El concreto es un material fundamental para la construcción, gracias al coste y la resistencia que presenta ante la compresión. Sin embargo, también es cierto que tiene índices bajos de resistencia a la tracción, a impactos y cambios de humedad (1).
Esto se produce porque en las primeras fases del endurecimiento del elemento hay un desprendimiento de calor, como reacción exotérmica, que genera la evaporación y consecuente pérdida del agua en la mezcla.
El resultado es un conjunto de tensiones internas donde, al no aguantar la tracción en los primeros momentos del fraguado, puede generarse el proceso de retracción hidráulica, que se evidencia con grietas y fisuras, haciendo menos funcional y estético al elemento, según su uso y desgaste (2).
Es ahí donde radica la funcionalidad de la fibra para concreto, al momento de reforzar e incrementar el rendimiento del elemento. Dentro de los tipos de fibras, existen dos grupos: micro y macrofibras.
Las microfibras (sintéticas) están hechas de materiales poliméricos, como el polipropileno, polietileno de alta densidad, el alcohol de polivinilo, acrílico, nylon, aramida, poliéster y el acrílico (3).
La más usada entre las microfibras es la de polipropileno porque permite crear mayor resistencia a las variaciones térmicas, reparte uniformemente sus propiedades en el concreto, impermeabiliza el elemento, es maleable y acrecienta la vida de la obra (4).
Si quieres saber, en general, sobre la fibra para concreto, sus tipos y características,
te recomendamos leer: “Fibra para concreto: guía de tipos y usos”.
• ¿Qué es el polipropileno y para qué se utiliza?
• ¿Qué es la fibra de polipropileno?
• Características y beneficios de la fibra de polipropileno
• Tipos y usos de la fibra de polipropileno
• Dosificación y modo de empleo de la fibra de polipropileno
¿Qué es el polipropileno y para qué se utiliza?
El polipropileno es un termoplástico que resulta de polimerizar el propileno, que es un producto gaseoso resultante de la refinación de petróleo (5).
Sus características se centran en la versatilidad y el procesamiento fácil, además de que funciona como una barrera a la humedad. Cuenta con propiedades químicas, de resistencia y transparencia, útil para industrias como la textil, automotriz, médica, la de packaging, entre otras (5).
Se usa principalmente en productos plásticos, como envases de alimentos, y en fibras para la construcción, pero también en el sector de los cosméticos, el menaje, en embalajes, en el hogar y el área de la salud (6).
Historia del polipropileno
El polipropileno se obtuvo en 1954, a partir de la continuación de trabajos científicos en Alemania e Italia, creándose el polipropileno conocido como isotáctico. La comercialización de este elemento comenzó en 1957 y su uso se centró en el ámbito doméstico (denominado con las siglas PP), en Europa y Norteamérica (7).
Por su parte, los inicios del uso de la fibra de polipropileno no fueron tan exitosos ni extendidos como en el caso de la fibra de acero, sin embargo, con el avance de la investigación sobre los conceptos, los métodos de fabricación y las aplicaciones, se ha extendido su uso en matrices de concreto (8).
Si te interesa saber más sobre el concreto, en especial, el premezclado,
consulta nuestro artículo: “Concreto premezclado:
guía de beneficios y proceso de suministro”.
¿Qué es la fibra de polipropileno?
La fibra de polipropileno es una microfibra de tipo sintética o plástica, consistente en elementos continuos o discontinuos de este material, ensamblados a una matriz plástica (9).
En general, las fibras sintéticas se han desarrollado en un contexto de investigación petroquímica y textil, derivadas de polímeros orgánicos, siendo tratadas en matrices de cemento o concreto (8).
En específico, la fibra de polipropileno otorga ventajas a un concreto reforzado, frente a uno que no lo está (1):
• Mejora la ductilidad.
• Mayor energía de rotura a la flexión y menor retracción del material.
• Solución sostenible, ya que reduce la huella de carbono del 50% al 70%.
• Es inoxidable, no magnética y resistente a los álcalis.
• Blinda al elemento de la aparición de deformaciones y fisuras.
• Otorga resistencia al impacto y da mayor duración al elemento.
• Protege al concreto en temperaturas elevadas.
La fibra de polipropileno reduce en forma importante el agrietamiento por contracción plástica en consumos iguales o mayores a 3 kg/m3 de concreto (10).
En PSI Concreto trabajamos esta fibra a partir de multifilamentos de polipropileno 100% virgen, como refuerzo secundario, de acuerdo con la norma ASTM-C-116 para la reducción de agrietamientos en la fase de contracción plástica en estado fresco y sólido, por temperatura. Si tienes alguna duda sobre el funcionamiento de esto, puedes escribirnos y te asesoraremos.
