Hormigón reforzado con fibras de polipropileno

Actualmente la situación del mercado del acero hace que este tipo de fibras sea especialmente interesante, ya que el precio del acero ha subido de manera más que notable. Además, se plantea el problema añadido de no garantizar al cliente el suministro ni el mantenimiento del precio del mismo durante prolongados periodos de tiempo.

Las fibras de polipropileno al añadirse al hormigón se dispersan perfectamente en todo el volumen de éste. Esto confiere a dicha matriz un armado en tres dimensiones, por lo que ya no hablamos de un refuerzo bidimensional como lo era el acero.

Cabe destacar que, a pesar de ser un elemento discreto, aporta continuidad al volumen de la pieza de modo tal que al fracturarse no se separa. Todo ello, sumado a las características
de la fibra (geometría y módulo elástico), repercute en un incremento de la tenacidad (capacidad de absorción de energía) y mejor recuperación en la zona post-elástica.

El hecho de eliminar el acero nos hace además olvidar los problemas que
teníamos en la colocación de armaduras para garantizar unos recubrimientos mínimos: con ello, la pieza no sólo ganará en durabilidad sino también en estética, ya que no aflorarán a la superficie esos puntos de óxido que tanto devalúan el acabado de la misma.

Consecuencias del Empleo de la Fibra de Polipropileno

Una consecuencia lógica del empleo de fibra de polipropileno en sustitución
del acero, es el aligeramiento de piezas y estructuras, dada la marcada diferencia entre sus densidades. Esa misma densidad hace que la fibra quede embebida en el hormigón durante el vibrado, de forma que no aflora a la superficie en contacto con el molde: la estética de la pieza permanece inalterada.

Por último, como todas las fibras, confiere una aportación extra resistente a la
abrasión e impacto. Ello sigue siendo una consecuencia de su gran capacidad de absorción energética, puesto que para extraer una fibra de la matriz se ha de consumir la energía equivalente que active los procesos de desunión, estiramiento y extracción o deslizamiento.

Podemos resumir los beneficios de la adición de fibras de polipropileno en los
siguientes puntos:
– Reemplaza las mallas metálicas.
– Reduce el costo de mano de obra.
– Elimina daños por corrosión.
– Elimina la posibilidad de una mala colocación.
– Elimina los accidentes relacionados con el manejo.
– Reduce la permeabilidad.
– Aumento moderado de resistencia a la tensión.
– Reduce el asentamiento plástico.
– Inhibe las grietas por retracción.
– Retarda la evaporación (reduce la exudación)
– Aumenta la resistencia a temprana edad.
– Aumenta la durabilidad.
– Aumenta la ductilidad.
– Aumenta la resistencia al impacto.
– Aumenta la resistencia a la abrasión.
– Aumenta moderadamente la resistencia a la compresión.
– Aumenta moderadamente la resistencia a la flexión.

Campo de aplicación

Este tipo de fibras está destinado, en principio, a piezas con una cuantía de acero no demasiado importante, como por ejemplo losetas, balaustres, pieza de revestimiento de tejados, arquetas, pies de vallas, peldaños… ya que los esfuerzos que deben soportar no son demasiado elevados. Aunque en casos determinados de piezas más armadas se puede realizar un estudio más exhaustivo sobre las solicitaciones a las que están sometidas y se puede llegar a sustituir parcial o totalmente la armadura.

De forma general podemos considerar que las fibras de polipropileno se
especifican generalmente para:
– Control del agrietamiento resultante de las tensiones intrínsecas (retracción por evaporación o secado).
– Un método más eficiente y económico que el de malla de alambre, para proveer estabilidad dimensional para refuerzo secundario.
– Una reducción en la permeabilidad del hormigón.
– Mayor resistencia al despedazamiento e impacto en el hormigón.
– Soporte y cohesión del hormigón en planos inclinados y/o colocación de moldes deslizantes.
– Mayor resistencia a la fatiga.
– Durabilidad mejorada.
– Colocaciones en donde no debe haber materiales metálicos.
– Áreas que requieren de materiales antialcalinos y resistentes a los productos químicos.

Valoración de la calidad final de la pieza y valoración económica

Las fibras de polipropileno son, sin duda, un refuerzo alternativo al acero que
suprime los costes derivados de la manipulación de ferralla (traslado, doblado,
soldaduras, colocación de separadores), economizando tiempo y reduciendo los accidentes laborales e incendios derivados de este tipo de montajes.

Como situación coyuntural, pero no menos importante, el precio de este tipo de fibras no está sometido a las grandes fluctuaciones y escalada al alza que en la actualidad padecen los precios del acero.

Este problema se ve agravado debido a que en muchos casos la situación obliga a hacer grandes pedidos y emplear mucha superficie como simple almacén de ferralla, perdiendo espacio útil.

El empleo de los hormigones reforzados con fibras de polipropileno es ya un hecho en campos tan diversos como la pavimentación de tableros de puente, pavimentos industriales , de contenedores, de puertos , revestimientos de túneles y galerías de minas, prefabricados, etc. Incluso en el campo militar, se ha utilizado esta solución con óptimos resultados en la pavimentación de bases de carros de combate, hangares y recintos protegidos frente a impactos de metralla o de proyectiles.

No es de extrañar que la incorporación de estas fibras al hormigón haya encontrado una gran aceptación dada la mejora que ello produce. Estas mejoras tienen un especial interés en el caso de los pavimentos de hormigón en carreteras, aeropuertos, naves industriales, así como el recrecido de los mismos.

El hormigón para pavimentos difiere del hormigón tradicional, uno de los aspectos a tener en cuenta es que el pavimento es una losa que debe transmitir las cargas
que recibe del tráfico a la base o el terreno, por ello debe tener una elevada resistencia a flexotracción. Otro punto importante a considerar en un hormigón para pavimentos es su resistencia a fatiga, consecuencia de la forma repetida de actuar de las cargas de tráfico. Cabe destacar también la necesidad de un hormigón trabajable con los equipos de construcción, que posea una gran cohesión y una fuerte tixotropía que permita que si el pavimento tiene pendiente, el hormigón no se descuelgue hacia los puntos más bajos, ni que al quedar libres los bordes salientes de la máquina éstos se desmoronen. Por último, existe un problema típico, el fenómeno de la retracción, que produce fisuras indeseadas.

Por todo ello, la solución del hormigón con fibras de polipropileno resulta, en muchas ocasiones, la mejor opción. No sabemos si los investigadores a los que se les
ocurrió añadir fibras al hormigón estaban pensando en pavimentos rígidos, sin embargo encontraron un material que responde a todas las exigencias que se le piden a un hormigón para pavimentos.