Fibras Para Hormigon

Escuela Ingeniería en Construcción - UCV

Grupo de Hormigón

HORMIGON CON FIBRAS DE POLIPROPILENO

INTRODUCCION

Históricamente las fibras han sido utilizadas para mejorar y reforzar diferentes tipos de materiales de construcción. Estas fibras anteriormente eran de origen vegetal. En tiempos modernos las fibras de vidrio, asbestos, acero y poliméricas han ganado popularidad para remediar y mejorar problemas en el hormigón.

ASPECTOS GENERALES

Durante muchos años, la tendencia del hormigón ha agrietarse ha sido aceptada como un hecho natural. Hay solamente una razón por la que las grietas ocurren en el hormigón, existen tensiones que exceden la resistencia del hormigón en un momento específico.

Las tensiones derivadas de las fuerzas externas pueden ser compensadas proveyendo resistencias estructurales mayores en las estructuras de hormigón, en los pavimentos y en las losas. Sin embargo históricamente ha sido un problema controlar las tensiones intrínsecas, ocasionadas por el encogimiento dentro del propio hormigón, debido a su variedad y ocurrencia impredecibles.

El tipo más común de grietas intrínsecas aparece en el estado plástico y este es ocasionado por la retracción al ocurrir el secado. Estas grietas se forman dentro de las primeras seis horas posteriores a la colocación del hormigón. Por lo general, las grietas debido a la retracción plástica cruzan toda la losa y forman planos débiles que reducen permanentemente la integridad de la estructura antes de que el hormigón tenga la oportunidad de obtener la resistencia de diseño.

En muchas ocasiones, las grietas por retracción plástica no se observan sino hasta que transcurra un tiempo. Con frecuencia, estas son selladas en la superficie al llevar a cabo la operación de terminado o simplemente, no son lo suficientemente anchas para ser observadas sino hasta que el hormigón se encoge más o una carga hace que estos planos débiles aumenten hasta convertirse en grietas visibles.

¿QUÉ SUCEDE DURANTE EL CURADO DE UN HORMIGON SIMPLE, SIN REFUERZO?

El hormigón fresco inmediatamente comienza a hidratarse y a perder agua a través de sistemas capilares que ocasiona la migración de humedad a la superficie exterior. A medida que el agua migra y se evapora van quedando espacios vacíos y la masa del hormigón comienza a retraerse. Una rápida evaporación podría ocasionar esfuerzos de retracción que llegan a exceder la resistencia a la tensión del hormigón fresco. En este punto, las micro-grieta que se forman producen un debilitamiento a través de toda la losa de hormigón. A medida que la matriz continúa retrayéndose las micro grietas se propagan y se tornan cada vez más grandes y visibles. Las grietas de cualquier dimensión, no sólo reducen la calidad y durabilidad del hormigón sino también lo hacen estéticamente inaceptable.

¿QUÉ SUCEDE DURANTE EL CURADO DE UN HORMIGON CON UN REFUERZO DE MALLA SOLDADA?

Históricamente las mallas soldadas han sido utilizadas como refuerzo secundario para controlar agrietamiento por retracción. Sin embargo, en la práctica, la colocación o suspensión de la malla en el lugar indicado es raramente lograda. Aunque se logre colocar correctamente, las mallas solamente mantienen el hormigón unido después que éste se ha agrietado. El refuerzo secundario de un solo plano no hace nada en absoluto para retardar o inhibir las micro grietas que ocurren en el proceso normal de curado del hormigón, tampoco afecta la etapa de evaporación.

¿QUÉ SUCEDE DURANTE EL PROCESO DE CURADO DE UN HORMIGON CON FIBRA?

La presencia de fibra soporta a la mezcla homogénea y funciona como millones de puentes que distribuyen uniformemente los esfuerzos internos de retracción que tratan de separar la matriz. Estas mismas fibras interceptan la propagación de las micro grietas y paralizan su crecimiento. Las fibras interrumpen la acción capilar de la humedad y por ende permiten un curado más lento.

Al mezclarse la fibra a una matriz de hormigón, la curva carga-deformación presenta un incremento en la capacidad de carga, así mismo, se mejora el post-agrietamiento permitiendo sostener cargas hasta valores altos de deformación, dando como resultado, mayor ductilidad en el elemento. En un hormigón sin fibras inicialmente la curva es lineal, luego se presenta un brusco descenso en la capacidad de carga, fallando súbitamente el material.

El incremento de resistencia a la fatiga (que tiene directa relación con la durabilidad), resistencia al impacto y reducción de la permeabilidad, contribuyen a una mayor duración del hormigón beneficiando a largo plazo los costos asociados por mantenimiento.

La distribución tridimensional de las mini-redes, conlleva directamente a la reducción en el agrietamiento del hormigón y consecuentemente a una modificación en su comportamiento; en efecto, en la fase retracción plástica se produce un gran número de micro grietas.

Cuando se somete el hormigón a un esfuerzo, las micro grietas van evolucionando haciéndose mayores y enlazándose

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