Las fibras
son un ingrediente ideal para usar en hormigón y morteros como un
método para mejorar estos materiales donde de otro modo podrían
tener debilidades. Las fibras de hormigón reducen la formación
de grietas por contracción y el ancho de las grietas al mismo tiempo
que aumentan el rendimiento en la absorción de energía y
la resistencia al fuego.
También
se pueden ver beneficios adicionales como la reducción o eliminación
del acero de refuerzo y una mayor durabilidad. Las aplicaciones con fibras
de hormigón se han ampliado y los nuevos materiales de fibra también
son cada vez más capaces de reemplazar las fibras tradicionales
como el acero y el vidrio.
Las fibras
de hormigón tienen una innumerable cantidad de aplicaciones en la
construcción de hormigón. No solo se verán los beneficios
en las propiedades frescas y endurecidas, sino que también se obtendrán
beneficios secundarios. Al reducir o reemplazar las mallas tradicionales
y el refuerzo de acero, se reducirán los costes de mano de obra
y se podrán acelerar los cronogramas de construcción.
La seguridad
aumenta al reducir las posibilidades de tropiezo o empalamiento por el
refuerzo de acero tradicional.
• La fibra
de acero en el hormigón se utiliza a menudo para revestimientos
de pavimentos de carreteras, cubiertas de puentes y pavimentos de aeropuertos.
• Las fibras
de vidrio en el hormigón se pueden utilizar para estructuras de
menor peso, más modernas y estéticamente agradables, como
muebles o revestimientos arquitectónicos en edificios.
• La fibra
sintética en el hormigón se compone de uno de dos tipos de
fibras: microfibras o macrofibras.
El uso de microfibras
en el hormigón reduce las grietas por retracción y comúnmente
están hechas de acrílico, poliéster, nailon o polipropileno,
entre otros. La macrofibra, por otro lado, es un reemplazo de refuerzo
más rentable para el alambre soldado en estructuras de hormigón
donde se necesita una alta resistencia a la tracción.
Las aceras,
los bordillos y las entradas de vehículos son estructuras comunes
que se construyen con microfibras añadidas a la mezcla, mientras
que las fosas sépticas y las bocas de acceso son estructuras comunes
construidas con macrofibras.
El hormigón
reforzado con fibra se puede hacer usando hormigón mixto normal
o en mortero, siempre que las fibras se mezclen uniformemente. Las cosas
que se deben tener en cuenta al mezclar hormigón reforzado con fibra
son la proporción de agua a cemento y el tamaño de la fibra
(referido como la relación de aspecto, que es la longitud de la
fibra dividida por el diámetro).
También
es importante tener en cuenta el porcentaje de fibra utilizado en el hormigón,
ya que el volumen de fibras utilizado puede afectar a la resistencia y
robustez de la estructura. Al mezclar hormigón reforzado con fibra,
debe hacerse de manera uniforme sin segregación. Las fibras deben
agregarse antes de mezclarlas con el agua para que se dispersen de manera
que no se apelmacen, preferiblemente usando un mezclador de laboratorio
y filtradas a través de una canasta de malla de alambre.
¿CUÁLES
SON LAS VENTAJAS DE UTILIZAR HORMIGÓN REFORZADO CON FIBRAS?
El uso de hormigón
reforzado con fibra en un proyecto de construcción tiene algunas
ventajas únicas en comparación con el uso de hormigón
normal o el refuerzo del hormigón con barras de refuerzo de acero.
Prevención
temprana de grietas.
Las fibras
ayudan a controlar el agrietamiento por contracción a medida que
cambia el nivel de humedad cuando el agua se evapora de la mezcla de hormigón.
El hormigón reforzado con fibra previene, o al menos reduce en gran
medida, el agrietamiento temprano desde el principio.
Durabilidad
y fuerza.
La adición
de fibra aumenta la durabilidad general del hormigón, puede ayudar
a reducir los niveles de corrosión, el daño por cavitación
y tiene un mayor nivel de resistencia a la tracción en comparación
con el hormigón que no está reforzado.
Ductilidad
mejorada.
Es menos probable
que el hormigón reforzado con fibra se dañe por la tensión
de alta tensión y puede aumentar la cantidad de peso que la estructura
puede soportar, especialmente cuando se usan microfibras.
