Hormigón Reforzado con Fibras (HRF): una revolución en la construcción de infraestructuras hidráulicas

Aplicaciones del HRF en infraestructuras hidráulicas

Esta revolución abarca desde grandes obras de túneles hasta elementos prefabricados de canalizaciones (tuberías más pequeñas). A continuación, se explica cómo las fibras han influido en la construcción de estas infraestructuras.

• Túneles (gran escala): El HRF se utiliza cada vez más en grandes túneles hidráulicos, como los interceptores de alcantarillado y los sistemas de alcantarillado de túneles profundos. Su mayor durabilidad y resistencia a la presión interna, la abrasión y el ataque químico hacen del HRF una opción ideal para estos proyectos de esta envergadura. El Interceptor Sewer en Los Ángeles (Estados Unidos) y el Deep Tunnel Sewerage System en Singapur son ejemplos notables de proyectos que han utilizado con éxito el HRF para garantizar el rendimiento a largo plazo de sus redes de túneles. Así mismo, el HRF se ha utilizado en túneles para líneas de metro y trenes de alta velocidad, pudiéndose utilizar tanto en segmentos prefabricados como en hormigón proyectado (shotcrete), aplicado in situ. Los segmentos prefabricados ofrecen ventajas en términos de control de calidad y velocidad de construcción, mientras que el hormigón proyectado permite adaptarse a geometrías complejas y condiciones del terreno variables. La construcción de túneles para líneas de metro y trenes de alta velocidad presenta desafíos similares a los de las obras hidráulicas, como la necesidad de garantizar la estanqueidad, la resistencia a cargas dinámicas y la durabilidad a largo plazo. El uso de hormigón reforzado con fibras (HRF) en estos campos ha demostrado ser una solución eficaz para abordar los retos asociados. La experiencia adquirida en obras hidráulicas ha sido fundamental para el desarrollo y la aplicación exitosa del HRF en revestimientos de segmentos prefabricados para túneles de gran diámetro. Las lecciones aprendidas en cuanto al control de la fisuración, la durabilidad, la resistencia a la corrosión y la optimización del diseño han permitido crear túneles más seguros, eficientes y sostenibles.

• Presas, embalses y aliviaderos: para este tipo de construcciones, el HRF se utiliza para mejorar la resistencia a la cavitación y al desgaste, así como para el control de la fisuración producida por fenómenos térmicos. También, se emplea para mejorar la resistencia al agrietamiento y la durabilidad. La Presa de Tous (España) y la Presa de Itaipú (Brasil) son ejemplos de proyectos que han utilizado HRF; en el caso de la presa de Tous, se emplearon en algunos tramos excavados en roca que se revistieron a base de gunita con fibras metálicas.
• Tuberías de diámetro pequeño (elementos prefabricados): El HRF no se limita a las aplicaciones a gran escala. Es igualmente eficaz en el refuerzo de tuberías de diámetro más pequeño utilizadas para la transmisión, distribución y sistemas de alcantarillado de agua. Por ejemplo, el proyecto de tubería de transmisión de agua en Perth, Australia, y el proyecto de rehabilitación de alcantarillado en Toronto, Canadá. Aprovecharon el HRF para mejorar la integridad estructural y la durabilidad de sus redes de tuberías. En tuberías de agua potable y alcantarillado, el HRF se utiliza principalmente en tuberías prefabricadas, ya que esto permite un mejor control de calidad y una instalación más rápida. Sin embargo, también se puede utilizar in situ en reparaciones localizadas o en la construcción de elementos especiales.
• Sistemas de riego: El HRF también ha encontrado aplicaciones en canales y tuberías de riego, mejorando su resistencia al agrietamiento, la pérdida de agua por filtración y la erosión. Esto conduce a menores costos de mantenimiento. En canales y acequias de riego, el HRF se aplica generalmente in situ, ya que estas estructuras suelen tener formas irregulares y se adaptan al terreno. El HRF mejora la resistencia a la erosión y la fisuración, lo que es crucial para evitar pérdidas de agua y garantizar un riego eficiente.

• Otras aplicaciones: La versatilidad del HRF se extiende a otros componentes de la infraestructura de agua, como plantas de tratamiento de agua, drenajes, pozos de registro, estructuras marítimas, revestimiento de canales, con el fin de aumentar la resistencia a la corrosión de los refuerzos tradicionales, resistencia al impacto y la durabilidad, también en ambientes salinos. El HRF también se extiende a otra tipología de obras, como reparación y refuerzo de estructuras existentes.

La elección del tipo de fibra (acero, vidrio AR o sintética) dependerá de los requisitos específicos de cada proyecto, como las condiciones ambientales, las cargas a soportar y el presupuesto disponible.

• Fibras de acero: Son ideales para aplicaciones que requieren alta resistencia a la tracción, flexión y ductilidad, como estructuras hidráulicas sometidas a cargas elevadas.

• Fibras de vidrio AR: Son ligeras, fáciles de manipular y ofrecen una excelente resistencia a la tracción y a la fisuración. Son adecuadas para sistemas de riego y otras aplicaciones donde la resistencia química (corrosión) y la durabilidad en ambientes agresivos son importantes.
• Fibras sintéticas: Proporcionan un buen control de la fisuración (retracción plástica) y mejoran la resistencia al impacto y la abrasión (erosión). Son adecuadas para tuberías, elementos prefabricados y aplicaciones donde se requiere resistencia a la corrosión y una buena relación coste-beneficio.