai Disneyland Daysun World están compuestos por varios cientos de acabados de capas adhesivas retardantes de llama (FR) con piezas moldeadas compuestas de FRP en diferentes formas y tamaños.