Las fibras sintéticas y metálicas se han usado desde la década de 1960 en el concreto, no obstante, fue en la siguiente década en la que se realizaron investigaciones acerca de sus aplicaciones y efectividad. Actualmente, son un producto crucial para mejorar las características del concreto, debido a que solucionan un problema frecuente: las fisuras estructurales y superficiales. Para ello se utilizan varios tipos, como la fibra fabricada con el mismo material que la rafia de precio competitivo: el polipropileno.
El uso de las fibras en la construcción
Las fibras funcionan como un refuerzo y optimizan el desempeño del hormigón. En tiempos remotos, se utilizaban para evitar las fisuras, pero eran de materiales naturales, como pasto, pelaje, entre otros. Los desarrollos en ingeniería y diseño han dado cabida a materiales que realizan mejor esa función, como las fibras de rafia de polipropileno, otros plásticos y de metal.
Tienen una notable característica: permiten controlar el comportamiento ante tensión durante su desempeño mecánico según la dosis usada, geometría, estado superficial, enlace y tamaño. La comparación entre los diferentes tipos de fibra se realiza mediante conceptos como resistencia a la tracción, anclaje, relación de esbeltez, tenacidad, que es la capacidad de las fibras de resistir cargas sin deformarse y controla mediante pruebas de flexión sobre placas o vigas para considerar la fuerza y absorción reflejado por el concreto reforzado, y resistencia a impactos, que consiste en la energía del material frente a la caída de una carga en un área y altura específicas.
Es importante considerar que hay varias normas para los ensayos realizados al producto que, bajo condiciones específicas, permiten conocer su nivel de tenacidad, asentamiento, flexión y resistencia residual según la capacidad de absorción de energía y fluidez del concreto con fibras. Algunos ejemplos son ISO, NMX y UNE.
Gracias a los ensayos mencionados, se han definido los objetivos de la adición de fibras de rafia de precio competitivo o de otro tipo:
- Regular y evitar la fisuración.
- Eliminar la dependencia de refuerzo con mallas o armados.
- Acelerar el proceso de construcción.
- Garantizar la seguridad de los trabajadores.
- Incrementar la vida útil estructural.
¿Qué tipos de fibras se usan?
Hay dos clasificaciones aplicables a las fibras:
- Según su material.
- Según su funcionalidad, dosificación y geometría.
En el último caso, encontraremos dos variantes: microfibras y macrofibras.
Microfibras
Abarca las fibras fabricadas con plástico, por ejemplo, las de rafia de precio competitivo de polipropileno, nylon y polietileno. Su adición al hormigón se realiza en proporciones que oscilan entre 0.6 y 1 kg/m3. Actúan como reparadores si hay fisuras en el concreto a edad temprana o durante el acabado y colocación de este en estado fluido.
Macrofibras
Se refiere a aquellas fabricadas con acero y materiales naturales y sintéticos. Se utilizan para distribuirlas en todo el elemento y direccionar en múltiples sentidos. Se usan como sustituto de las varillas de refuerzo y mallas electrosoldadas, debido a que aumentan la resistencia al agrietamiento y a los impactos. Actúan en el concreto a larga edad con fisuras y cuando este ya tiene mayor endurecimiento.
Hay varios tipos según sus materiales, los más comunes son:
Fibra de acero
Este refuerzo consiste en filamentos de alambre de acero que se doblan y cortan en frío para mezclarlos en el hormigón de forma homogénea. Destaca por aumentar el ciclo de vida de la mezcla, reduciendo el agrietamiento y aumentando la resistencia a la fatiga e impactos. Igualmente, reduce la corrosión y oxidación, los despostillamientos y reemplaza las mallas y varillas usadas en armados convencionales.
Brinda refuerzo en múltiples direcciones, acelera los tiempos de construcción y es compatible con muchos aditivos, sin alterar sus propiedades. Es común en túneles, pavimentos, sistemas de losa y pisos industriales.
Fibra de polipropileno
Se trata de la fibra más utilizada, ya que brinda las mismas ventajas que el tipo anterior, pero su precio es más asequible y son más manejables. Se fabrican con multifilamentos de polipropileno, como los usados para la confección de super sacos. Funciona como refuerzo secundario en morteros y concreto para evitar que se fisuren en estado endurecido.
Disminuyen el líquido de sangrado, la segregación, las fisuras por contracción plástica y variaciones de temperatura, los desperdicios, la necesidad de refuerzo homogéneo en estructuras, funcionan como excelente reemplazo de mallas electrosoldadas y aumentan la resistencia a la flexión. Es compatible con los aditivos y cualquier tipo de concreto, sin afectar sus propiedades.
Tiene muchas aplicaciones, por ejemplo, como refuerzo en minería, construcción de túneles y estacionamientos, en sistemas losacero, en materiales prefabricados y refuerzos secundarios, concreto lanzado, entre otros.
Fibras naturales
Si bien sus propiedades no son tan buenas como las del polipropileno, son una buena opción. Se fabrican con materiales como madera, yute, bambú, caña, coco, entre otros. No garantiza una notable reducción de las grietas, por lo que los resultados varían. Es una opción ecológica, pero esta característica igual la cumple el polipropileno.
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