Por sus características, las macrofibras sintéticas estructurales ocupan un espacio destacado dentro de diversas aplicaciones con hormigón. Entre estas, las macrofibras sintéticas estructurales Tuf Strand SF, compuestas por polietileno y polipropileno, resaltan por su doble prestación: aminorar fisuración por retracción plástica y entregar mayor adherencia con la matriz del hormigón.
Autor: Arturo Holmgren Greve, ingenierio civil estructural de la Pontificia Universidad Católica de Chile, gerente técnico Aditivos y Fibras en Euclid Chemical Cave Chile, con 40 años de experiencia en desarrollo y soporte técnico en la industria del cemento, áridos, aditivos y hormigones.
Las macrofibras sintéticas estructurales siguen capturando un lugar protagónico dentro de la ingeniería.
Una de las que lideran, y ha sido pionera desde hace algunos años, es la macrofibra sintética estructural Tuf Strand SF, composición de polietileno y polipropileno que se auto fibrilan al mezclarse con el árido del hormigón, entregando una prestación doble: formar microfilamentos que aminora las fisuras por retracción plástica y, a su vez, brinda al material mayor adherencia con la matriz del hormigón, diferenciándose de aquellas rígidas y/o del tipo monofilamento.
La otra bondad que posee es que sus extremos también se auto fibrilan anclándose con la matriz del hormigón logrando una microestructura interna.
De esta forma, dicha microestructura mantiene unidas las secciones que las separa una fisura, controlando su ancho. De esta forma, Tuf Strand SF incrementa la durabilidad del hormigón al disminuir el ingreso de agentes agresivos que corroan la armadura y/o desintegren al hormigón que la cubre.
Además, esta macrofibra aumenta fuertemente el concepto de tenacidad y ductilidad, aspecto bienvenido en un país sísmico.
Su uso permite reducir la emisión de CO2 al utilizarla para reemplazar la malla electrosoldada. Si se realiza un simple análisis en un muro con armadura, o malla electrosoldada, válido también en el caso de un pavimento, se obtiene que en la zona donde se está reemplazando la malla por hormigón con macrofibra, la reducción de CO2 sería entre un 70% (muro delgado) y 50% (pavimento delgado) del ítem refuerzo reemplazable.
¿Cuáles son las principales aplicaciones de la Tuf Strand SF?
- 1. Losas apoyadas en el suelo
Desde el punto de vista general, el reemplazo de mallas de acero por TUF Strand SF, en losas apoyadas en el suelo es, sin duda, la aplicación más simple y global. De hecho, una de las razones más relevantes es el costo.
Un análisis rápido, considerando la normativa nacional vigente como la NCh219 especificando un traslapo entre dichas mallas, permite evaluar que, por ejemplo, con 1 malla tradicional de 13 m2 sólo logra cubrir unos 9,5 m2, aspecto que cuando se considera en el análisis de estructura de costos, es fácil concluir los beneficios del uso de TUF Strand SF.
- 2. Pavimentos
En pavimentos de geometría optimizada esta fibra está prestando un alto nivel de servicio. De hecho, para estos pavimentos de bajo espesor, se dosifica la fibra hasta llegar a la resistencia residual requerida. La fibra Tuf Strand SF posee un desempeño óptimo en cuanto a dosis necesaria versus la prestación solicitada.
- 3. Muros estructurales
Luego de un análisis y series de ensayos de índole estructural, Tuf Strand SF se está utilizando en reemplazo de la malla electrosoldada central en muros estructurales de hormigón de viviendas de baja altura. Esta aplicación, en el país más sísmico del planeta, se sostiene en el hecho que la armadura mínima de ACI 318-19 (11.5.4.3) está especificada para obtener una resistencia nominal al corte (Vn), siendo su expresión
Vn = (α λ √f´c + ρ fy) A. Veamos un ejemplo:
Dado que la tensión al corte es equivalente a la de tracción, se puede especificar, para este ejemplo, una resistencia residual a tracción de1,6 MPa. Los ensayos realizados constatan que el hormigón con fibras poseen resistencia y estabilidad adecuadas y que su uso cumple los requerimientos estructurales.
Valor agregado
Bajo el concepto visto anteriormente, el que se ha aplicado ya en nuestro país en muros estructurales de 10 cm de espesor de viviendas de hasta 2 pisos, se ha podido evaluar, analíticamente, una disminución de un 70% de emisión de CO2 que se habría obtenido en la zona del muro en que se reemplazan las mallas usuales de acero. Lo anterior e un aporte del cuidado del medioambiente de mucha importancia.
En sus aplicaciones en shotcrete reemplazando acero, agrega el beneficio de fundirse a 160°C y de este modo generar vías de escape a la presión del vapor de agua durante un incendio y así evitar explosiones de capas de shotcrete alargando el tiempo de escape y aumentando probabilidades de salvar vidas humanas e infraestructura. Desde su fundación, hace ya 115 años, Euclid Chemical ofrece aditivos para cemento y hormigón, soluciones integrales de impermeabilización, protecciones contra el fuego, sellos y adhesivos, productos para pisos arquitectónicos y recubrimientos para pisos industriales de alto desempeño, aportes a la durabilidad y aumento de la vida útil de las estructuras, entre otros.
