Concreto Reforzado con Fibras Concreto Reforzado con Fibras
INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
El concreto reforzado con fibras es el concreto formado por unconglomerante hidráulico, generalmente cemento Portland,agregados finos y gruesos, agua y fibras discontinuas ydiscretas. La proporción adecuada de estas fibras es la queaporta al concreto un mayor o menor refuerzo, que se traduceen una mejora en sus características de tenacidad, control defisuración y resistencia a flexotensión.Para que esta adición tenga efectividad, debe producirseadherencia entre la masa del concreto y la fibra añadida, deforma que se genere una mezcla con distribución uniforme queconvierta al concreto en un material dúctil que reduzca suagrietamiento. La inclusión de la fibra hace que ésta soporteparte de las tensiones internas generadas por las cargas.
NORMATIVAS:PRINCIPALES NORMAS QUE EVALÚAN LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO
REFORZADO CON FIBRAS
Ensayo Nombre de la norma
AsentamientoNTC 3696. Método de ensayo para determinar el tiempo de fluidez del concreto reforzado con
fibras a través del cono de asentamiento invertido (ASTM 995).
Flexión
ASTM 1018 Standard Test Method for Flexural Toughness and First-Crack Strength of Fiber-
Reinforced Concrete (Using Beam UIT Third-Point Loading). Esta norma fue derogada por ASTM
(Norma Histórica).
Tenacidad
EFNARC-DE235. Método de ensayo para la
determinación de la absorción de la energía (Tenacidad del concreto). Esta Norma está en
evaluación por el ICONTEC.
EspecificaciónDE 097. Especificaciones para concretos convencionales y lanzados reforzados con fibras
(Documento de referenciaASTM 1116). Esta Norma está en evaluación por el ICONTEC.
TenacidadASTM 1550 (Standard Test Method for Flexural
Toughness of Fiber Reinforced Concrete (Using Centrally Loaded Round Panel).
Resistencia
residual
ASTM 1399 (Standard Test Method for Obtaining
Average Residual-Strength of Fiber-Reinforced Concrete).
FlexiónASTM 1609 (Standard Test Method for Flexural
Performance of Fiber-Reinforced Concrete (Using BeamWith Third-Point Loading).
Historia de la utilización de Fibras:
Desde 1847 se inició con un estudio técnico,sobre la adición de fibras de hierro, yute y otrasfibras naturales al concreto. 1960 que secomenzó a experimentar con el uso de fibrasmetálicas y fibra de vidrio.En 1911 Graham utilizó por primera vez estasfibras para incrementar la resistencia yestabilidad del concreto reforzado convencional.
DEFINICIÓN
El concreto reforzado con fibras es un elementoque contiene fibras cortas uniformementedistribuidas y orientadas al azar. Éstas pueden sermetálicas, sintéticas (polipropilenos o acrílicas), devidrio y naturales, cada una de las cualesproporcionan propiedades diferentes al concreto.Según la definición del ACI-American ConcreteInstitute, no es más que concreto hecho a partir decementos hidráulicos, conteniendo agregadosfinos, o finos y gruesos, agua y fibras discretasdiscontinuas cuya misión es contribuir a la mejorade determinadas características de los concretos(ACI544.1R, 1996).
son fibras de plástico, polipropileno,polietileno nylon, que ayudan a reducirla segregación de la mezcla de concretoy previenen la formación de fisurasdurante la construcción.
son de materiales como acero, vidrio, materialessintéticos o naturales, los cuales se utilizan comorefuerzo distribuido en todo el espesor del elemento yorientado en cualquier dirección. Las fibras actúancomo malla electrosoldada y varillas de refuerzo,incrementando la tenacidad del concreto y agregandoal material capacidad de carga posterior alagrietamiento
ARTIFICIALES
NATURALES
SINTÉTICAS
CLASIFICACIÓN
DE LAS FIBRAS
Mineral
Vegetal
Animal
Fibras naturales
Regeneradas por un
Proceso Químico
Obtenidas del
Petróleo o del
Reciclaje de plásticos
Lana, pelo, etc.
Hojas, tallos, cáscaras, etc.
Acero, vidrio, carbono
Polímeros naturales:
rayón, celulosa, etc.
Poliestireno,
polipropileno,
polivinilos
INFLUENCIA DE LAS FIBRAS EN LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO
La trabajabilidad del concreto recién mezclado es una medida de su capacidad de ser mezclado, manipulado, transportado, y, lo más importante, colocado y consolidado con una pérdida mínima de homogeneidad y una mínima cantidad de aire atrapado
los incrementos de la resistencia última acompresión está ligeramente afectadapor la presencia de las fibras, conaumentos que van de entre 0-15%respecto de concretos idénticos sin fibras(ACI544.3R, 2008).
El empleo de las fibras de acero en el concretopretende mejorar una de las grandes limitacionesdel concreto, su escasa resistencia a la tensión. Elincremento en la resistencia a tensión resultaproporcional a la cantidad de fibra empleada ydepende en gran medida de la adherencia que sepuede lograr entre la fibra y el concreto.
Las fibras de acero como las de polipropileno generalmente aumentan en el concreto la resistencia al corte y a la torsión
El módulo de roturadepende principalmente delvolumen de fibras y de laesbeltez de éstas, lograndoincrementos de hasta el100% respecto de laresistencia de la matriz, sise utilizan fibras conextremos conformados.
Una de las principales características del CRFA es su
resistencia a los impactos por su capacidad de
absorción de energía, siendo en este caso su
resistencia de 3 a 10 veces la resistencia del concreto
en masa sin fibras (ACI544.2R, 1989). Además, el
CRFA presenta una menor tendencia a la
fragmentación y el desprendimiento.
La inclusión de fibras de acero
proporciona un efecto muy pequeño en
la resistencia a la abrasión. Se ha
reportado que el desgaste observado
varía entre un 1 y 4 por ciento con
respecto al de un concreto sin fibras;
en cuanto a las fibras de polipropileno,
el desgaste supera el 2 por ciento.
• Incrementa resistencia a la compresión
• Incrementa la resistencia a la flexión
• Mayor resistencia al impacto
• Control de agrietamiento
• Reduce tiempos de colocación del concreto
Se obtienen losas de menor espesor que las que se tienen en un piso
construido con refuerzo tradicional, debido a la redistribución de esfuerzos
en la matriz de concreto.
Se reduce de manera importante las fisuras por fraguado inicial.
Se obtiene un concreto menos permeable.
Se incrementa la resistencia al impacto.
Se reducen los tiempos de colocación del concreto ya que se eliminan las
obstrucciones provocadas por los armados con varilla ó malla electrosoldada.
PISOS• Naves industriales• Estacionamientos Gasolineras• Pavimentos de concreto (calles• Residencias y casas
OTRAS APLICACIONES• Concreto prefabricado• Mortero• Paredes• Cuentas• Paneles prefabricados• Postes, bardas, tubos de concreto• Tanques de agua
Los concretos reforzados con fibras (CRF) están
constituidos esencialmente por los mismos
componentes que un concreto convencional su
diferencia radica en la adición de algún tipo de fibra
para concreto, ya sea natural, artificial o sintética. La
inclusión de las fibras, además de alterar el
comportamiento del concreto en estado endurecido,
también lo hace en estado fresco.