Los ingenieros prefieren las fibras sintéticas a la malla de alambre en el hormigón

El control de fisuras en estructuras de hormigón armado ha sido durante mucho tiempo un enfoque crítico en la ingeniería. Tradicionalmente, la malla de acero soldada se ha utilizado ampliamente en los vertidos de hormigón sobre cubiertas metálicas como refuerzo secundario para minimizar las fisuras. Sin embargo, los avances en la ciencia de los materiales han posicionado a las fibras sintéticas, particularmente las fibras macro sintéticas, como una alternativa más segura, económica y efectiva. Este artículo examina las ventajas de las fibras sintéticas en las estructuras de hormigón, las contrasta con la malla de acero tradicional y evalúa su rendimiento en seguridad, costo y eficiencia de construcción.

El método convencional para construir losas de hormigón sobre cubiertas metálicas implica vigas de acero estructural y cubiertas metálicas como plataforma de soporte, seguido del vertido de hormigón. La malla de acero soldada se incrusta en el hormigón para controlar las fisuras por retracción y tensión térmica en las primeras etapas. Si bien la malla de acero proporciona un refuerzo secundario (no estructural) para limitar la propagación de fisuras y mejorar la durabilidad, conlleva limitaciones inherentes:

• Riesgos de seguridad: La malla de acero presenta riesgos durante la manipulación, el corte y la instalación, con bordes afilados que aumentan el riesgo de laceraciones y lesiones por punción para los trabajadores.
• Instalación intensiva en mano de obra: El proceso de colocación y fijación de la malla de acero para mantener el posicionamiento durante el vertido de hormigón añade complejidad y costos de tiempo.
• Control de fisuras limitado: La malla de acero aborda principalmente las fisuras superficiales, con una efectividad mínima contra las fracturas más profundas. Los tamaños de rejilla fijos y los diámetros de los alambres restringen aún más el rendimiento óptimo.
• Vulnerabilidad a la corrosión: La exposición a la humedad acelera la oxidación, comprometiendo la eficacia del refuerzo y reduciendo la vida útil de la estructura.

Las fibras macro sintéticas, diseñadas a partir de materiales poliméricos, ofrecen alta resistencia, módulo y resistencia a la corrosión. Cuando se mezclan con hormigón, mejoran la resistencia a las fisuras, el rendimiento al impacto y la durabilidad. Las ventajas clave sobre la malla de acero incluyen:

• Resistencia superior a las fisuras: La red de fibras tridimensionales dispersa las tensiones internas, inhibiendo el inicio y el crecimiento de las fisuras. La alta resistencia a la tracción y el módulo de las macrofibras mejoran la capacidad de carga, reduciendo el ancho y la frecuencia de las fisuras.
• Durabilidad mejorada: A diferencia del acero, las fibras sintéticas resisten la corrosión, manteniendo la integridad estructural al tiempo que reducen la permeabilidad del hormigón a agentes nocivos.
• Resistencia al impacto mejorada: Las fibras absorben la energía cinética, evitando la propagación rápida de fisuras bajo cargas dinámicas, lo cual es crítico para puentes, túneles y estructuras con mucho tráfico.
• Ahorro de costos y tiempo: La mezcla directa en hormigón elimina la instalación manual de la malla, reduciendo las horas de trabajo y agilizando la logística. Las fibras ligeras también reducen los gastos de transporte.
• Seguridad en el lugar de trabajo: Las fibras suaves y flexibles eliminan los riesgos de lesiones asociados con los bordes afilados del acero, mejorando los registros de seguridad en el sitio.

Las fibras sintéticas están reconocidas por las principales organizaciones de normas, incluido el Steel Deck Institute (SDI), Underwriters Laboratories (UL), ASTM International y el American Concrete Institute (ACI). Sus directrices validan el rendimiento de las fibras y los protocolos de aplicación, garantizando la fiabilidad técnica.

Las losas de pisos de gran altura y las cubiertas de puentes utilizan cada vez más fibras sintéticas para reemplazar la malla de acero. Los proyectos documentados demuestran mejoras medibles en el control de fisuras, la longevidad y la rentabilidad, al tiempo que aceleran los plazos de construcción.

Las fibras sintéticas representan un avance transformador en el refuerzo del hormigón, ofreciendo una resistencia a las fisuras, durabilidad y eficiencias operativas sin precedentes. A medida que la ciencia de los materiales progresa, es probable que su adopción se expanda, ofreciendo soluciones más seguras y sostenibles para los desafíos de la construcción moderna.