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 CABKOMA STRAND ROD
Varillas de fibra de carbono

Material innovador creado con la finalidad de reforzar las infraestructuras ante movimientos sísmicos.

¿Qué es?

CABKOMA STRAND ROD es un material compuesto de fibra de carbono reforzada con una matriz termoplástica, diseñado principalmente para reforzar estructuras contra sismos.

Se presenta en forma de varillas ultraligeras, altamente resistentes y flexibles, lo que facilita su instalación en edificaciones nuevas y existentes.

Contexto Histórico

El Cabkoma strand rod es creado por la compañía Komatsu Seiren Fabric Laboratory, un laboratorio situado en Ishikawa (Japón), la cual quiso poner a prueba a su material con el arquitecto Kengo Kuma, el mismo que se encargo de hacer el diseño de una estructura antisísmica, que envuelve y protege al edificio.
El primer edificio en el que se ocupo este material, precisamente fue la oficina central de Komatsu Seiren, lo cual demuestra la confianza que tiene el autor de dicho producto.

https://www.komatsumatere.co.jp/cabkoma/en/fabo.html

Características 

  • Ligero
  • Alta resistencia a la tracción
  • Libre de óxido
  • Excelente durabilidad
  • Alta resistencia al fuego

Propiedades

Propiedades Físicas
  • Resistencia a agentes externos
  • Baja densidad: tiene una densidad de1760 kg/m3 en comparación con el acero, de unos 7850 kg/m³.
  • Moderada conductividad eléctrica y baja conductividad térmica.
  • Peso muy liviano
  • Mínimo incremento de espesor en la geometría del elemento.
  • Versatilidad y flexibilidad
Propiedades Químicas

  • Resistencia a ambientes alcalino y externos susceptibles de corrosión.
  • Alta durabilidad, anticorrosivo y bajo mantenimiento.
  • Esta fibra de carbono posee una estructura atómica muy similar a la del grafito.
Propiedades Mecánicas

  • Elevada resistencia mecánica, con un módulo de elasticidad entre 230 GPa y 390GPa, dependiendo del tipo de fibra usada.
  • La resistencia a la tracción de una varillade 5.83 milímetros de diámetro es 38.22kN.
  • Resistencia a la fatiga
  • Buena resistencia al impacto
https://www.komatsumatere.co.jp/cabkoma/en/

¿Cómo funciona?

A un edificio se lo recubre con las fibras de carbono termoplásticas (Cabkoma strand rod), desde el techo hasta la base, lo que permite que en el momento del sismo la construcción se mueva toda junta.
La fibra de carbono es la mejor forma de absorber ondas de choque sin añadir volumen y tiene una resistencia a la tracción muy elevada y tan fuerte como el acero.  A su vez mas liguera tanto así que se la puede llevar en la mano sin problema. Su peso (160 metros - 12kg).

Composición

Materia prima:

  • Fibra de carbono                                                 
  • Fibra sintética
  • Fibra inorgánica
  • Resina termoplastica

Cabkoma Strand Rod ha sido diseñado con forma de un cable delgado compuesto de 7 lineas de cable aun mas delgado que son entrelazados, como resultado de esta conjunción de claves se tiene uno de un diámetro de 9 milímetros.

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Fabricación

  1. Extracción de las materias prima
  2. Fabricación de la fibra de carbono: esta se fabrica a partir de una línea delgada interna de la varilla, el carbono se funde a una temperatura de entre 1100 y 2500 °C.
  3. Revestimiento: la delgada línea de fibra de carbono se reviste con fibra sintética y fibra inorgánica para formar una capa exterior.
  4. Unión de fibras: las fibras revestidas se unen utilizando una resina termoplástica
  5. Formacion de la varilla: se emplean siete arrastres para formar una sola varilla flexible, de color blanco.
  6. Corte de las varillas: se cortan fácilmente del lago requerido para la construcción
  7. Inserción de terminales metálicos: en cada extremo de las varillas se inserta un terminal metálico que sirve de unión con un perfil “L” perforado.
  8. Fijación de las varillas: las varillas se fijan a una estructura de anclaje en la azotea y en el suelo, alrededor del perímetro exterior del edificio.

https://www.oyp.com.ar/nueva/revistas/257/1.php?con=6


MANTENIMIENTO

  • Inspección Periódica: se recomienda realizar inspecciones visuales cada 2 a 5 años para detectar posibles desgastes o daños en la estructura.
  • Limpieza y Protección: aunque CABKOMA es resistente a la humedad y a la intemperie, mantenerlo limpio ayuda a prolongar su vida útil.
  • Reparaciones y Reemplazo: solo si se detectan daños en una varilla CABKOMA

Ejemplos en la Construcción y Arquitectura   

Como ya sabemos la fibra de carbono termoplástica sirve para reforzar una estructura, la cual puede ser por afuera o por dentro de la edificación.

  • En exteriores se lo utiliza recubriendo toda la edificación, de forma que tenga una resistencia toda la edificación.
    Su uso no solo es funcional, sino también estético, integrando el diseño arquitectónico con la tecnología. 

    -Komatsu Matere Fabric Laboratory (fa-bo), (Japón, 2015)

 https://www.komatsumatere.co.jp/cabkoma/en/fabo.html

         -Viviendas y edificaciones

 
https://www.komatsumatere.co.jp/cabkoma/en/fabo.html

  • En interiores de forma de refuerzo de muros o de material estructural. 

    -Komatsu Matere Fabric Laboratory (fa-bo), (2015)


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    -Tomioka Warehouse No.3 (2018)





    https://www.komatsumatere.co.jp/cabkoma/en/fabo.html

    -Zenkoji Temple scripture house (2016)








 


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Ventajas y Desventajas

Ventajas

Desventajas

- Al ser un material ligero permite llevar en una sola mano 158m.

- Los ensayos de resistencia han demostrado que no tienen problemas al ser tensados.

- Material no ferroso y no oxidable.

- Genera en edificaciones mayor resistencia ante sismos.

- Muy resistente al fuego.

- Reduce el número de ingresos debido a su ubicación en el exterior de la edificación.

- Es resistente, pero no rígido.

- Puede afectar al aspecto de la fachada.

- Experiencia en la instalación.

- Disponibilidad.


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Ficha técnica 01 

Ficha técnica 02

Normas ASTM

https://materialoteca.unsam.edu.ar/2024/08/20/varillas-cabkoma/

Impacto Ambiental

CABKOMA tiene un impacto ambiental relativamente bajo en comparación con otros materiales de construcción, debido a:

  • Reducción del peso estructural: disminuye la cantidad de material necesario en una edificación y reduce las emisiones de CO₂ en el transporte y la instalación.
  • Menor consumo de energía: Su fabricación requiere menos energía
  • Durabilidad y reducción de residuos: Su resistencia y longevidad reducen la necesidad de mantenimiento y reemplazo frecuente 
  • Materiales reciclables: Aunque contiene fibras sintéticas, parte de su composición es reciclable.

Bibliografía

https://www.komatsumatere.co.jp/cabkoma/en/
https://materialoteca.unsam.edu.ar/2024/08/20/varillas-cabkoma/
https://www.arcus-global.com/wp/varillas-cabkoma-mas-resistente-que-el-acero/
https://www.udocz.com/apuntes/378972/varillas-cabkoma