construccion de buques en fibra de vidrio

7/28/2019 Construccion de Buques en Fibra de Vidrio

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Tecnologa de Construccin Naval II


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La introduccin del plstico reforzadocon fibra de vidrio (GRP, glass

reinforced plastic) hizo posible la

construccin de barcos en una lnea de

produccin a un coste muchos menor que

las embarcaciones singulares. Esto iniciola popularizacin de la navegacin

deportiva

La construccin de los buques en fibra de

vidrio es optada por las caractersticasventajosas que posee este material; en entre

las principales tenemos: la relacin de

resistencia vs peso; as como el bajo costo en

la produccin de los cascos de fibra.


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El trmino fibra de vidrio proviene de la expresin inglesa

fiber glass, que ha sido adoptada de modo casi textuala nuestro idioma espaol. Con dicha frase se hace

referencia a una suerte de entelado. La fibra de vidrio se

obtiene gracias a la intervencin de ciertos hilos de vidrio

muy pequeos, que al entrelazarse van formando una

malla, patrn o trama.


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El mismo tiene como rasgos distintivos su:

Fragilidad, transparencia y

Tambin su alta dureza.

Siempre y cuando se lo encuentre en un estado de fundicin,

entonces podr ser maleable o manuable

Una excelente relacin

resistencia vs peso


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Se opta por la construccin de las secciones del barco en las

cuadernas para ser usadas como molde. Las cuadernas se

montan sobre una superficie plana y sobre ella se aplican

listones de madera.

Para comenzar a dar la forma del casco seguimos a posicionar

sobre las cuadernas unos listones de madera.


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Despus se ponen tableros finos diagonalmente para obtener

la forma del casco.

Seguidamente la superficie se rellena, se iguala y se pinta

para obtener un acabado perfectamente liso.

El molde se construye despus encima, aplicando revestimiento

y superficies capas de fibra de vidrio y resina para conseguir

un laminado robusto


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La disposicin de un laminado tpico de un casco, consta de resina de

revestimiento aplicada al molde.

Seguida de tejido fino superficial y capas de alfombra de hilos

troceados (fibra de vidrio); cuyo numero depende del tamao del

casco y de la resistencia necesaria.

Normalmente al menos se incluyo una capa de mechas tejidas o de

tela de fibra de vidrio (incluso se puede optar por emplear Kevlar),

seguida de una capa final de alfombra.

Algunos casco se construyen en un molde partido, cuando la

inclinacin hacia la cubierta, como en el caso de los costadosrecogidos, no permitir sacar el molde en una sola pieza. A veces se

hace tambin simplemente para facilitar el trabajo del constructor

laminador.


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La construccin de un modelo para el molde de la cubierta es similar a

la del casco pero mucho ms compleja, ya que normalmente incorpora

no solo las cubiertas, sino tambin las baeras y la caseta. Hay q

ajustar la posicin de las aberturas de las escotillas, las bases

elevadas para los equipos de cubierta y con frecuencia una superficie

antideslizante en la cubierta


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Una vez que se ha preparado un molde a partir del modelo, se

puede construir un moldeado de la cubierta. Se hace de modo

similar al montaje de un casco, salvo que en la mayora de los

barcos las superficies horizontales relativamente planas se

refuerzan una construccin en sandwinch. El sandwinch consta

de dos superficies de laminado de superficies de laminado de

fibra de vidrio con espuma expandida rgida o madera de

balsa entre ellas. Este es un mtodo muy eficaz de conseguir la

rigidez necesaria para sostener el peso de los tripulantes sinconstruir un moldeado ms grueso y por lo tanto ms pesado, y

sin montar baos en la parte inferior, que no son tan efectivos.


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. Algunos constructores han vuelto a la ebanistera de madera,

construida muchas veces sobre armazn en otro lugar y simplemente

introducida en el casco antes de colocar la cubierta. Otro sigue

incorporando un moldeado de fibra de vidrio; pero le aaden

paneles de madera y telas para mejorar su aspecto


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Los barcos navegarn pocos das al ao y que pasarn la mayor parte del

tiempo en el amarre.

Es relativamente sencillo y barato construir cascos de fibra que no deban

soportar muchos esfuerzos estructurales. Pero si son sometidos a esfuerzos

intensos, las zonas sometidas a mayor estrs comenzarn a deteriorarse ypartirse debido al sometimiento repetido de altas tensiones como las

producidas en un velero.

No suelen degenerar en roturas trgicas pero requieren caras reparaciones.

