Cuando la gente pregunta “¿Cuáles son los diferentes tipos de fibra de acero?”, En general, significan una de dos cosas. Puede que quieran que el clasificaciones estándar utilizadas en las normas ASTM o EN. O puede que quieran el formas del mercado común que ven en los catálogos, como fibras con extremo en forma de gancho, rizadas, rectas o retorcidas. Ambas formas son correctas. Las normas clasifican las fibras de acero principalmente por cómo están hechas. El mercado suele describirlas por su forma y estilo de anclaje.
Por eso el tema puede resultar confuso al principio. Una fibra puede llamarse alambre estirado en frío fibra de acero bajo una norma, pero el mismo producto también puede venderse como fibra de acero con gancho porque es la forma en la que primero se fijan los compradores. Así que la mejor respuesta es explicar ambos sistemas de forma sencilla.
La respuesta breve
Los principales tipos de fibra de acero suelen agruparse de dos maneras:
- Por método de fabricación: alambre estirado en frío, chapa cortada, alambre estirado en frío extraído por fusión, fresado o raspado, y alambre estirado en frío modificado o fibras fresadas a partir de bloques, según la norma que se siga.
- Por forma: encofrados rectos, en forma de gancho, ondulados o corrugados, planos o alargados, retorcidos y otros encofrados deformados para mejorar el anclaje en el hormigón.
Si sólo recuerdas una cosa, recuerda esto: Las normas se centran en la procedencia de la fibra y en cómo se produce, mientras que los ingenieros y compradores suelen fijarse en la forma de la fibra y en cómo se agarra al hormigón.
Tipos de fibra de acero por clasificación estándar
La norma más utilizada en Norteamérica es ASTM A820/A820M. Define cinco tipos de fibras de acero para el hormigón reforzado con fibras. Se trata del alambre estirado en frío de tipo I, la chapa cortada de tipo II, la fibra fundida de tipo III, la fibra cortada de tipo IV y el alambre estirado en frío modificado de tipo V. La ASTM también establece que estas fibras pueden ser rectas o deformadas. ASTM también establece que estas fibras pueden ser rectas o deformadas.
La principal clasificación europea es EN 14889-1. También utiliza cinco grupos, pero las últimas categorías se denominan de forma algo diferente. La norma EN 14889-1 enumera el Grupo I de alambre trefilado en frío, el Grupo II de chapa cortada, el Grupo III de extracción por fusión, el Grupo IV de alambre trefilado en frío raspado y el Grupo V fresado a partir de bloques. La misma norma dice también que las fibras pueden ser rectas o deformadas.
Así, cuando se comparan ASTM y EN, los tres primeros grupos son fáciles de igualar. La diferencia suele aparecer en las dos últimas categorías. ASTM utiliza fresado y alambre estirado en frío modificado, mientras que EN utiliza alambre trefilado en frío afeitado y fresado de bloques. En el trabajo real de compra, muchos proveedores siguen describiendo el producto primero por su forma, porque es más fácil de entender para los contratistas.
1. Fibra de alambre de acero estirado en frío
La fibra de alambre de acero estirado en frío es una de las categorías más comunes del mercado. Según ASTM, es del Tipo I. Según EN, es del Grupo I. Estas fibras proceden de alambre de acero estirado hasta alcanzar el tamaño requerido, cortado a continuación a medida y, a menudo, deformado para mejorar la adherencia. Según la NPCA, el alambre trefilado en frío es la fibra de acero más utilizada en los prefabricados de hormigón, debido a la elevada resistencia a la tracción del alambre de origen.
Esta categoría engloba muchos de los productos que los compradores ya conocen, sobre todo el hooked-end y algunas fibras rectas. Es muy común en prefabricados, forjados y hormigón proyectado. Si abre muchos catálogos de fibra de acero, gran parte de la gama de productos se basará en el alambre estirado en frío.
