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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