Preguntas frecuentes

Todo lo que necesitas saber sobre concreto reforzado con fibra metálica

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El hormigón armado con fibras de acero es una alternativa al hormigón armado tradicional para ciertas áreas de aplicación. Las fibras de acero son un refuerzo isotrópico discontinuo, orientado tridimensionalmente, una vez que se mezclan con el hormigón. Las fibras de acero cierran la fisura o grieta en aberturas de fisuras muy pequeñas, transfieren tensiones y desarrollan resistencia posterior a la fisuración en el hormigón.

Tiene a su disposición una variedad de tipos de fibra (material, forma, tamaño...), y su efecto en el hormigón varía. Por lo tanto, el hormigón armado con fibras de acero nunca se simplificará como un “hormigón con fibras de acero”. Las fibras de acero se pueden dividir en cinco grupos:

  • Tipo I: alambre estirado en frío
  • Tipo II: hoja cortada
  • Tipo III: extraídas en estado fundido
  • Tipo IV: alambre estirado en frío afeitado
  • Tipo V: fresado de bloques

La gran mayoría pertenece al grupo i. El tipo de anclaje más común y el que más éxito tiene es el “extremo enganchado”. Para el mismo tipo de fibra, la longitud/el diámetro y la resistencia a la tracción tienen una mayor influencia en el rendimiento de la fibra. A mayor ratio l/d, mejor es el rendimiento del hormigón armado con fibras de acero.

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Para aplicaciones en interiores, como túneles y almacenes, no. Para aplicaciones al aire libre como pavimentos, puede producirse una oxidación leve. La experiencia en carreteras y pavimentos industriales indica que, si bien las fibras individuales se corroen en la superficie, no se producen manchas en la superficie del hormigón. En general, la estética y la idoneidad durante el servicio se mantienen incluso con la presencia de corrosión de fibras individuales. Aplicaciones en interiores: las fibras de superficies en túneles de interiores típicos o aplicaciones de suelos de fabricación permanecen vivas y brillantes en condiciones ambientales normales.

Aplicaciones en exteriores sin fisuras: la experiencia ha demostrado que el hormigón especificado con una resistencia a la compresión de 28 días a más de 3000 psi, mezclado con volúmenes estándares de agua/cemento e instalado con métodos que proporcionan buena compactación, limita la corrosión de las fibras a la superficie del hormigón. Cuando las fibras de la superficie se corroen, no hay una propagación de la corrosión de más de 0,008” debajo de la superficie. Como las fibras son cortas, discontinuas y rara vez se tocan entre sí, no existe un camino continuo para las corrientes parásitas o inducidas entre las diferentes áreas del hormigón. Aplicaciones en el exterior con fisuras: el laboratorio y las pruebas de campo del SFRC fisurado en ambientes que contienen cloruros han indicado que las fisuras en el hormigón pueden conducir a la corrosión de las fibras que pasan a través de la fisura. Sin embargo, las pequeñas fisuras (anchuras de fisura de <0,008”) no permiten la corrosión de las fibras de acero que pasan a través de la fisura. Si las fisuras son más anchas que 0,008” y tienen una profundidad limitada, las consecuencias de esta corrosión localizada no son estructuralmente significativas.

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La resistencia posterior a la fisuración del hormigón de fibras de acero es una propiedad del material que se usa comúnmente para diferenciar el rendimiento de las fibras. Esto generalmente se determinará con una prueba de flexión, y a menudo se denomina resistencia a la flexión residual (ver a continuación). Para la misma composición de hormigón, el rendimiento de las fibras de acero es una función de la longitud de las fibras, el diámetro, la relación de aspecto, el anclaje y la resistencia a la tracción. Una dosificación de fibras por sí sola no tiene ningún valor relacionado con el rendimiento. AStM international tiene dos procedimientos de prueba de flexión para hormigón armado con fibras. Los dos procedimientos de prueba son el procedimiento de prueba estándar AStM c1399 para obtener la resistencia residual promedio de hormigón armado con fibras y el procedimiento de prueba estándar AStM c1609 para el rendimiento de flexión del hormigón armado con fibras. Bekaert propone el uso de AStM c1609. AStM c1399 puede conducir a una resistencia a la flexión posterior a la fisuración debido a la orientación favorable de las fibras y al uso de una placa de acero para controlar la primera liberación de energía de las fisuras.

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La resistencia a la flexión residual es igual a la resistencia a la flexión posterior a la fisuración del hormigón de fibras de acero correspondiente a una cierta deflexión en una prueba de flexión de viga. Es un valor de las pruebas que se ha introducido para el diseño de hormigón de fibras de acero.

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Las fibras de acero no son un reemplazo de las microfibras sintéticas y viceversa. Ambos tipos de fibras proporcionan propiedades muy diferentes al hormigón para que los campos de las aplicaciones no se superpongan. En lugar de un sustituto, ambos tipos de fibra pueden usarse de manera complementaria. Si bien las fibras de acero ofrecen una resistencia posterior a la fisuración y, por lo tanto, actúan como refuerzo, las microfibras sintéticas reducen la fisuración debido a la retracción plástica y mejoran la resistencia al fuego del hormigón. No proporcionan ningún efecto de refuerzo.

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Las fibras de acero ancladas mecánicamente han demostrado ser un refuerzo, incluso para aplicaciones estructurales. Las fibras de acero están hechas de un material con propiedades de ingeniería bien conocidas; módulo de elasticidad, coeficiente de Poisson, resistencia a la tracción y fluencia. El módulo de elasticidad del acero es mayor que el del hormigón. Por lo tanto, las fibras de acero recogen las tensiones rápidamente y afectan al proceso de fisuración de inmediato. La capacidad de carga a largo plazo del hormigón armado con fibras de acero es significativa. Las fibras de acero tienen una especificación de material de AStM A820. Las macrofibras sintéticas vienen en una gran variedad y tienen propiedades del material muy diferentes. Las macrofibras sintéticas no tienen una especificación de material en AStM. Todas las macrofibras sintéticas tienen un módulo de elasticidad más bajo que el del hormigón y resistencias a la tracción relativamente bajas. Por lo tanto, las macrofibras sintéticas necesitan que se produzca un cierto ancho de fisura antes de poder aplicarse al hormigón y, a continuación, solo se pueden conseguir valores moderados de resistencia posterior a la fisuración. Las macrofibras sintéticas también están sujetas a la fluencia, lo que hace que la capacidad de carga a largo plazo de la fibra sea menor o inexistente. El volumen de fluencia se puede aumentar con el aumento de la temperatura ambiente.

Hay al menos cuatro factores para revisar al considerar el refuerzo; módulo de elasticidad, coeficiente de Poisson, resistencia a la tracción y fluencia.

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El hormigón de fibra de acero comprime el programa de construcción, permite soluciones de diseño o procedimientos de construcción alternativos, y aumenta la durabilidad. Cuando un proyecto se entrega más rápido con menos esfuerzos y mano de obra, los mayores costes de las fibras de acero se compensan ​​en exceso gracias a los ahorros.

En ciertas aplicaciones, el peso volumétrico de las fibras de acero es menor que el acero corrugado para un efecto de refuerzo similar. Para esas aplicaciones, el coste/refuerzo es menor para las fibras de acero.

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