Muchas veces la falta de mantenimiento cíclico preventivo, la fatiga de los materiales, el paso del tiempo o simplemente el noble envejecimiento, hacen que nos encontremos frente a edificios con lesiones mecánicas, físicas o/y químicas que atentan con su estabilidad total o parcial.

Como se menciona anteriormente y, antes de abordar la temática de los refuerzos estructurales con fibras de carbono, vale la pena recordar la historia de los sistemas constructivos y su evolución en el tiempo.

El hombre y su hábitat fueron evolucionando a través de los años, y por ende, los sistemas constructivos que sirvieron y servirán para el desarrollo de su vida y su medio ambiente.

Una construcción de cualquier material o técnica constructiva que fuera sometida a esfuerzos, cambios en su uso y/o a situaciones climáticas para la cual no fue dimensionada, como así también, ante falta de mantenimiento, probablemente sufrirá lesiones, derrumbes parciales o en muchos casos hasta la destrucción total. 

Tras los años y el avance de la ciencia y las nuevas tecnologías, la ingeniería y la arquitectura fueron avanzando de manera tal que hoy las construcciones pueden ser calculadas de acuerdo a normas internacionales diseñándose o consolidándose para afrontar distintos efectos adversos a los que puedan ser sometidas.

Ahora bien, ¿Qué pasa con los edificios patrimoniales, con los que hoy se conservan y llegaron hasta nuestros días? ¿Qué medidas tomar para su conservación, refuncionalización y/o puesta en valor? 

Gracias a la cultura de la conservación, muchos edificios de nuestro patrimonio a nivel mundial han llegado hasta nuestros días en condiciones de dar testimonio de nuestro pasado, y es nuestro deber mantenerlos para transmitirlos a las futuras generaciones.
Dentro de la temática de la Conservación del Patrimonio, la consolidación de estructuras con fibras de carbono es una técnica innovadora utilizada para reforzar un edificio, ya sea por su refuncionalización, por cambios en el transcurso del tiempo, o porque está ubicado en una zona sísmica y se lo quiere consolidar para hacerlo más resistente a los agentes atmosféricos y a los movimientos telúricos. 
Es importante destacar que este tipo de consolidación también es usada en construcciones modernas de hormigón armado, madera o hierro, que necesitan de una resistencia adicional por cambio de uso o simplemente por un error de cálculo estructural o vicios constructivos.

Datos técnicos:

Las fibras de carbono (CFRP, por sus siglas en inglés: Carbon Fiber Reinforced Polymers) son materiales compuestos de alta resistencia y bajo peso, compuestos por filamentos de carbono incrustados en una matriz polimérica. Su relación resistencia-peso es muy superior a la del acero, lo que permite reforzar estructuras sin aumentar significativamente la carga propia del edificio, 

Como se menciona anteriormente son filamentos de carbono de alta resistencia embebidos en una matriz de resina epoxi. Presentan resistencias a tracción que pueden superar los 3.500–6.000 MPa, mientras que su módulo de elasticidad varía entre 230 y 600 GPa, dependiendo del tipo de fibra. Su densidad, cercana a 1,6 g/cm³, es mucho menor que la del acero, lo que permite reforzar sin añadir cargas significativas a estructuras históricas.

Existen distintos tipos de mallas de fibras de carbono o mallas de fibra de vidrio para abordar distintas problemáticas estructurales, que combinados con morteros especiales y/o resinas epoxídicas de dos componentes, hacen que el sistema le devuelva o le agregue a las construcciones una resistencia adicional.

Se utilizan para refuerzos estructurales de hormigón armado, mampostería, pilares de ladrillos, columnas de H°A°, consolidación de bóvedas de ladrillos o madera, consolidación de fachadas y elementos ornamentales, ya que las fibras son flexibles y delgadas, permitiendo reforzar cornisas, arcos o bóvedas sin afectar la apariencia estética. 

El objetivo de la utilización de estos sistemas de refuerzos estructurales, es lograr altas resistencias mecánicas, velocidad y facilidad para su aplicación, buena reversibilidad, sin adicionar peso a la estructura. 