2. Fibra de chapa de acero cortada
La fibra de chapa de acero cortada se fabrica a partir de chapa de acero cortada en trozos estrechos de fibra. ASTM lo clasifica como Tipo II. EN la clasifica como Grupo II. Estas fibras pueden ser lisas o deformadas, como en otras categorías.
Las fibras cortadas en láminas son un tipo estándar reconocido, pero se habla menos de ellas que del alambre estirado en frío en muchas conversaciones cotidianas sobre productos. Aun así, siguen formando parte de las dos normas principales y se siguen utilizando cuando la geometría del producto y el precio se ajustan al trabajo.
3. Fibra de acero extraída por fusión
La fibra de acero extraída por fusión se produce directamente a partir de acero fundido. La ASTM la clasifica como Tipo III. EN la clasifica como Grupo III.
Estas fibras suelen tener una superficie y una sección transversal diferentes a las de los productos a base de alambre. La norma EN 14889-1 señala que las fibras del Grupo III tienen secciones transversales irregulares, razón por la cual el método de ensayo de la resistencia a la tracción se aplica de forma diferente a los dos primeros grupos.
4. Fibra de acero cortada en laminador o alambre estirado en frío afeitado
En este caso, la denominación cambia en función de la norma. ASTM utiliza Fresado tipo IV. ES utiliza Alambre trefilado en frío afeitado del Grupo IV.
Estas denominaciones no significan que todos los productos sean idénticos en las dos normas. Sin embargo, ambas describen fibras que no tienen la típica forma básica de alambre estirado en frío. En la práctica, ésta es una de las razones por las que los ingenieros comprueban tanto el tipo estándar como la hoja de producto antes de aprobar una fibra. El tipo estándar indica el origen y la ruta de producción. La hoja de producto indica la geometría real, la longitud, la relación de aspecto y la forma de anclaje.
5. Alambre estirado en frío modificado o fibra de acero fresada a partir de bloques
ASTM Tipo V es alambre estirado en frío modificado. ES El Grupo V es fresado de bloques.
Este es otro punto en el que los compradores deben leer atentamente. La etiqueta no es sólo un pequeño cambio de redacción. Refleja un lenguaje normativo diferente. En el mercado, sin embargo, mucha gente seguirá describiendo estas fibras por la forma final que ven, como deformada, retorcida u otro estilo de anclaje, porque eso les ayuda a juzgar cómo puede comportarse la fibra en el hormigón.
Tipos de fibra de acero por forma
Para la mayoría de los contratistas, diseñadores y compradores, la respuesta basada en la forma es más fácil de utilizar. Esto se debe a que la forma de la fibra afecta al anclaje, la resistencia a la extracción, el comportamiento de mezcla y el efecto final de puenteo de grietas. El manual de Sika enumera las principales formas de macrofibras de acero como fibras con extremo en forma de gancho, con extremo plano, onduladas o con deformaciones continuas, y fibras rectas. El resumen de pavimentos de Iowa State también señala que las fibras de acero en el mercado son comúnmente extremo recto, en forma de gancho, deformado o ensanchado.
Fibra de acero recta
La fibra de acero recta es la forma más sencilla. No tiene gancho ni onda. Algunas fibras rectas pueden tener una superficie rugosa o una sección transversal especial, pero el cuerpo de la fibra sigue siendo recto.
Las fibras rectas son fáciles de entender, pero suelen depender más de la unión y la fricción que de un anclaje mecánico del extremo. Por eso, muchas fibras de acero comerciales modernas ya no son simples alambres rectos lisos. Muchos productos utilizan ahora algún tipo de deformación para mejorar la resistencia a la extracción y el rendimiento tras la fisuración.
Fibra de acero con gancho
La fibra de acero con extremos en forma de gancho es una de las formas comerciales más conocidas. Los extremos se doblan en forma de gancho para mejorar el anclaje en el interior del hormigón. Sika señala que muchas fibras de acero utilizan extremos en forma de gancho o planos para mejorar el anclaje. El material didáctico de la ETH de Zúrich también señala que las fibras con extremos en forma de gancho son estándar para muchas aplicaciones porque el gancho proporciona anclaje mecánico, mientras que las fibras rectas dependen mucho más de la unión por sí solas.
