Por qué importan los “tipos” al comprar fibras de polipropileno
Un equipo de proyecto suele decir “Fibra PP” como si se tratara de un único producto. Un equipo de proyecto sigue obteniendo resultados muy diferentes con distintos tipos de fibra. Un equipo de losa quiere menos grietas tempranas en la superficie. El equipo de un túnel quiere un mejor comportamiento en caso de incendio. Un equipo de prefabricados quiere una mayor resistencia en los bordes y menos desconchones. Estos objetivos requieren diferentes tamaños de fibra, diferentes formas y diferentes pruebas de verificación.
Este es el punto de vista central que simplifica el tema. Las fibras de polipropileno pueden dividirse en microfibras y macrofibras en función de su tamaño y de lo que hacen en el hormigón. Un estudio de investigación expone esta idea de forma directa y añade que la longitud y la función determinan la división en la práctica. La guía ACI utiliza una línea de tamaño clara para las fibras sintéticas, y define las fibras microsintéticas como inferiores a 0,3 mm de diámetro (o equivalente) y las fibras macrosintéticas como iguales o superiores a 0,3 mm.
Un comprador puede utilizar esa división para evitar especificaciones erróneas. Un comprador también puede utilizar esa división para elegir el método de prueba correcto y la dosis correcta. Ecocretefiber™ apoya a ambos grupos, y Shandong Jianbang Chemical Fiber Co., Ltd. apoya a los compradores con un suministro estable y una documentación clara.
Función básica de las fibras de polipropileno en el hormigón
Las fibras de polipropileno actúan como pequeños refuerzos que se extienden por la mezcla. Las fibras ayudan porque el hormigón se agrieta cuando la tensión supera su resistencia a la tracción. Las fibras tienden puentes sobre las pequeñas grietas y distribuyen la tensión a través de muchas líneas diminutas. Las fibras también ayudan a mantener unido el hormigón fresco cuando aún es débil.
El NRMCA explica esta idea general para las fibras sintéticas. El NRMCA afirma que las fibras sintéticas puentean y dispersan las fisuras y mantienen el hormigón firmemente unido, y vincula estas ventajas a la fisuración por flexión, temperatura y contracción. Un equipo de proyecto sigue necesitando un buen curado, una buena disposición de las juntas y un buen acabado, y las fibras siguen siendo útiles cuando las condiciones de la obra hacen que la losa se agriete antes de tiempo.
El polipropileno es importante porque es duradero en el entorno alcalino de la pasta de cemento. La norma ASTM C1116 define el hormigón reforzado con fibras sintéticas de Tipo III y pide pruebas de resistencia al deterioro por la humedad y los álcalis en la pasta de cemento y en la exposición a los aditivos, y la nota enumera las poliolefinas como el polipropileno como duraderas en el hormigón. Esta es una de las razones por las que las fibras de polipropileno se convirtieron en una opción común tanto para el uso micro como macro.
Tipo 1: Microfibras de polipropileno
Qué significa “micro” y para qué sirven las microfibras
Microfibras de polipropileno son fibras de pequeño diámetro que se dirigen principalmente a las primeras horas tras su colocación. ACI describe las microfibras sintéticas como inferiores a 0,3 mm de diámetro (o equivalente). La norma ASTM D7508 utiliza la densidad lineal para describir la microfibra de poliolefina, y establece la microfibra por debajo de 580 denier, que la norma relaciona con un diámetro equivalente inferior a 0,3 mm.
Las microfibras de PP se centran en agrietamiento por contracción plástica y agrietamiento por asentamiento plástico. Estas grietas aparecen cuando el hormigón aún está fresco. La superficie pierde agua y la superficie se contrae y la pasta es aún débil, por lo que la superficie abre grietas finas. El NRMCA describe las fibras sintéticas como una herramienta práctica para el control de las fisuras por retracción plástica en la práctica del hormigón. Una red de microfibras ayuda porque proporciona a la pasta muchos puentes diminutos a través de las trayectorias de las primeras grietas.
Una microfibra de PP no actúa como una barra de refuerzo y no sustituye al refuerzo estructural. Una microfibra de PP mejora principalmente el control de las grietas tempranas y la cohesión de la mezcla. Un comprador obtiene el mejor valor cuando utiliza microfibras para el riesgo de fisuración temprana y mantiene el plan de acero de diseño para las necesidades estructurales.