Es importante precisar que, para diferenciar al concreto en estado fresco del endurecido, se hacen pruebas de determinación. Para el caso del estado fresco se prueba el revenimiento, el agrietamiento por contracción plástica, el contenido de aire y la masa unitaria, de acuerdo con los métodos de ensaye respectivos (10).
En el caso del estado endurecido, el testeo corresponde al índice de resistencia a la compresión, la tensión por compresión diametral, la contracción por secado, el módulo elástico, la resistencia a la flexión y tenacidad, además de la relación de Poisson y la resistencia al impacto, de acuerdo con los métodos de ensaye correspondientes (10).
En ese sentido, es muy importante que, cuando requieras este tipo de material, te acerques a proveedores que cumplen con las evaluaciones para asegurarte que están siguiendo los valores y las mediciones necesarias para garantizar la calidad de las fibras, y su consecuente uso en tu obra.
Características y beneficios de la fibra de polipropileno
Esta fibra se usa como refuerzo porque brinda las siguientes características (9):
• Presenta excelente resistencia a solventes comunes.
• Tiene buena estabilidad dimensional en condiciones de alta temperatura.
• Funciona como barrera al vapor de agua, evitando la humedad.
• Es compatible con la mayor parte de las técnicas de procesamiento existentes.
• Alcanza buen balance entre la rigidez y el impacto.
La resistencia al impacto en el concreto se incrementa de forma significativa con la fibra de polipropileno, siendo más del doble en consumos a partir de 5 kg/m3 (10).
Tipos y usos de la fibra de polipropileno
Las fibras de polipropileno pueden dividirse en microsintéticas y macrosintéticas. Las micro son usadas en el rango que va del 0.05 al 0.2% por volumen, mientras que las macro van del 0.2 al 1%. A veces los valores cambian dependiendo de las dosificaciones y usos (8).
Esta fibra también puede catalogarse en fibrilada, monofilamento ondulado y multifilamento liso, según la presentación. La primera es resultado de un proceso de extrusión, donde resultan unas hojas de película que están tejidas de forma longitudinal.
El monofilamento se da con el mismo proceso de extrusión, pero el material es trazado en calor con un disco circular, generando filamentos continuos, pero separados. Mientras que el multifilamento es un hilo con muchas hebras continuas e integradas (8).
Las aplicaciones de este tipo de fibra se centran en pavimentos industriales, túneles, carreteras, refuerzo secundario en pisos industriales, concreto lanzado (shotcrete), sistema losacero, estacionamientos, minería, elementos prefabricados y morteros especiales (9) (11).
Si quieres conocer más sobre un tipo de acabado para piso, te sugerimos
leer: “Pisos epóxicos: todo lo que debes saber”.
Uno de los principales usos es el que se realiza en los túneles, cuyo proceso pondremos como ejemplo para ilustrar la aplicación de este material (1):
1. Mezclado de componentes. La fibra debe trasladarse de los sacos donde está guardada hasta la planta dosificadora o amasadora. Es importante tomar en cuenta el tiempo en que debe realizarse la mezcla para conseguir resultados adecuados, sin que aparezcan los llamados “erizos”, que son efectos de la mezcla no uniformada del concreto con los aditivos.
2. Traslado de la mezcla. Este paso es muy importante, ya que la transportación del material debe hacerse correctamente para conservar el resultado de la mezcla, por lo que, ya sea que se utilicen camiones o bombas, debes prestar atención a la distancia entre el punto de salida y el de llegada para no afectar la hidratación. No recomendamos usar agua para conseguir esto, sino aplicar aditivos estabilizantes, además de que el camión debe seguir mezclando el contenido durante el trayecto.
3. Propulsión o proyectado del concreto. Se debe acondicionar la superficie, limpiando el lugar para evitar la reducción en la adhesión. En el caso de querer eliminar impurezas debes utilizar aire y agua. Según las condiciones del lugar, se utilizará una bomba con bares de presión para lograr la compactación y adherencia requerida.
4. La curación. Esta fase es fundamental para evitar las fisuras internas y externas, por lo que debe lograrse una proporción correcta entre el agua y el concreto. En caso de que se trate de fisuras internas, puedes solucionar adicionando componentes a la masa en estado fresco, pero para las externas se deben cubrir las grietas con telas húmedas.
