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Hormigón reforzado con fibra de acero (SFRC)
El hormigón armado con fibras de acero es un material compuesto que contiene fibras como componente adicional, distribuidas aleatoria y uniformemente en pequeños porcentajes. Es decir, entre 0,3% y 2,5% en volumen de hormigón en masa. Los productos SFRC se fabrican agregando fibras de acero a los componentes de concreto en una mezcladora y transfiriendo el concreto crudo a moldes. A continuación, el producto se comprime y cura mediante métodos convencionales. La separación o esferoidización es uno de los problemas que ocurren durante la mezcla y compactación del SFRC. Esto debe evitarse para una distribución uniforme de las fibras. La energía necesaria para mezclar, transportar, colocar y acabar el SFRC es ligeramente superior. Es esencial utilizar mezcladores de cuba y dosificadores de fibra para mejorar la mezcla y reducir la formación de bolas de fibra Limite el tamaño máximo de los finos adicionales y posiblemente los agregados a 20 mm. Generalmente se requiere un contenido de cemento de 350 kg a 550 kg por metro cúbico.
Las fibras de acero se agregan al hormigón para mejorar sus propiedades estructurales, especialmente la resistencia a la tracción y la flexión. El grado de mejora de las propiedades mecánicas obtenidas con SFRC sobre el hormigón simple depende de varios factores como la forma, el tamaño, el volumen, la proporción y la distribución de fibras. Se encontró que las fibras planas, rectas y redondas tenían enlaces muy débiles y, por lo tanto, poca resistencia a la flexión. Descubrimos que para una fibra de geometría dada, la resistencia a la flexión del SFRC aumenta con la relación de aspecto (relación entre la longitud y el diámetro equivalente). Se encontró que la trabajabilidad del SFRC crudo se vio afectada negativamente con el aumento de la relación de aspecto, aunque las proporciones de fibra más altas aumentaron la resistencia a la flexión. Por lo tanto, las relaciones de aspecto generalmente se limitan a valores óptimos para lograr una buena trabajabilidad y resistencia. Gray sugiere que una relación de aspecto de menos de 60 es óptima desde el punto de vista del manejo y la mezcla de fibras, pero una relación de aspecto de alrededor de 100 es preferible desde el punto de vista de la resistencia. Sin embargo, Schwarz sugiere que las relaciones de aspecto entre 50 y 70 son valores más prácticos para el concreto premezclado. En la mayoría de las aplicaciones de campo intentadas hasta el momento, los tamaños de fibra varían entre 0,25 mm y 1,00 mm de diámetro y 12 mm a 60 mm de longitud, con contenidos de fibra que oscilan entre 0,3 y 2,5 por ciento en volumen. También se han experimentado concursos más altos de hasta un 10% de fibra. La adición de fibras de acero hasta un 5 % por volumen aumenta la resistencia a la flexión hasta aproximadamente 2,5 veces la del hormigón simple. Como se explicó anteriormente, la mezcla de fibras de acero mejora significativamente las propiedades estructurales del hormigón, especialmente la resistencia a la tracción y la flexión. La ductilidad y la resistencia posterior a la fisuración, la resistencia a la fatiga, el desconchado y la resistencia al desgaste del SFRC son superiores a las del hormigón armado convencional. Por lo tanto, SFRC es muy adecuado para la fabricación de muchos tipos diferentes de productos prefabricados, como tapas de alcantarillas, tableros de puentes, autopistas, pistas, elementos de losa para revestimiento de túneles, bloques de cimentación de máquinas, marcos de puertas y ventanas, pilotes, depósitos de carbón, etc. ser el material de elección. Tolvas, tolvas de grano, escaleras, rompeolas. La tecnología de fabricación de tapas de registro ligeras, medianas y grandes SFRC fue desarrollada por el Centro de Investigación de Ingeniería Estructural en Chennai, India. Los experimentos de campo con un contenido de fibra del 2 % demostraron que el grosor de las losas de pista de SFRC puede ser aproximadamente la mitad del de las losas de hormigón simple para el mismo rango de carga de rueda. El Cement Institute of India (CRI) también ha demostrado el uso de SFRC en uno de los muelles de reacción del aeropuerto de Delhi. Otros experimentos de campo en los que se ha utilizado SFRC son las losas de estacionamiento del Aeropuerto Heathrow de Londres, los deflectores de aliviadero de Suecia y la minería de Utah, EE. UU.
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