Microtipo A: Microfibra de polipropileno monofilamento
A microfibra de PP monofilamento es una fibra de un solo filamento. La fibra parece un pelo fino, y la fibra se dispersa por la mezcla cuando la energía de mezclado es suficiente. Muchos proveedores utilizan microfibras monofilamento para reducir el agrietamiento por contracción del plástico y mejorar la cohesión. Una descripción práctica de la industria dice que las microfibras incluyen formas monofilamento y fibriladas, y enmarca el monofilamento como “hebras individuales” y el fibrilado como una forma similar a una red.
Una microfibra monofilamento tiende a extenderse bien cuando la tripulación la añade de forma controlada. La cuadrilla debe evitar verter una dosis completa en una bolsa seca. La cuadrilla debe añadir la fibra en el hormigón en movimiento, y debe mezclar el tiempo suficiente para conseguir una distribución uniforme. El NRMCA considera la adición de fibra sintética como una parte normal de la dosificación y mezcla cuando la cuadrilla sigue los procedimientos básicos.
Un comprador suele elegir microfibra monofilamento para losas, revestimientos y superficies prefabricadas en las que las finas grietas iniciales provocan reparaciones y reclamaciones. Un comprador también la elige cuando la calidad del acabado es importante, porque muchas cuadrillas encuentran que las microfibras monofilamento son más fáciles de acabar que las fibras tipo red en dosis similares.
Microtipo B: Fibra de polipropileno de película fibrilada
A fibra de PP fibrilada comienza como una película, que se corta y estira para que adquiera forma de red durante el mezclado. Esta forma puede crear un mayor encaje mecánico en la pasta porque la red ofrece más superficie y más “nodos” para que la pasta se agarre.
Un informe de investigación del Departamento de Transportes describe este punto de unión en un lenguaje sencillo. El informe afirma que las fibras de polipropileno en forma de películas y cintas fibriladas o mallas tejidas proporcionan una mejor unión con la matriz de cemento que las fibras monofilamento troceadas, y vincula el efecto a la penetración de la pasta de cemento en la red creada por la fibrilación. Esta unión sigue siendo principalmente física, por lo que el trabajo sigue dependiendo de la dispersión y la mezcla adecuada.
Una microfibra fibrilada a menudo funciona bien para el control del agrietamiento por contracción plástica y para la resistencia al impacto y a la abrasión en algunas mezclas. En algunos acabados, es posible que el personal vea un mayor patrón de fibras en la superficie, por lo que debería realizar un vertido de prueba cuando el aspecto de la superficie sea una prioridad. El comprador también debe comprobar el rango de dosificación indicado en el producto, ya que los productos fibrilados pueden utilizar diferentes objetivos de dosificación que los productos monofilamento.
Microtipo C: Fibra de polipropileno multifilamento
La palabra clave que buscan muchos compradores es fibra de polipropileno multifilamento, y los compradores suelen utilizarlo de dos formas distintas. Algunas personas utilizan “multifilamento” para referirse a cualquier fibra hecha de muchos filamentos diminutos. Otros utilizan “multifilamento” como término textil para referirse a cómo se extruye o ensambla una fibra.
Un reciente manual de Sika sobre el hormigón reforzado con fibras explica esta confusión. El manual menciona el monofilamento y el fibrilado como los dos tipos principales de microfibras sintéticas, y dice que la industria textil a veces se refiere a las fibras fibriladas como multifilamento debido a la forma en que las fibras se extruyen a través de un cabezal de múltiples cabezas. Este punto es importante porque un comprador puede pedir la forma equivocada si sólo utiliza “multifilamento” sin una descripción de la forma.
Algunos productos son también verdaderos sistemas multifilamento similares al hilo. En un artículo de investigación publicado en Applied Sciences (MDPI) se comparan los macro monofilamentos y los micro multifilamentos, y los autores consideran que los micro multifilamentos son un tipo de fibra distinto para los compuestos de cemento. En este tipo de hilo, el haz de fibras contiene muchos filamentos finos. El haz puede repartir la tensión a través de muchos micropuentes, y el haz también puede cambiar el comportamiento de separación de grietas en algunas mezclas.