Los mejores cascos en fibra utilizan refuerzos estructurales de aceroinoxidable unidos y laminados con la propia resina que suele ser de tipo

epoxdica o vinlicas (vinyl-ester) ya que estas suelen ser de mejor calidad y

propiedades. Son pocos los astilleros que utilizan este tipo de resinas epoxis

frente a la tradicional de poliester debido a su elevado precio.


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Actualmente los problemas de smosis se han paliado bastante

respecto a los producidos en cascos de hace 20 o 30 aos,

pero naturalmente siguen siendo un problema muy importante

en este tipo de cascos. Los cascos de fibra tambin sufren con

los rayos ultravioletas del sol.

Segn la operacin del barco debe considerarse el optar por

la fibra; ya que debe tener un buena proteccin en el casco

externo, ante los impactos con otros buques o en el amarre.

Pues estas colisiones generan grietas deteriorando el casco y

de ser impactos fuertes, puede quebrarse el casco ingresando

agua al barco.


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Un caso tpico de smosis en el que se observan ampollas de

hasta 13mm de dimetro en la superficie del revestimiento tras

eliminar unos decmetros cuadrados antiincrustante.


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Osmosis. Cuando la humedad se filtra hasta un hueco (1) a cierta

profundidad en el casco, la subsiguiente presin osmtica puede

provocar una deslaminacin y aparecer como una ampolla o

dilatacin grande en la superficie (2). Esto es poco frecuente y el

tipo ms comn de ampolla osmtica se forma entre el

revestimiento y la primera capa de refuerzo de fibra de vidrio

(3).


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Para esloras superiores a los 13 metros, si se pretende obtener uncasco de alta calidad con sus debidos refuerzos estructurales ymximas calidades en las resinas, y si adems no se producenmuchos barcos del mismo modelo, los costes de la fibra comienzan aigualarse con los de un casco de acero o de aluminio.

Los cascos de fibra utilizan sandwich de madera de balsa o espumafoam entre dos capas de fibra de vidrio, para reducir peso,especialmente en las cubiertas, pero esta tcnica debe cuidasemucho especialmente si taladramos el casco o la cubierta para lacolocacin de instrumentos o distintos elementos. Debemos evitar que

tales perforaciones permitan la introduccin del agua entre las capashasta alcanzar el foam o la balsa, ya que dara lugar a una lentapero inexorable deslaminacin. Las reparaciones a posteriori puedenllegar a ser muy caras.


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Una garanta de xito en la adquisicin de un barco de fibra

consiste en la compra a un prestigioso e importante astillero

que fabrique muchos barcos de ese mismo modelo de tal forma

que pueda amortizar la inversin en el molde y no escatime en

la aplicacin de resinas y en su correcta manipulacin. Si puedeelegir entre la balsa y el foam, para los laminados, escoja esta

ltima al ser mucho ms efectiva como aislante trmico.

De la operacin del buque; se deber tener el recaudo al

elegir la fibra de vidrio como material de construccin pues laseguridad que debe otorgar el barco ante un posible dao en

la estructura o casco, esta deba permitir su flotabilidad as

como un bajo costo de reparacin.


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Durante siglos, el hombre emple

como material la madera en la

construccin naval.

Durante todos esos aos se han

construido embarcaciones y buques

diferentes en funcin de las

distintas caractersticas de la

madera disponible, caractersticas

tales como ligereza, flotabilidad,

resistencia, abundancia.


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ENCINA: Es una madera dura, compacta que

requiere un trabajo laborioso para su talla. Seemplea en refuerzos y cuadernas.

PINO: Presenta una amplia variedad dedurezas y texturas. Se emplea en cubiertas,

arboladura, forros exteriores e interiores.

CASTAO: Es una madera blanda, duradera yfcil de trabajar. Se emplea en determinadas

cuadernas, mobiliario, puente de gobierno,

superestructuras.

EUCALIPTO: Es una madera blanda, fcil detrabajar y que en algunas ocasiones puede

presentar agrietamiento. Se emplea en

palmejares, baos, cintones, durmientes y

contradurmientes.

LAS MADERAS MAS COMNMENTE USADAS EN LA CONSTRUCCINNAVAL SON:


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OLMO: Madera dura y muy flexible.Relativamente fcil de trabajar. Se emplea en

sobrequillas y cintones.

ROBLE: Madera dura, compacta y densa, perofcil de trabajar y muy adecuada para

construccin naval. Se emplea en quillas, rodas y

codastes, cuadernas y refuerzos.

TECA: Madera muy dura, densa, elstica yprcticamente incorruptible. Es bastante difcil de

trabajar y muy cara por su escasez. Muy

adecuada para construccin naval. Se usa en

quillas, cuadernas, tapas de regala, refuerzos

especiales que necesiten gran resistencia,

codastes, mobiliario.

