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¿Qué es el hormigón con fibras?
Un hormigón con fibras es el concreto que incluye en su composición fibras cortas, discretas y aleatoriamente distribuidas en su masa. Esta tecnología del hormigón se aplica tanto con fines estructurales (como en la sustitución total o parcial de la armadura) como no estructurales.
El empleo de hormigón reforzado con fibras (HRF) de acero en soleras y pavimentos permite separar más las juntas (incluso eliminarlas), reducir el espesor y prolongar la vida útil, que puede superar de cinco a ocho veces la de los pavimentos tradicionales.
Fibras para concreto
Las fibras para el concreto consisten en elementos de corta longitud y pequeña sección que son incorporados a su masa con el objetivo de mejorar algunas de sus prestaciones, tanto en estado fresco como una vez endurecido.
Incorporar fibras al hormigón mejora el control de fisuración por retracción, mejora la ductilidad y aumenta las resistencias al fuego, a la abrasión y al impacto. En usos estructurales las fibras modifican el comportamiento no lineal del hormigón, especialmente en tracción.
Por otro lado, el empleo de fibras reduce la docilidad del hormigón, requiriéndose una mayor energía de compactación. Sin embargo la mejor respuesta a la vibración del hormigón con fibras es tal que, para un mismo asiento en el cono de Abrams, requiere menor tiempo de vibrado que un hormigón tradicional.
Ventajas del hormigón con fibras
Estas son las ventajas del hormigón con fibras:
- Refuerza el volumen del hormigón: debido a la distribución homogénea de las fibras de acero.
- Mejoran la resistencia a la flexo-tracción: resulta muy necesario para que el material pueda aguantar las cargas sobre el pavimento.
- Aumentan su durabilidad: los filamentos de acero consiguen controlar la fisuración y evitan que las grietas se propaguen.
- Evitan la fragilidad de este material: se consiguen debido a la mejora de ductilidad.
- Aumentan la resistencia ante impactos y esfuerzos: apto para los suelos de almacenes o fábricas.
- Previenen la oxidación: las hebras de acero reducen la oxidación que sí puede darse en el mallas de acero porque están mejor integradas con el hormigón. Esto es de gran importancia ya que la presencia de corrosión en el hierro disminuye el refuerzo.
- Ofrecen mayor seguridad: ofrecen una seguridad mayor, haciendo que los trabajadores corran menos riesgos.
- Reducen su peso: la utilización de los filamentos reduce notablemente el peso. Las estructuras de hormigón armado se vuelven más resistentes a la vez que menos pesadas.
- Aplicación más rápida y sencilla: es más rápida y sencilla que la colocación de mallas de hierro como refuerzo, lo cual incide beneficiosamente en su instalación.
- Coste menor: en comparativa con la utilización de mallas de hierro en pavimentos industriales de hormigón armado.
Tipos de hormigones con fibras
Los tipos de concretos con fibras se diferencian según los agregados de fibras que se le agregan al hormigón para aumentar su resistencia; algunos de estos son:
Hormigón fibrado metálico o concreto con fibras de acero
El concreto fibrado se logra con estos alambres de acero finos que se mezclan con el cemento, la arena y la piedra del hormigón, adquiriendo un hormigón elaborado con una resistencia estructural muy alta. Las fibras de acero aumentan la resistencia a la flexión, eso que aparece cuando tenemos una viga y la cargamos, esta tiende a deformarse. Las fibras de acero dan ductilidad, alta resistencia al impacto y control de fisuración en el hormigón.
Hormigón con fibras de nylon
El concreto fibrado con nylon se realiza incorporando las fibras de nylon en la masa del hormigón, la cual mejora drásticamente la resistencia, controla la fisuración del hormigón durante la etapa de fragüe y mejora mucho la capacidad de bombeo, evitando que se pegue a las tuberías de la bomba.
Hormigón reforzado con fibras de vidrio
El concreto con fibras de vidrio se realiza incorporando fibras de vidrio, las cuales no se emplean en forma de filamentos sueltos sino formando conjuntos de filamentos o cordones. Para lograr una buena dispersión de fibras en el amasado, suele usarse un aditivo a base de óxido de polietileno mezclado con el agua.
Las fibras de vidrio destacan por su alta resistencia a tracción y su aceptable modulo de elasticidad, pero tienen el grave inconveniente de ser atacadas por los álcalis de los cementos portland.
Hormigón reforzado con fibras naturales
Se realiza muchos estudios y pruebas de hormigones reforzados con cabello, heno, coco, plátano, caña de azúcar, sisal. El empleo de estas fibras redunda en un más bajo costo del hormigón reforzado, pero tienen un gran inconveniente ya que pueden descomponerse dentro de la masa si el hormigón si no está bien aislado de la atmósfera y si se emplean en forma abusiva, debilitan el hormigón.
Usos del hormigón con fibras o fibrado
Los usos del concreto con fibra o fibrado son los siguientes:
- Hormigones o morteros proyectados, tanto en el sostenimiento de obras subterráneas (túneles, cavernas, minería), como en la estabilización de taludes y ejecución de piscinas.
- Soleras y pavimentos, donde ya hay una amplia experiencia previa con fibras metálicas y las bondades del sistema fibro reforzado son ya reconocidas por los técnicos del sector.
- Piezas prefabricadas tipo paneles de cerramiento y muros, piezas arquitectónicas complejas como bancos y escaleras y, en general, productos de hormigón prefabricado con fuerte carácter bidimensional ó tridimensional, donde las fibras aportan un refuerzo en las dos/tres dimensiones casi como si de un material isótropo se tratara.
- Forjados: debido a que es un sistema apropiado para redistribuir tensiones en las capas de compresión de los forjados. En algunos sistemas novedosos del tipo forjado colaborante con encofrado perdido de chapa, desarrollan todas sus posibilidades permitiendo eliminar los mallas de acero de reparto de la capa de hormigón por hormigón fibro reforzado.
- Hormigones de cualquier tipo sometidos a ambientes agresivos, cerca del mar, etc..
