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Huella de carbono y asentamiento del hormigón

Hay un impacto ambiental del hormigón con fibras y un efecto en el asentamiento de una mezcla de hormigón fibrado. La construcción es una industria estrechamente relacionada con la huella de carbono en el planeta.

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Debido al cambio climático los profesionales se centran en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. Asimismo, revisando las prácticas de construcción que utilizan materiales con una huella de carbono, como el hormigón con fibras.

El hormigón con fibras de polipropileno de alto módulo, es un hormigón muy funcional y de alto rendimiento. Ciertamente, muy empleado en suelos industriales, parkings, garages y edificios.

Fibras de refuerzo

De este modo, se deben emplear fibras de refuerzo en el hormigón para reducir la huella de carbono y el asentamiento. Finalmente NO está bien difundido en la industria de la construcción.

Un estudio en la Universidad de Ohio analizó el uso del hormigón con fibras como un material de refuerzo alternativo a la barra de acero convencional. Así, se intentó calcular la huella de carbono para la producción de un determinado pavimento de hormigón armado con fibra macro sintética.  Casi como compararlo con un suelo de hormigón armado con acero.

Se revisaron los procesos de fabricación, la producción, el transporte y la instalación en un suelo. Compilados los parámetros de emisión, se estudió el caso concreto de un suelo de hormigón con fibras y su huella de carbono. Todo ello, utilizando macro fibras sintéticas en lugar de la barra de acero tradicional. Finalmente, se mantuvo constante el tipo de mezcla de cemento y áridos.

Comparando una cantidad de 2.67 kilogramos de fibra sintética por metro cúbico para ser funcionalmente equivalente. Ciertamente con un rendimiento de una barra de acero de refuerzo #4, equivalente a unos 48 cm de largo x 10 mm de diámetro. Además de una resistencia a la tracción superior a 800 Mpa, la huella de carbono de la fibra requerida fue de 20,542 kg CO2 equivalentes. Mientras que la de un suelo de hormigón armado, fue de 46,931 kg CO2 equivalentes, este estudio de caso.

Entonces la huella de carbono de un suelo de hormigón armado podría reducirse en un 56% en relación con la huella de carbono del pavimento de acero reforzado correspondiente.

Las grandes reducciones de CO2 son factibles debido al gran volumen de suelos de hormigón armado que se utilizan en el mundo.

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¿Qué asentamiento se espera al usar fibras en el hormigón?

En función de la dosificación utilizada en el hormigón, se podría suponer un asentamiento con el uso de casi cualquier tipo de fibra existente en el mercado.

Cuanto mayor sea el contenido de fibra en la mezcla de hormigón, mayor será la pérdida potencial de asentamiento del hormigón.

Toda fibra que se use en el hormigón, actúa como un agregado en la mezcla de hormigón. Además se requiere que tengan un recubrimiento de pasta de cemento en cada hebra individual.

Cuanto mayor sea la superficie a cubrir, mayor será la demanda de pasta dentro de la mezcla. Cuanto más pasta cubra las fibras, menos pasta disponible habrá. Finalmente, actuará como lubricante dentro de la mezcla y se producirá una pérdida por asentamiento.

Cuando se utilizan fibras macro sintéticas en una dosis alta, 4.5 kilogramos por metro cúbico o superior, se recomienda echar un vistazo al diseño de la mezcla.

Se utilizan diferentes métodos para ayudar con una dosis más alta de fibra. Usando más finos en la mezcla o cambiando la gradación del agregado, siempre y cuando no cambie las propiedades deseadas de la mezcla.

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El asentamiento

La pérdida por asentamiento puede ser un problema con altas dosis de fibras. Si el asentamiento cae a 0 hay probabilidad que las fibras se deformen y se plieguen. Por ello causará, problemas en el acabado.

Empleando fibras en el hormigón y para evitar la pérdida por asentamiento inicial, se utilizan agentes plastificantes. Sin duda, como reductores de agua de rango medio a alto, antes de agregar la dosis completa de fibras.

El uso de agua afectará la resistencia a la compresión y posiblemente causará la segregación de la mezcla de hormigón.

Ciertas fibras sintéticas están diseñadas exclusivamente para aumentar el área de la superficie a través de la auto fibrilación. Mientras se mezclan. Maximizando su unión dentro del hormigón.

Se recomienda mezclar la fibra sintética de refuerzo durante 5 minutos. Casi para mezclas normales de hormigón en operación de hormigón pre mezclado. También después de que todos los demás componentes de la mezcla hayan sido agregados.

Para este tipo de aplicaciones, la pérdida por asentamiento es de 25 mm a 125 mm para dosis de 2  a 6 kg/m3 de fibra.

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Comentarios

Maximilian K. (Tomelloso)
La industria de la construcción está estancada en prácticas obsoletas, ignorando alternativas que podrían transformarla. El estudio de la Universidad de Ohio demuestra que el hormigón con fibras sintéticas es la respuesta para reducir la huella de carbono. ¿Por qué persistimos en seguir un camino destructivo cuando hay opciones más sostenibles? La resistencia superior y la disminución significativa de emisiones de CO2 son argumentos contundentes.

Antoine L. (Mérida)
El uso masivo de suelos de hormigón armado con fibras es un golpe a la inercia destructiva de la construcción convencional. La fibra sintética, con su reducida huella de carbono, debería ser el estándar. La elección es clara: adaptarse o contribuir a la degradación ambiental.

Se recomienda mezclar la fibra sintética de refuerzo durante 5 minutos. Casi para mezclas normales de hormigón en operación de hormigón pre mezclado. También después de que todos los demás componentes de la mezcla hayan sido agregados.
Ferran Gomez | ingeniero

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