HPFRC y UHPFRC
La evolución en la Ingeniería Estructural ha sido posible, a menudo, gracias a un avance significativo en la Ingeniería de Materiales. Desde el comienzo los materiales y su disposición han sido una herramienta en manos de la creatividad de los Ingenieros. Descubrir la disposición óptima de un material dentro de una estructura requiere un verdadero entendimiento de este, para potenciar sus propiedades al máximo.
Desde este enfoque, se presenta la aplicación de los hormigones con fibras de altas y muy altas prestaciones dentro de proyectos de estructuras.
En primer lugar, se necesita comprender el comportamiento mecánico de este tipo de hormigones. Fibras de acero delgadas y de apenas un par de centímetros se disponen en la matriz durante el hormigonado, siendo hormigón y fibra uno al disponerse en los moldes. Las fisuras que recorren el hormigón cuando este se tracciona serán cosidas por estas “micro armaduras”. El innovador concepto de armado con fibras
puede llegar a sustituir por completo al armado convencional secundario, trayendo consigo un ahorro en la mano de obra y acelerando la fabricación de piezas prefabricadas.
Entre los retos que supone el empleo del high performance fibre reinforced concrete (HPFRC) y ultra hight performance fibre reinforced concrete (UHPFRC), se encuentra la necesidad de la correcta distribución de las fibras en el elemento estructural, que afectará a su comportamiento: un alto número de fibras dificultará su trabajabilidad, el alto contenido en cemento para alcanzar unas características de altas o muy altas prestaciones generarán reacciones de hidratación muy potentes, elevadas temperaturas y elevadas deformaciones reológicas se producirán en apenas horas.
Con el creciente conocimiento del material se afronta el diseño de estructuras alternativas a las convencionales. El principal objetivo consiste en reducir el peso propio de las estructuras, así se consiguen superar mayores luces con mismos cantos de vigas. Además, la eliminación de las armaduras secundarias supone un ahorro en mano de obra importante, que puede inclinar la balanza a favor del HPFRC o UHPFRC frente al hormigón convencional (CC). Estos argumentos se enfocan al aspecto económico a corto plazo.
A largo plazo, las alternativas HPFRC y UHPFRC suponen un ahorro en el mantenimiento importante, se puede llegar a triplicar la vida útil de las estructuras, la preocupación por ataque de agentes químicos desaparece al trabajar con unos materiales sin apenas apertura de poro.
Por último, se persigue realizar un estudio del consumo de materia prima de las alternativas para diferentes categorías de hormigón (CC, HPFRC y UHPFRC) ya que a medida que mejoran las características mecánicas el consumo de aglomerante, aditivos y la necesidad de superplastificantes, aumentan considerablemente.
MUCEM, Marsella.