GUAYACAN: Madera dursima, densa y difcil detrabajar. Muy cara. Se emplea en bocinas y ejes

portahlices.

CEDRO CAOBA BOYANTE


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Debido a que la madera tiene

su mxima resistencia y

elasticidad en la direccin de

las fibras, vasos leosos o

vetas, la seleccin de la

madera que va a utilizarse en

elementos estructurales de

directriz curva, se realiza

buscando aquellos troncos o

ramas que posean unacurvatura similar a la que

tendr la pieza. De esta forma

se consigue que la direccin

principal de la pieza coincida

con la de las fibras de lamadera.

Esta forma de elegir los troncos

o ramas recibe el nombre de

seleccin dendromrfica.


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CALAFATEO

La estopa est formada por hilos de

camo, Cannabis sativa, que antes deintroducir en la junta hay que hilar segn

el dimetro adecuado al tipo de junta. El

cordn de estopa se elabora con hilos de

camo impregnados en alquitrn. La

estopa as tratada se denomina en

algunos lugares estopa con alma.Para introducir el cordn se le golpea con

un mazo de madera dura, como el

guayacn, el jcaro o la acana; llamado

mallo que debe tener cierta elasticidad

en el golpe para que la estopa penetre

suavemente, y un mazo ms pequeollamado maceta.


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PROCESO CONSTRUCTIVO

Los astilleros conservan las plantillas

utilizadas en la construccin de aquellos

barcos que han demostrado unas

buenas cualidades, pues es frecuente

que los armadores quieran construir su

barco de acuerdo con aquellas formas

que han dado buen resultado.


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Pico de flauta

machihembrada

Junta entera

endentado


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Unin a caja y espiga entre el codastepopel y quilla

Unin de las piezas de la quilla con escarpe


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Para introducir la estopa entre las tablas a

tope agua, la expansin de la madera al

mojarse garantizar la estanqueidad del

casco. El casco liso tendr la ventaja de

deslizarse suave y sigilosamente por el

agua.


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Sistema de construccin a tingladillo. Al

estar las tracas del casco solapadas

pueden ser ms delgadas, obteniendo una

embarcacin ligera. Adems, para surealizacin puede emplearse madera

verde o recin talada. Sin embargo, el

relieve del casco produce unas turbulencias

durante la navegacin, perceptibles por un

sonido caracterstico; adems de incidir en

la hidrodinmica del barco, estasturbulencias podran delatar su presencia

entre ciertas especies a capturar, como la

ballena.


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FORRO O BANCEADO

Las cintas son unas piezas del forro que le dan resistencia en el sentido longitudinal.

Estas piezas se fijan con un clavo a cada una de las cuadernas que forman la

cuaderna doble.


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BOTADURA


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1. EL FERROCEMENTO

El ferrocemento se comporta como hormign armado en sus caractersticas

de resistencia a las cargas, con la importante diferencia de que la formacin

de grietas se retrasa por la dispersin del refuerzo en forma de finos

metlicos por todo el mortero.

Puede definirse como un material compuesto que consta de una matriz

hecha de mortero de cemento hidrulico reforzado con diversas capas demalla continua de acero. Los parmetros bsicos que caracterizan el

ferrocemento son la superficie de refuerzo, la fraccin volumtrica del

refuerzo, la superficie de mortero que cubre el refuerzo y la calidad

relativamente alta del mortero.

El ferrocemento ofrece una construccin flexible y duradera. Es fcil de

reparar y posee muchas caractersticas que contribuyen a producir una

embarcacin pesquera estable. Es especialmente adecuado para modelos con

un desplazamiento entre moderado y elevado y con secciones bien

redondeadas.


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2. FERROCEMENTO EN EL PROYECTO

Todos los constructores y arquitectos navales que utilizan el ferrocemento comomaterial de construccin deben saber que dicho material tiene caractersticas

propias y que, por lo tanto, deben ser aprovechadas al mximo en un proyecto

nuevo o modificado.

Deber tenerse plenamente en cuenta que seguramente aumentar el peso del

casco, especialmente para las embarcaciones pequeas.

La decisin de construir los cascos en ferrocemento, incluidos las varengas,

vagras, bancada del motor y durmientes, no vino motivada por las propiedades del

material, sino que se estim justificada debido al breve tiempo disponible para la

capacitacin y la construccin.


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3. ASTILLERO PARA LA CONSTRUCCION EN FERROCEMENTO

El suelo debe ser de hormign armado, con los debidos desages para

eliminar el exceso de agua de curacin. El suelo debe estar proyectado de

forma que resista las cargas locales que se ejercern al levantar y

trasladar los tipos de buque que van a construirse.

