Durante las primeras fases del endurecimiento del hormigón se produce una reacción exotérmica (desprendimiento de calor) que conlleva la evaporación y pérdida de agua de la mezcla. Esta pérdida de agua genera tensiones internas que pueden superar la poca resistencia a la tracción que posee el hormigón en los momentos iniciales de fraguado por lo que se pueden producir retracción hidráulica que se manifiesta con grietas o fisuras.
Desde la antiguedad se han utilizado fibras para conferir mayor resistencia a la mezcla de morteros constructivos. Existen estudios que prueban de que en la antigua Babilonia y en Egipto se utilizaban las fibras vegetales mezcladas con diversos tipos de arcilla para la elaboración de piezas estructurales. No es hasta el siglo XX cuando se aborda el uso de las fibras con un enfoque tecnificado.
Es a partir de los años 60´s y 70´s del siglo pasado en Estados Unidos cuando se comienzan a utilizar fibras para consolidar hormigones. Desde entonces las fibras son un elemento indispensables para la construcción de pavimentos industriales, tableros para puentes, hormigones proyectados para la estabilización de taludes, revestimientos de túneles, piezas prefabricadas, bóvedas y muchos otros elementos cotidianos. Las más utilizadas son las fibras de polipropileno, la fibra de vidrio y las fibras metálicas. Todas ellas se pueden agregar al hormigón elaborado en planta o al confeccionado insitu con hormigoneras manuales.
Fibras de polipropileno
La fibra de polipropileno es notablemente más ligera, por lo que reduce el peso añadido a la mezcla que normalmente es de unos 600 gr por cada m3 de hormigón. Tiene forma de multifilamentos y actúan como refuerzo en todas las direcciones de forma tridimensional disipando los esfuerzos. Reducen eficazmente el agrietamiento por retracción en las primeras fases del fraguado del hormigón y ayudan a evitar agrietamientos por temperatura en estado endurecido.
Estas microfibras son más fáciles de mezclar al venir generalmente predosificadas en bolsa de 600 gr listas para añadir a la mezcla a razón de una bolsa por cada metro cúbico. Su distribución es uniforme sin dejar restos superficiales «pelos», como tienden a presentar las mezclas realizadas con fibra de vidrio.
Ventajas:
- Mejora la resistencia del hormigón a la abrasión y al impacto proporcionando mayor durabilidad.
- Aumenta la cohesión de la mezcla cementosa y su resistencia a los ciclos hielo-deshielo.
- Puede utilizarse como alternativa al mallazo superficial utilizado para el control de grietas y fisuras.
- Es resistente a los ácidos y los álcalis.
- Habitualmente se sirven en bolsa autodestructibles predosificadas por lo que su utilización resulta muy rápida y sencilla para los operarios.
Un buen ejemplo de este tipo de fibras es el Fibrecrete 600 de la casa Fosroc que ofrece magníficas prestaciones.
Fibras de acero
Pueden llegar a sustituir el acero de refuerzo convencional en pavimentos y otros elementos. Proporcionan gran ductilidad, alta capacidad de carga y resistencia a las fuerzas de tensión y de flexión, al agrietamiento, al astillado y al desgaste superficial por abrasión. Reforzando el hormigón con fibras de acero la resistencia a la flexión puede aumentar más de un 25% y la resistencia a la compresión alrededor de un 10%.
Deben tener una longitud mínima dos veces superior el árido de mayor tamaño de la mezcla, siendo lo más habitual entre 2,5 a 3 veces este tamaño. La proporción de fibras agregadas a la mezcla oscila entre 0,2 al 2,0% del volumen de hormigón, lo que viene a ser unos 15 a 70 kg. por metro cúbico de hormigón.
Según el proceso de fabricación, las fibras de acero se podría clasificar de la siguiente manera:
- Virutas de Acero
- Fibras de acero Fundidas
- Fibras Cortadas en Láminas
- Fibras Trefiladas
- Fibras de acero según su forma
Atendiendo a su forma se podrían clasificar como:
- Fibras Rectas
- Fibras Corrugadas
- Fibras Onduladas
- Fibras Conformadas (forma según requerimientos)
Las fibras Dramix son un referente a nivel mundial en lo que se refiere a refuerzos con fibras metálicas.
Fibra de vidrio
Su utilización es menos habitual que las fibras de polipropileno que ofrecen prestaciones equivalentes. Los hormigones a los que se le mezclas fibra de vidrio ofrecen una alta resistencia al fuego, a la corrosión y al ataque biológico de microorganismos, sin importar las condiciones ambientales por duras que estas sean. Ofrecen buenos resultados en medios alcalinos al ser muy resistentes a los álcalis. Se utilizan en muchas aplicaciones como apoyos que soporten cargas directas, vigas, columnas, muros principales de carga, losas, techos, construcciones marinas, contenedores de agua, piezas sujetas a esfuerzos prolongados de carga. Muy utilizadas para la elaboración de piezas con espesores delgado de entre 3 y 12 milímetros.
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