HORMIGÓN REFORZADO CON FIBRAS DE ACERO

Introducción

El hormigón aditivado y dosificado con fibras es un hormigón que cuenta en la masa del m3 de, generalmente, cemento Portland, áridos finos,gruesos, agua y fibras de acero distribuidas homogéneamente en la masa del hormigón. La dosificación adecuada de estas fibras de acero es la que aporta al hormigón el refuerzo que necesita, que se traduce en la mejora en sus características de tenacidad, mejor control de fisuración y resistencia a flexotracción.

Para que la adicción de fibras de acero a un hormigón tenga los resultados esperados, es imprescindible que se obtenga una homogeneidad entre todos y cada uno de los elementos que conforman el hormigón y se obtenga así un material trabajable, dúctil y capaz de reducir su fisuración en el fraguado.

 

Fibra de acero.

El módulo de elasticidad del acero es diez veces mayor que el del hormigón, su adherencia es bastante buena, su deformación en rotura es elevada y son fáciles de mezclar.
Su forma es de alambre, rectas o conformadas (en toda su longitud o en sus extremos), con diámetros que oscilan entre 0,25 y 1,1 mm, y longitudes entre 10 y 75 mm. La propiedad más importante de una fibra de acero y la más influyente a la hora de dosificar en mayor o menor cuantía es la esbeltez, que es la relación entre su longitud y su diámetro.

Unos de los inconvenientes de la fibra de acero por no decir el único es que en superficie y en contacto con el aire y el agua es susceptible de oxidarse, hecho que es evitable empleando buenas capas de rodadura en superficie y galgas de polietileno en el soporte para aislarle lo mejor posible de los dos factores que le influyen en este proceso (Agua y Oxigeno). No obstante sólo afecta a la estética de la fibra y no a su comportamiento técnico ni resistencia.

Para la obtención de la fibra de acero en los distintos procesos de fabricación que se desarrollan; nos encontramos con el trefilado en frío, el corte de láminas o el rascado en caliente de bloques de acero.

La fibra de acero se comercializa de dos formas bien diferenciadas y se debe principalmente a la esbeltez que presente el producto terminado, ya que a mayor esbeltez, mayor numero de fibras por kilo de producto; lo que hace difícil la dosificación y el premezclado con el hormigón. Es por ello que dependiendo del tipo de fibras que se utilice en cada caso, se nos presentarán en sacos o cajas con la fibra suelta o en peines encolados para favorecer la mezcla en el hormigón, ya que la cola es soluble al agua de amasado.

 

Aporte de fibras

La adición de fibras de acero al hormigón proporciona las siguientes características:

  • Las fibras de acero cosen las fisuras del hormigón formando un “puente” entre los áridos gruesos, permitiendo una formación controlada de las fisuras, y llevando al hormigón a un comportamiento dúctil después de la fisuración inicial, evitando así la fractura frágil.
  • Incremento de la resistencia a la abrasión debido a una reducción de la fisuración.
  • Provee a la solera de una excelente resistencia a la corrosión, ya que controla la abertura de las fisuras y por consiguiente la entrada de agua.
  • Mejora la resistencia a tracción, flexión y corte, produciendo un aumento de la capacidad portante.
  • Proporciona una capacidad adicional de resistencia, debido a la redistribución del momento plástico en caso de solicitaciones localizadas.
  • Logra alta resiliencia (capacidad de absorción de energía en el impacto) y resistencia al impacto para solicitaciones dinámicas.
  • Provee un refuerzo uniforme en las tres direcciones, convirtiéndolo en un material isótropo y homogéneo, con igual rendimiento en todas las direcciones.
  • Debido a las características isotrópicas y a la repartición uniforme de fibras en toda la estructura, es ideal para cargas sin punto de aplicación definida.
  • Permite ahorros de material ya que por ejemplo para pavimentos proyectados con hormigón reforzado con fibras, los espesores pueden disminuirse conservando las mismas propiedades.

Es importante reseñar que al igual que enumeramos las ventajas de aditivar este producto; su empleo y dosificación en el hormigón reduce la trabajabilidad del mismo, por lo que es aconsejable el empleo de aditivos especiales tipo superfluidificantes, que si bien no alteran la relación agua/cemento y las resistencias, lo hacen trabajable.

Otros factores a tener en cuenta con este material para conseguir los resultados esperados es la correcta dosificación del producto, bien por personal especializado o con la ayuda de cintas “sin fin” para no alterar las dosificaciones prescritas y los resultados finales, así como el empleo en obras de herramientas adecuadas para el vertido, extendido, regleado y vibrado del hormigón, para no disgregar el producto y conseguir una adecuada orientación de las fibras de acero y acabado de la superficie.

 

*Este informe ha sido elaborado, en parte, del artículo “Hormigón con la incorporación de fibras” de D. Fernando Rodríguez López y D. Diego Prado Pérez-Seoane, publicado en la Revista de Obras Públicas, y la tesina de D. Sergio Saludes Requena titulada “Ensayo de Doble Punzonamiento aplicado al Hormigón Reforzado con Fibras”.

 

 

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