Esta es una de las razones por las que las fibras con gancho son tan comunes en suelos industriales, productos prefabricados, revestimientos de túneles y trabajos estructurales con SFRC. A los compradores les gustan porque la forma es fácil de identificar y la idea de rendimiento es fácil de entender: el gancho ayuda a la fibra a permanecer enganchada a través de una grieta.
Fibra de acero ondulada
La fibra de acero ondulada tiene un cuerpo ondulado u ondulado. Algunos documentos también lo denominan forma deformada u ondulada, dependiendo de la geometría exacta. La descripción general de pavimentos de Iowa State señala que las fibras de acero pueden deformarse, y Sika describe las fibras de acero onduladas o continuamente deformadas como una de las principales formas de macrofibras de acero.
Esta forma se utiliza para mejorar la adherencia y la resistencia a la extracción en toda la longitud de la fibra, no sólo en los extremos. En los informes e investigaciones de los proyectos, las fibras onduladas aparecen a menudo como una categoría de prueba separada, junto a las fibras con extremos en forma de gancho y retorcidas. Por ejemplo, en un estudio reciente sobre tableros de puentes financiado a través de la investigación en transporte, se probaron fibras de acero en forma de gancho, onduladas y retorcidas como tres formas distintas.
Fibra de acero con extremo plano o ampliado
La fibra de acero de extremo plano es otro tipo habitual en el mercado. Estas fibras son en su mayoría rectas, pero los extremos se agrandan, aplanan o se les da otra forma para aumentar el anclaje. Sika enumera las fibras con extremos planos como una de las principales macrofibras de acero y señala que los extremos planos favorecen el anclaje. En el resumen de Iowa State también se utiliza el término "extremo alargado" para las formas habituales en el mercado.
Este tipo puede ser útil cuando el proveedor desea un cuerpo recto pero quiere una sujeción mecánica más fuerte en la fisura. En pocas palabras, se trata de un término medio entre una fibra recta lisa y una fibra visiblemente deformada.
Fibra de acero trenzada
La fibra de acero trenzada es otro tipo importante en el mercado, especialmente en sistemas de hormigón de alto rendimiento. Los informes de investigación sobre el transporte muestran que las fibras retorcidas se ensayan como una forma separada junto con las fibras en forma de gancho y las onduladas. La literatura académica y técnica también trata las fibras retorcidas como una geometría distinta porque la torsión cambia la adherencia y el comportamiento de extracción.
Las fibras trenzadas no siempre son la primera opción para todas las losas de hormigón estándar, pero son bien conocidas en el diseño avanzado de hormigón reforzado con fibras. En el lenguaje del mercado, suelen elegirse cuando se desea un enclavamiento mecánico más fuerte y una mayor contribución tras la fisuración.
Otras fibras de acero deformadas
No todos los productos encajan perfectamente en una sola etiqueta popular. Las fuentes industriales y de investigación describen muchas otras formas deformadas, como espirales, relieves, paletas, botones, espirales y otras formas especiales para mejorar la unión o el anclaje. Una revisión clásica de Naaman señala que las fibras pueden ser lisas, dentadas, deformadas, onduladas, enrolladas, retorcidas o hechas con ganchos, paletas o botones en los extremos. Un avance reciente de la ASCE también enumera las categorías geométricas habituales: recta, ondulada, en espiral, retorcida y con extremos en forma de gancho.
Esto es importante porque el diseño de la fibra de acero no sólo tiene que ver con el metal en sí. También tiene que ver con la forma en que la fibra se agarra a la matriz de cemento una vez iniciada la fisuración. Por eso muchos productos comerciales utilizan una geometría modificada en lugar de una forma de alambre simple.