_{Malla fibra de carbono Bidireccional 1200 gr/m}  

_{Fibra de Carbono Bidireccional 300 gr/m}   

_{Fibra de Carbono 320 gr/m Bidireccional} 

 

Comercialmente, las variantes dependen de la cantidad de gramos/metro y si son unidireccionales y bidireccionales.
Se comercializan en rollos de 1m x 100 mts o de 50 cm x 50 mts, Las mallas vienen de 320 gr/m hasta 1200 gr/m.

Principales ventajas

•    Alta resistencia mecánica: pueden soportar esfuerzos de hasta 4–7 veces los que resisten materiales tradicionales equivalentes en peso
•    Ligereza: su densidad (~1,6 g/cm³) permite reforzar sin añadir cargas significativas
•    Durabilidad y resistencia a la corrosión: no se oxidan, lo que las hace ideales en ambientes húmedos o contaminados
•    Aplicación mínimamente invasiva: se adhieren con resinas epoxi, evitando la sustitución de elementos originales y preservando la autenticidad del patrimonio

La implementación requiere análisis estructural previo, ensayos de adherencia y diseño específico de las láminas o envolturas. Esto asegura que el refuerzo actúe en conjunto con los materiales originales, manteniendo la seguridad estructural y la integridad estética del edificio histórico.

Aplicación en patrimonio edificado

•    Vigas y forjados de madera o hormigón la aplicación de láminas de CFRP en la parte inferior de vigas aumenta su capacidad de flexión, reduciendo deflexiones y previniendo fisuras
•    Columnas y muros mediante envolturas helicoidales o longitudinales, se incrementa la resistencia a compresión y la ductilidad, reduciendo el riesgo de falla frágil
•    Bóvedas y arcos las láminas delgadas permiten reforzar elementos curvos sin alterar su geometría ni estética
•    Elementos ornamentales y fachadas su flexibilidad y mínima visibilidad permiten consolidar cornisas, ménsulas y molduras deterioradas

 

_{Refuerzo en bóveda con fibra de vidrio}

_{Refuerzo perimetral de muros} 

_{Aplicación en bóveda de ladrillos}

 

Procedimiento de aplicación

•    Limpieza y preparación de la superficie: eliminar polvo, pintura o restos de mortero que impidan la adherencia.
•    Dimensionamiento de las fibras: calcular número de capas, ancho y orientación según análisis estructural y cargas previstas.
•    Colocación y curado de resina epoxi: la fibra se aplica sobre la superficie y se impregna con resina, curando a temperatura controlada para alcanzar resistencia óptima.
•    Control de calidad: ensayos de adherencia y deformación para verificar que el refuerzo funciona en conjunto con la estructura original.

_{Refuerzo con fibras de carbono y mortero epoxi}  

_{Consolidación con fibra de carbono}

_{Consolidación de viga H° A°}   

_{Consolidación en bóveda de ladrillos} 

 

Conclusiones

El uso de CFRP en patrimonio permite prolongar la vida útil de edificios históricos, mejorar su seguridad sísmica y resistir cargas contemporáneas, todo sin comprometer la autenticidad estética ni la integridad histórica.

Conservar el patrimonio edificado es mucho más que proteger muros y techos: es preservar la memoria, la identidad y los saberes de generaciones pasadas. 

A lo largo de la historia, desde Ruskin hasta Brandi, el enfoque ha evolucionado, equilibrando respeto por la autenticidad, rigor técnico y sensibilidad estética. Hoy, herramientas como los refuerzos estructurales con fibras de carbono demuestran que la innovación puede convivir con la tradición, ofreciendo seguridad, durabilidad y mínima invasión a los materiales originales.

El patrimonio nos invita a un diálogo constante: entre pasado y presente, entre técnica y ética, entre historia y creatividad. 

Cada intervención responsable no solo conserva un edificio, sino que asegura que su historia continúe inspirando, enseñando y formando parte viva del tejido urbano. Así, el acto de conservar se convierte en un compromiso con la memoria colectiva y con el futuro de nuestras ciudades.

 

---

 

Arq. Jorge A. Puglisi
U.N.L.P. – Mat. 16438
contacto@arqjorgepuglisi.com    
www.arqjorgepuglisi.com   

* KIMIA SPA – Manual técnico