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Casos de estudio/ Construcción
Mejorando las propiedades mecánicas del hormigón
La finalidad es la de mejorar las propiedades mecánicas del hormigón

La Instrucción Española del Hormigón Estructural (EHE-08 – RD 1247/2008) es el nombre que recibe la normativa española sobre el cálculo y seguridad en estructuras de hormigón. Es de obligado cumplimiento para todas las estructuras donde sea empleado hormigón en España

A los efectos de este Anejo, los hormigones reforzados con fibras (HRF) se definen como aquellos hormigones que incluyen en su composición fibras cortas y aleatoriamente distribuidas en su masa. El planteamiento es general para todo tipo de fibras, si bien hay que tener presente que la base fundamental del conocimiento que se dispone es para fibras de acero

 

El empleo de fibras en el hormigón tiene finalidad estructural cuando se utiliza su contribución en los cálculos  relativos a alguno de los estados límite últimos o de servicio y su empleo puede implicar la sustitución parcial o total de armadura en algunas aplicaciones

Se considerará que las fibras no tienen función estructural cuando se incluyan fibras  con otros objetivos como la mejora de la resistencia al fuego o el control de la fisuración

La incorporación de fibras modifica el comportamiento no lineal del hormigón estructural, especialmente en tracción, impidiendo la abertura y propagación de fisuras

Por ello, la aplicación del análisis no lineal puede ser especialmente recomendable en los casos en que las fibras constituyan una parte importante del refuerzo del hormigón

Asimismo, dada la ductilidad que introduce la presencia de fibras, se consideran válidos los principios para la aplicación del método de análisis lineal con redistribución limitada y de los métodos de cálculo plástico

La combinación de armadura convencional y fibras puede suponer una alternativa para reducir la cuantía de armadura convencional en regiones donde se presente una alta densidad de armadura que dificulte el correcto hormigonado del elemento

La geometría de la fibra tiene una incidencia importante en las características adherentes de la fibra con el hormigón

Las fibras de acero  deberán ser conformes con la UNE 83500-1 y, según el proceso de fabricación se clasifican en: 

  1. Trefiladas (Tipo I)
  2. Cortadas en láminas (Tipo II)
  3. Extraídas por rascado en caliente (virutas de acero) (Tipo III)
  4. Otras (por ejemplo, fibras de acero fundidas) (Tipo IV)

 

 

La longitud de la fibra se recomienda sea, como mínimo, 2 veces el tamaño del árido mayor

Es usual el empleo de longitudes de 2,5 a 3 veces el tamaño máximo de árido. Además, el diámetro de la tubería de bombeo (en el caso de hormigones proyectados) exige que la longitud de la fibra sea inferior a 2/3 del diámetro del tubo. Sin embargo, la longitud de la fibra debe ser suficiente para dar una adherencia necesaria a la matriz y evitar desprendimientos con demasiada facilidad

A igualdad de longitud, fibras de diámetro reducido aumentan el número de ellas por unidad de peso y hacen más denso el entramado o red de fibras. El espaciamiento entre fibras se reduce cuando la fibra es más fina, siendo más eficiente y permitiendo una mejor redistribución de la carga ó de los esfuerzos

La esbeltez es un parámetro que relaciona la longitud con el diámetro de la sección transversal de la fibra

 

Valores altos de esbeltez de fibra incrementan las prestaciones del hormigón, pero su vez, se incrementa la posibilidad de formar erizos en la mezcla hormigón fibras

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