Tamaños y propiedades típicos
Las fibras de acero también se describen mediante longitud, diámetro, relación de aspecto, resistencia a la tracción y sección transversal, no sólo por el nombre del tipo. La Sociedad del Hormigón señala que las fibras de acero comunes suelen estar en el rango de unos 19 a 60 mm de longitud, con relaciones de aspecto en torno a 30 a 100, y resistencias a la tracción en torno a 345 a 1700 N/mm².. También señala secciones transversales comunes como redonda y plana, además de deformaciones como recta, ondulada y en forma de gancho en los extremos.
Así pues, dos fibras pueden denominarse ambas fibras de acero de tipo gancho y comportarse de forma diferente en el hormigón. Una puede ser más larga. Una puede tener una mayor relación de aspecto. Una puede utilizar un alambre de acero más resistente. Una puede dispersarse mejor en la mezcladora. Por eso, los buenos proveedores no se limitan a dar el nombre de la forma. También facilitan el tamaño, la resistencia a la tracción, la guía de dosificación y los datos de rendimiento.
¿Qué tipo es el más común?
Si se pregunta qué tipo es el más habitual en las obras de hormigón real, la respuesta suele ser alambre estirado en frío fibra de acero, A menudo se vende en forma deformada, como en forma de gancho. La NPCA afirma que el alambre estirado en frío es la fibra de acero más común en los prefabricados de hormigón. El manual de Sika también dice que las fibras del Grupo I o Tipo I son las fibras de acero más utilizadas en el hormigón, y que a menudo se suministran como productos rectos o deformados en formato suelto o pegado.
Esto no significa que los demás tipos carezcan de importancia. Simplemente significa que el alambre estirado en frío ofrece al mercado un gran equilibrio entre resistencia, disponibilidad y facilidad de fabricación. Por eso muchas de las fibras que más ven los compradores se basan en esta vía.
Cómo elegir el tipo de fibra de acero adecuado
El mejor tipo de fibra de acero depende del trabajo. Si el proyecto necesita una opción conocida y ampliamente disponible, la fibra de alambre estirado en frío con extremo en forma de gancho suele ser un buen punto de partida. Si el proyecto necesita un comportamiento de extracción diferente o un objetivo de rendimiento específico, puede que merezca la pena comparar productos ondulados, de extremo plano o retorcidos. La forma es importante porque el anclaje controla cómo la fibra puentea las grietas y cuánta resistencia residual queda después de la fisuración.
También es conveniente comprobar primero la norma. Si la especificación del proyecto es ASTM A820, la fibra debe coincidir con el sistema de tipos ASTM. Si el proyecto está redactado según la norma EN 14889-1, el producto debe corresponder al sistema de grupos EN. Después, el comprador debe comprobar la geometría real del producto, su tamaño, la resistencia a la tracción, la protección contra la corrosión, si es necesaria, y los datos de las pruebas del proveedor.
En Ecocretefiber™., Esta es la forma práctica de leer el mercado. Un comprador no debe elegir sólo por una foto o una etiqueta corta. La elección correcta viene de hacer coincidir el tipo de fibra, la forma y los datos de rendimiento con el trabajo real. Así es como Shandong Jianbang Chemical Fiber Co. se acerca a la selección de fibras de acero para suelos, prefabricados, hormigón proyectado y otros usos exigentes del hormigón.
Conclusión
Entonces, ¿cuáles son los distintos tipos de fibra de acero? La respuesta más clara es ésta: Por norma, las fibras de acero se dividen principalmente en alambre estirado en frío, chapa cortada, alambre estirado en frío extraído por fusión, fresado o afeitado, y alambre estirado en frío modificado o fibras fresadas a partir de bloques. En cuanto a su forma, se dividen en rectas, en forma de gancho, onduladas, planas, retorcidas y otras formas deformadas.
Para la mayoría de los compradores, lo más útil es aprender ambos sistemas. El tipo estándar indica cómo está hecha la fibra. La forma le indica cómo es probable que se ancle en el hormigón. Una vez que entienda ambos, elegir la fibra de acero adecuada será mucho más fácil. Y en la mayoría de los proyectos cotidianos de hormigón, la fibra que verá más a menudo sigue siendo el producto de alambre estirado en frío, especialmente en forma de gancho.