La estructura del edificio debe permitir el empleo de tirantes colgantes

que soporten el refuerzo del buque tanto antes como despus del moldeo y

curacin. Tambin debe permitir el izado de motores, equipo de cubierta,

etc.

Debe disponerse lo necesario para la ventilacin de aire en los climas

clidos al mismo tiempo que se contrarrestan los efectos del viento o

corrientes de aire durante la etapa de moldeo. En los climas fros ser

necesario instalar extractores para eliminar los vapores producidos en la

soldadura, etc.


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3. ASTILLERO PARA LA CONSTRUCCION

EN FERROCEMENTO

En el taller de ferrocemento conviene que el armazn est proyectado de

forma que puedan colocarse viguetas de acero laminado (VAL) longitudinales

ajustables y adecuadas a los tirantes colgantes para la fase de construccin delcasco.

El edificio debe estar dotado de materiales de construccin, revestimientos y

aislamiento apropiados para contrarrestar los efectos del fro o del calor. Esta

puede ser una de las prescripciones de la sociedad de clasificacin.

Debe disponerse el almacenamiento cubierto adecuado de los materiales,

incluido el apilamiento y almacenamiento de acero, malla, cemento y arena, as

como observar las recomendaciones de los fabricantes sobre almacenamiento y

tratamiento de materiales en depsito.


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4. MATERIALES UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCION EN FERROCEMENTO

Varillas de las cuadernas (de gran lmite elstico laminada en fro que se

ajuste a la norma britnica 4461)

Varillas de refuerzo (idealmente deben ser varillas estiradas en fro de

6 y 8 mm de dimetro para refuerzo del hormign de acuerdo con la

norma BS 4482)

Malla de refuerzo (La malla ideal es la de 13x13mm de alambre del

calibre 19 soldada segn la norma BS 4482)

Grapas y alambre de enlace

Varillas para soldadura

Cemento (deben responder a la norma BS 12 u otra norma local

equivalente)

Arena (de slice, no debe contener sulfatos, piritas ni otras sustancias

qumicamente activas en cantidad que puedan perjudicar a la mezcla

Agregados en polvo

Mastique para juntas (compuestos que permiten realizar juntas con el

adhesivo sin endurecerse en las estructuras de cemento)

Agua (para la mezcla debe reunir las condiciones de la norma BS 3148)


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5. PREPARACION Y PINTADO DE UN CASCO DE FERROCEMENTO

El ferrocemento se preparar baando la superficie con soluciones que nolo perjudiquen o bien repasndolo con un cepillo de alambre o an

esmerilndolo a mano o a mquina.

Cualquiera que sea el mtodo escogido para eliminar las impurezas y

sales de la superficie del ferrocemento, antes de pintar habr que hacer un

lavado completo con agua clara o diluyentes apropiados. Deber transcurrir

un mes por lo menos desde la curacin hasta la aplicacin de la pintura.

El interior del casco, normalmente se pintar la cmara de mquinas, la

bodega de pescado y generalmente hasta las sentinas, ya que estas zonas

sern ms fciles de mantener limpias del exceso de aceite y pescado.

Como la parte interior del casco est protegida contra la luz solar, ser

suficiente dar dos manos de pintura epoxdica de imprimacin.

En el exterior del casco, la mayor parte de los fabricantes de pintura

ofrecen pinturas a base de ltex clorado y epoxdicas.


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6. REGLAS PARA LA CONSTRUCCION Y CLASIFICACION DE BUQUES DE

FERROCEMENTO

Entre los paises que han formulado reglas al respecto figuran el American

Bureau of Shipping, el Transport Advisory Council de Australia, el MarineDepartmen de Nueva Zelandia y el Det Norske Veritas de Noruega. Esta

ltima formul en 1974 unas reglas provisionales para la construccin y

clasificacin de buques de ferrocemento.

Eslora

metros

Espesor

mnimo

del casco

y

cubierta

mm

Refuerzo de malla soldada Varillas de refuerzo

Profundi

dad de la

vagra

mm

Espesor

mmcalibretamao

mm

N de

capas

Longitudinal Transversal

dam

mm

espacio

mm

diam

mm

espacio

mm

10 30 19 13x13 6 6 50 6 50-75 100 25

12 30 19 13x13 6 6 50 6 50-75 100 25

14 30 19 13x13 6 6 50 6 50-75 100 25

16 30 19 13x13 6 6 50 6 50-75 125 30

18 32 19 13x13 7 8 50 6 50-75 150 30

20 32 19 13x13 7 8 50 6 50-75 150 30

Gua para los escantillones de los buques pesqueros de ferrocemento

construccion de buques en fibra de vidrio

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