Una alternativa
a la barra de refuerzo. Dependiendo de la estructura, las fibras pueden
ser un material de refuerzo alternativo a las barras de refuerzo de acero
o pueden agregarse al hormigón reforzado con acero, lo que reduce
la cantidad de acero necesaria. Esto también podría ser beneficioso
para reducir el coste total del proyecto.
¿CUÁLES
SON LAS DESVENTAJAS DE USAR HORMIGÓN REFORZADO CON FIBRAS?
Si bien el
uso de hormigón reforzado con fibra tiene muchas ventajas, el material
también tiene algunas desventajas.
Debe mezclarse
con precaución.
Las fibras
utilizadas en el hormigón reforzado con fibra deben dispersarse
meticulosamente y uniformemente en toda la mezcla de hormigón. El
margen de error para mezclar hormigón reforzado con fibra puede
ser alto si no se hace correctamente. Es importante que las fibras no se
amontonen, lo que se puede monitorear, pero siempre existe la posibilidad
de que las fibras se orienten de una manera que cause que la dispersión
sea inconsistente.
Coste.
En comparación
con el hormigón no reforzado, el hormigón reforzado con fibra
es más caro. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que la mayoría
del hormigón está reforzado de alguna manera y muchos proyectos
lo requieren.
Peso. Agregar
fibras al hormigón lo hará más pesado que el hormigón
simple, en general. Esto agrega peso a la estructura general, lo que significa
que un ingeniero debe planificar este peso para mantener la integridad
estructural.
TIPOLOGÍAS
DEL HORMIGÓN REFORZADO CON FIBRAS
Macrofibras
sintéticas
Se utilizan
en aplicaciones para reemplazar el refuerzo convencional para aplicaciones
de pisos, prefabricados y hormigón proyectado.
Fibras de acero
Generalmente
se utilizan para proporcionar hormigón con mayor dureza y capacidad
de carga posterior a la fisuración.
Mezclas de
acero y micro/macro
Una combinación
de acero y/o fibras macrosintéticas con varias fibras microsintéticas
que ayudan a controlar el agrietamiento por contracción plástica,
al mismo tiempo que brindan mayor tenacidad y capacidad de carga posterior
al agrietamiento
Fibras de vidrio
Predominantemente
utilizadas en aplicaciones arquitectónicas y estructuras de paneles
a base de cemento modificadas
Fibras de celulosa
Producto de
pulpa de madera procesada que se utiliza para el control y mitigación
del agrietamiento por contracción plástica.Refuerzo de temperatura
y contracción: El hormigón reforzado con fibra se puede utilizar
como una alternativa económicamente viable al refuerzo de alambre
soldado y barras de diámetro pequeño para proteger contra
problemas de temperatura y contracción.
Coste reducido
El hormigón
reforzado con fibra puede reducir los tiempos de construcción, reducir
el coste de la mano de obra y reducir los costes de mantenimiento, lo que
no solo es beneficioso para los contratistas, sino que esos ahorros pueden
transferirse a los clientes en forma de costes reducidos para el proyecto
terminado. . Además, los contratistas pueden informar que el hormigón
reforzado con fibra reduce significativamente el coste del mantenimiento
continuo.
Respetuoso
con el medio ambiente
Al igual que
las llantas viejas y el calzado deportivo que se reciclan para usarlos
en campos de césped deportivo sintético, el hormigón
reforzado con fibra puede ser una solución ecológica.
Debido a que
las fibras de acero están hechas de acero, que está hecho
de hierro, un recurso natural que se agota, el alto coste del acero puede
no estar justificado, especialmente con el coste de mantenimiento reducido
asociado con el hormigón reforzado con fibras. Las fibras de acero
recicladas pueden representar un enfoque más ecológico y
rentable.
Las investigaciones
han demostrado que las fibras de acero recicladas, que se fabrican a partir
de productos como llantas de neumáticos de automóviles recicladas,
pueden proporcionar resultados similares a los de las fibras de acero fabricadas
comercialmente, a una fracción del coste.
Además
de minimizar los residuos de los vertederos, los ahorros de costes proporcionados
por el uso de acero reciclado también se pueden trasladar a los
clientes.
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