Resuelve todas sus dudas y preguntas sobre SikaFiber®
En esta sección encontrarás respuestas a las preguntas más frecuentes sobre SikaFiber y el uso de fibras en concreto. Descubre cómo estas soluciones innovadoras pueden mejorar el rendimiento de tus proyectos y resuelve todas tus inquietudes de manera rápida y sencilla.
Las macrofibras sintéticas proporcionan una estructura de refuerzo para el concreto, como lo establece la norma europea EN 14889-2:2006, que especifica los requisitos para fibras poliméricas destinadas a usos estructurales y no estructurales en concreto, mortero y lechada. Estas fibras, cuando se utilizan para mejorar el rendimiento de carga del concreto, son probadas para cumplir con el Nivel 1 de la Certificación de Conformidad en laboratorios independientes, satisfaciendo los requisitos de la EN 14889:2006, Partes 1 y 2, garantizando así la comparabilidad de los resultados entre fibras de acero y macrofibras sintéticas. Además, en América del Norte, se emplean los métodos de prueba ASTM C1609/C1609M y ASTM C1550 para evaluar el desempeño a la flexión y la tenacidad de las fibras en el concreto, siendo estos métodos la base para determinar las dosis de macrofibras sintéticas o de acero en los proyectos de FRC.
Las soluciones de ingeniería, incluido el concreto armado convencional y el SFRC, pueden presentar problemas si no se diseñan adecuadamente dentro de los límites de los materiales utilizados. Los proveedores de fibra suelen ofrecer soluciones de diseño basadas en guías técnicas independientes, como el TR34 del Reino Unido, ACI 544.4R, ACI 360R-10, y el informe ITAtech N° 7, que justifican las recomendaciones de dosificación de macrofibras. El diseño estructural con fibras sigue guías como RILEM TC 162-TDF y el Código Modelo fib 2010, y el compuesto FRC debe cumplir con los requisitos de rendimiento de la estructura, independientemente del tipo de fibra.
Afirmar que las macrofibras sintéticas se deforman es engañoso, ya que todos los materiales presentan fluencia bajo carga. La mayoría de las macrofibras comerciales están diseñadas para deslizarse a través de la matriz del concreto antes de fallar por tensión, haciendo que la resistencia a largo plazo a la extracción bajo carga sea más importante. Es crucial entender y considerar los efectos de la fluencia en el diseño, pero lo relevante es el comportamiento del FRC como material compuesto, no solo las características de la fibra aislada. El FRC se usa en aplicaciones donde la fluencia no es un factor crítico o se puede gestionar adecuadamente en el diseño. Plizzari y Serna (2018) concluyeron que la fluencia del FRC tiene un papel insignificante en la mayoría de sus aplicaciones actuales.
Las altas temperaturas generadas por incendios afectan la mayoría de los materiales, incluidas las fibras sintéticas, de acero y el propio concreto. El polipropileno, utilizado en la fabricación de fibras sintéticas, se funde a 165 °C, lo que puede provocar que las fibras cercanas a la superficie del concreto se derritan. Este efecto, sin embargo, es beneficioso, ya que las microfibras sintéticas ayudan a prevenir el spalling del concreto en incendios, incluso en SFRC, que pierde su capacidad de tracción a 300 °C. Dado que el concreto es un mal conductor del calor, la temperatura disminuye hacia el interior de la sección, protegiendo las fibras sintéticas a menos que se trate de un incendio severo de alta temperatura, donde el desconchado del concreto puede exponer y dañar la estructura. En tales casos, el concreto mismo podría deteriorarse significativamente, y tanto el refuerzo de acero como las macrofibras sintéticas ofrecerán poca protección.
El hecho de que los rayos ultravioleta puedan degradar el polipropileno expuesto a la luz solar directa es irrelevante para el rendimiento del material compuesto MSFRC, ya que en este caso las fibras están completamente incrustadas en el concreto, donde la luz UV no puede penetrar. Además, las fibras macrosintéticas de alta calidad contienen estabilizadores UV, lo que protege incluso a las fibras cercanas a la superficie. Hasta la fecha, millones de metros cuadrados de MSFRC han sido aplicados en diversas infraestructuras como carreteras, aparcamientos, pavimentos industriales y estabilización de taludes, sin que se hayan reportado problemas de degradación UV en las fibras poliméricas.
La preocupación sobre la durabilidad de las fibras sintéticas debe abordarse considerando las poliolefinas, como el polietileno y el polipropileno, que son altamente resistentes a las condiciones alcalinas del concreto. Según el informe técnico del USACERL FM-93/02 del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE. UU., la pasta de cemento crea un entorno alcalino que puede ser perjudicial para algunos polímeros, pero las fibras de polietileno y polipropileno, debido a su naturaleza hidrofóbica, son bastante resistentes a estas condiciones. Un estudio de 18 años realizado por el Prof. DJ Hannant sobre compuestos de cemento reforzados con fibras de polipropileno mostró que estas fibras mantienen su durabilidad, resistencia y tenacidad incluso bajo condiciones prolongadas de exposición, como almacenamiento bajo agua, demostrando una deformación de falla superior al 5% después de 18 años. Asimismo, la norma ASTM C1116/C1116M reconoce que las fibras de poliolefinas, como el polipropileno y polietileno, así como el nylon y el carbono, son duraderas en el concreto.
Conclusiones sobre las macrofibras sintéticas
Las macrofibras sintéticas se desarrollaron como una alternativa viable a las macrofibras de acero en aplicaciones de concreto proyectado. Durante las últimas dos décadas, se han consolidado como una opción rentable y eficaz, especialmente en minería, construcción de túneles, estabilización de taludes, losas sobre terreno y elementos prefabricados. Con más de 25 años de experiencia, los miembros de MSFA y FRCA continúan promoviendo y apoyando su uso, colaborando con diseñadores, contratistas y productores de concreto para aumentar la aceptación de las fibras macrosintéticas en el mercado.