PRINCIPALES TIPOS DE FIBRA DE ACERO COMERCIALIZADAS EN EL SECTOR DEL PAVIMENTO INDUSTRIAL

Este informe pretende ofrecer un resumen básico de los principales tipos de fibra de acero que se comercializan bajo el nombre de distintas casas comerciales y que se emplean para la ejecución de una solera de hormigón de altas prestaciones.

Los principales criterios con los que debemos familiarizarnos a la hora de optar por la utilización de un tipo u otro de fibra de acero son los siguientes :

• Esbeltez o aspecto (cociente longitud/diámetro): cuanto mayor es la esbeltez, mejor capacidad de “coser” la matriz (se recomienda una longitud de al menos tres veces el diámetro del mayor árido).
• Anclaje (geometría de la fibra): las tensiones inducidas en el hormigón son transferidas a las fibras, por lo que el comportamiento de éstas es mejor cuanto mejor sea su adherencia a la matriz, mediante un buen anclaje mecánico gracias a una forma adecuada.
• Resistencia a la tracción, que evite la rotura de la fibra por efecto de las tensiones producidas.
• Facilidad de mezclado: la geometría de la fibra determina su tendencia a un mejor o peor mezclado; el uso de peines de fibras encoladas facilita la mezcla en la masa del hormigón gracias a una mejor dispersión durante su adicción.
• Porcentaje de fibras por unidad de peso: equivale al número de unidades de fibra por kg de acero; la composición química de la fibra determina su densidad y, junto a su geometría, determinan su porcentaje por unidad de peso
• Índice de tenacidad aportado al hormigón: valores obtenidos de ensayos en laboratorios acreditados según norma UNE 83510:2004.

 

 

Las fibras de acero se han clasificado en cuatro grupos:

1.- Con extremos en gancho

2.-  Onduladas de sección circular

3.-  Onduladas planas

4.-  Otras.

Por la importancia y los estudios que se han desarrollado en los dos primeros grupos, nos centraremos en ellos y descartaremos , para el empleo en una solera de hormigón, los grupo 3 y 4 , por encuadrarse en ellos, aquellas  fibras que tienen una geometría diversa, caras desiguales en forma y textura y poco o nada desarrollado su estudio en laboratorio o en obra.

 

1.-Fibras de acero con extremos conformados en forma de gancho:

Tipo 1: (Las fibras de gran esbeltez y alto contenido de unidades de fibras por kg)

Constituye en tipo de fibra de mejores prestaciones, debido a su gran esbeltez (60 mm / 0,75 mm = 80) y a su alto porcentaje en volumen de fibras (del orden de 5.200 fibras/kg). Su resistencia a la tracción es de 1.100 N/mm² (mínimo). Además, este tipo de fibra, atendiendo al fabricante que las suministre, se puede presentar encolada en forma de peines (cola soluble en agua). Con respecto a la solución de suministrarla encolada o no, hay ventajas e inconvenientes que nos pueden llevar a decantarnos por un fabricante u otro.

Tipo 2: (Las fibras de menor esbeltez y menor contenido de unidades por kg)

Es un fibra de extremos en forma de gancho, suministrada suelta (no encolada) y con una esbeltez menor que la anterior (entre 45 y 60), debido a su mayor diámetro (1 mm) que le confiere una mayor resistencia a la tracción (del orden de 1.450 N/mm²), pero que supone un menor porcentaje en volumen de fibras (del orden de 2.600 fibras/kg).

Los dos tipos anteriores constituyen los principales tipos de fibra de acero empleados en el refuerzo del hormigón. Su análisis mediante ensayos ha permitido su caracterización mecánica y su incorporación a los métodos de cálculo y diseño estructural de pavimentos. Se producen mediante un proceso de trefilado en frío (estirado mecánico) que no afecta a la estructura molecular del acero.

2.-Fibras de acero onduladas:

Este tipo de fibras puede, a su vez, clasificarse en otros dos grupos:

• Onduladas de sección circular
• Onduladas de sección sector-circular

Si bien el uso en laboratorio de estas fibras mejora la adherencia con el hormigón, en la realidad se producen dificultades en el mezclado (erizos) que las hacen poco recomendables y adecuadas en su uso estructural. Además, si bien su resistencia a tracción es ligeramente inferior a las fibras rectas, su comportamiento bajo tensión conlleva un estiramiento previo a su capacidad de ser traccionadas, lo que reduce su aporte mecánico al hormigón.

El porcentaje en volumen ofrecido para esta fibra ronda las 3.000 unidades/kg y su resistencia a tracción es del orden de 1.000 N/mm².

Nota: Estos apuntes se han obtenido de reuniones con técnicos de ArcelorMittal con la idea de dar mayor información del producto.