La tenacidad del concreto se incrementa con el consumo de fibra, a partir de una mezcla con un agregado grueso y arena lavada. En el caso de la contracción por secado, se reduce (10).
Dosificación y modo de empleo de la fibra de polipropileno
La fibra de polipropileno normalmente se entrega envasada y se agrega a la parte posterior del concreto, en el camión mezclador. Una ventaja que tiene sobre las fibras de acero, es que, en su caso, solamente se necesitan dosificadores para manipular y almacenar (1).
El modo de empleo más utilizado se hace de la siguiente forma: se utiliza la medida de 600 g/m3 de concreto, se adiciona la microfibra a la revolvedora, misma que la mezcla de 3 a 5 minutos con máxima velocidad para incorporar todo el material. En el caso del concreto en obra, se puede adicionar la fibra al momento de realizar la mezcla.
Si quieres conocer más sobre lo que es un piso de concreto, te invitamos a leer:
“Pisos de concreto: la guía completa”.
Recomendaciones para el uso de la fibra de polipropileno
Es muy importante tomar en cuenta estas indicaciones básicas para el manejo correcto del material, y por consiguiente, aprovecharlo de mejor manera (1) (11):
• Debe estar limpia y aplicarse de manera homogénea y uniforme.
• Tiene que almacenarse en lugares secos, sin presencia de humedad.
• No está diseñada para sustituir, en ningún caso, al acero estructural.
• Debe aplicarse con guantes y lentes de seguridad.
También es fundamental que sepas qué indicadores están contenidos en las fichas técnicas de los proveedores, para que los consideres dentro de tu proyecto (11):
• Tipo de material, longitud, tolerancia, tipo de fibra, color, número de fibras, espesor, módulo de ruptura, gravedad específica, absorción, resistencia a la ruptura y la tracción, elongación, tolerancia, resistencia a la salinidad y al ácido, punto de autoignición, de fusión, conductividad térmica y eléctrica, así como la presentación e información adicional que debes tomar en cuenta para su correcta aplicación.
En PSI Concreto tenemos una ficha disponible con todos los valores correspondientes, para que conozcas las características de nuestro producto. Si tienes alguna duda, contáctanos para ayudarte.
Si quieres saber más sobre otro tipo de fibra, te sugerimos leer:
“Fibra de acero: guía de usos, tipos, características y recomendaciones”.
Conclusiones
Las fibras de polipropileno ayudan a lograr mejores resultados en el manejo del elemento y en la construcción en general. Su correcta preparación y aplicación extiende la vida del concreto, a través de las características de esta microfibra.
Por eso, en PSI Concreto, te recomendamos evaluar tu proyecto para conocer la fibra que necesitas al momento de reforzar y optimizar tu construcción, con el objetivo de cuidar y prevenir cualquier desperfecto en el concreto. Cuenta con nosotros para encontrar la solución de refuerzo ideal de tu negocio.
Referencias
[1] Tex Delta. Refuerzo de hormigón proyectado con fibras de polipropileno o de vidrio. Tex Delta, s/f. Consultado el 19 de junio de 2020.
[2] Cymper. Fibras para el refuerzo de hormigones y morteros. Cymper, 2015. Consultado el 19 de junio de 2020.
[3] Tex Delta. Fibras de refuerzo para hormigón. Tex Delta, s/f. Consultado el 19 de junio de 2020.
[4] Tex Delta. Refuerzo de hormigón proyectado o gunitado con fibras. Tex Delta, s/f. Consultado el 19 de junio de 2020.
[5] Petroquim. Qué es el polipropileno. Petroquim, s/f. Consultado el 21 de junio de 2020.
[6] Petroquim. Usos del polipropileno. Petroquim, s/f. Consultado el 21 de junio de 2020.
[7] Quiminet. Todo acerca del polipropileno. Quiminet, 2006. Consultado el 21 de junio de 2020.
[8] Wilfredo Benavides y Luis Octavio González. Fibras de polipropileno para reforzamiento de matrices cementicias: una recopilación sobre fibras comercialmente disponibles. Universidad Nacional de Colombia, 2012. Consultado el 19 de junio de 2020.
[9] Tex Delta. Aplicaciones y ventajas del uso de fibras de polipropileno. Tex Delta, s/f. Consultado el 19 de junio de 2020.
[10] Carlos Javier Mendoza, et. al. Influencia de las fibras de polipropileno en las propiedades del concreto en estados plástico y endurecido. Scielo, 2011. Consultado el 19 de junio de 2020.
[11] PSI. Fibra para concreto. PSI Concreto, s/f. Consultado el 19 de junio de 2020.
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