Hoy en día y debido a las circunstancias actuales de nuestra economía, las políticas que se siguen en materia de infraestructuras tienen una componente importante en la conservación, mantenimiento y refuerzo de las mismas.
Las carreteras como infraestructura viaria es una de las que más se utiliza por toda la población en todos sus niveles y escalas. Carreteras locales, provinciales y nacionales con distintas intensidades de tráfico son infraestructuras con un gran índice de ocupación y donde las inversiones son necesarias para poder garantizar la seguridad de las mismas.
Figura 1. Tramo del firme de hormigón con fibras de polipropileno
Una de las soluciones constructivas más habituales es la pavimentación con utilización de hormigón reforzado con fibras de polipropileno. Las fibras de polipropileno, nylon o poliéster, principalmente son utilizadas para reducir la fisuración por contracción del hormigón.
Las fibras sintéticas no reemplazan el refuerzo estructural principal en el hormigón ya que no agregan ninguna resistencia. Pero el refuerzo estructural no suministra sus beneficios hasta que el hormigón se haya endurecido. Eso es por lo que algunos contratistas adicionan fibras sintéticas al hormigón como refuerzo secundario. A diferencia del refuerzo estructural, las fibras sintéticas proporcionan beneficios mientras el hormigón es aún plástico. Ellas también aumentan algunas de las propiedades del hormigón endurecido.
Las fisuras por contracción son pequeñas, fisuras irregulares que pueden desarrollarse en el hormigón durante las primeras 24 horas después de su colocación. No deben confundirse con las fisuras superficiales, dado que las fisuras por contracción usualmente pasan a través de todo el espesor de la losa. Las fisuras son generalmente causadas por cualquier contracción plástica o por secado. La contracción plástica ocurre antes de que el hormigón alcance su endurecimiento inicial; la contracción por secado ocurre después del endurecimiento del hormigón.
En este artículo se compara la influencia que tienen la existencia o no de fibras de polipropileno en el comportamiento del firme en una pavimentación de hormigón reforzado.
Figura 2. Fibras de polipropileno utilizadas en la mezcla de hormigón
La mezcla estudiada contiene una dosificación de fibras de polipropileno de 900 g/m3 con las siguientes características físicas:
Se valoran cuatro características básicas del pavimento:
Se evidencian algunas diferencias comparativas entre los hormigones con y sin fibras de polipropileno que se destacan a continuación.
Se advierte en el hormigón con fibras ofrece un aumento del asentamiento y del peso unitario, así como también una disminución del % de aire incorporado respecto del hormigón sin fibras. Cabe destacar la importancia de la reducción de aire ocluido ya que éste constituye una vía de acceso al medio externo, el cual puede ser más o menos agresivo.
No se observan fisuras por retracción. Las fibras usadas no permiten la formación de estas fisuras o al menos las disminuyen en un gran porcentaje, ayudando a reducir o anular su longitud y anchura.
Los valores promedio de la resistencia a la compresión a las edades de 7 y 28 días del hormigón con fibras son ligeramente mayores que los obtenidos para esas mismas edades de ensayo en el hormigón sin fibras. Además los valores del módulo de rotura a flexión para el hormigón con fibras resultaron mayores que los obtenidos en el hormigón sin fibras para todas las edades de ensayo.
La tenacidad por flexión o capacidad del material a absorber energía, resultó mayor en el hormigón con fibras que en el hormigón sin fibras. Estos valores y la adecuada distribución de las fibras favorecen el comportamiento del pavimento a las solicitaciones dinámicas del tránsito, aumentando su vida en servicio, para un mismo nivel de densidad de tránsito.
Por todo ello, no sólo se puede atribuir al uso de fibras de polipropileno la clásica reducción de la fisuración. También se le deben atribuir toda una serie de mejoras y beneficios, que hacen necesario hoy en día el uso de las mismas en el dimensionamiento de las infraestructuras.
Es importante destacar que con la entrada en vigor hace unos años de la EHE-08 (Instrucción de hormigón estructural), todas las cuestiones relativas a la durabilidad deben y tienen que ser consideradas por los proyectistas y contratistas de una manera muy importante. Este hecho, hace que la utilización de fibras de polipropileno, sea una garantía de éxito a la hora de programar la vida útil de la infraestructura y los programas de mantenimiento asociados.
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