Un comprador que desee “fibra de polipropileno multifilamento” debe hacer una pregunta adicional. El comprador debe preguntar si el proveedor se refiere a una película fibrilada que se abre en forma de red, o si el proveedor se refiere a un haz de hilo hecho de muchos filamentos. El comprador también debe preguntar por la longitud de la fibra y la densidad lineal, así como por la función prevista, para que el producto se ajuste al trabajo.
Tipo 2: Macrofibras de polipropileno
Qué significa “macro” y para qué sirven las macrofibras
Las macrofibras de polipropileno son fibras de mayor tamaño cuyo objetivo principal es el rendimiento después de la fisuración. ACI define las fibras macrosintéticas como de 0,3 mm o más de diámetro (o equivalente). La norma ASTM D7508 fija la macrofibra de poliolefina en 580 denier o más, y vincula ese límite a un diámetro equivalente de 0,3 mm.
Las macrofibras ayudan porque puentean las grietas más grandes y mantienen la capacidad de carga después de la primera grieta. Los diseñadores suelen llamar a esto resistencia residual o resistencia posterior a la fisuración. ASTM C1609 es un método de ensayo de flexión común para el hormigón reforzado con fibras, y ASTM describe que el ensayo evalúa el comportamiento a flexión a partir de la curva carga-deflexión de un ensayo de viga. Este es el tipo de ensayo al que se dirigen las macrofibras.
La macrofibra de PP compite a menudo con las fibras de acero en losas y hormigón proyectado, y puede resultar atractiva cuando el riesgo de corrosión es importante y cuando la seguridad en la manipulación también lo es. La Concrete Society señala que la norma BS EN 14889-2 cubre las fibras poliméricas y vincula los requisitos a los valores de resistencia a la flexión residual de los ensayos de vigas, y trata las macrofibras sintéticas como una categoría establecida.
El comprador debe seguir tratando la macrofibra como un producto de ingeniería. El comprador debe solicitar el método de ensayo y los valores residuales notificados, así como una dosificación que se ajuste al rendimiento previsto.
Macro tipo A: Macro monofilamento fibra sintética de polipropileno
Una macrofibra monofilamento es una fibra gruesa de un solo filamento. Muchos productos utilizan una superficie ondulada o en relieve para mejorar la resistencia a la extracción. Muchos productos también utilizan formas deformadas, como perfiles retorcidos o texturizados, para aumentar la unión mecánica.
La norma EN 14889-2 da ejemplos de etiquetado que incluyen el tipo de polímero, la clase, la longitud, el diámetro y la forma, e incluye el polipropileno como tipo de polímero y “deformado” como ejemplo de forma. Este tipo de información ayuda al comprador a comparar productos de forma coherente. La longitud de una macrofibra suele ser mucho mayor que la de una microfibra, y un rango común en los boletines de la industria es de alrededor de 38 a 50 mm para macrofibras sintéticas, con dosis más altas que las microfibras.
Un producto de macro monofilamento suele ser adecuado para losas en el suelo, pavimentos y hormigón proyectado en los que el diseñador desea una contribución medida posterior a la fisuración. El comprador debe vincular la elección del producto a un método de ensayo como el ASTM C1609, porque ese ensayo está diseñado para captar el comportamiento posterior a la fisuración a partir de una curva de carga-deflexión de la viga.
Macrotipo B: Paquete retorcido y macrofibras de polipropileno de perfil de ingeniería
Algunas macrofibras de PP utilizan una estructura de haces retorcidos o un estilo de cinta aplanada con textura. Algunas fibras también utilizan una mezcla de formas o un patrón de múltiples nervaduras. El objetivo de estos diseños es aumentar la adherencia y reducir el deslizamiento, de modo que la fibra pueda soportar la carga después del agrietamiento con menos arrancamiento.
La norma ASTM D7508 reconoce que los productos de fibra también pueden ser de “longitud múltiple” y “graduados”, y también reconoce el término “híbrido” como una combinación de macrofibras y microfibras de poliolefina. Este lenguaje estándar se ajusta a la realidad del mercado, ya que muchos productos de macrofibra no parecen un simple filamento redondo.
El comprador debe tratar estas macrofibras artificiales como productos de alto rendimiento. El comprador debe preguntar por la geometría, las propiedades de tracción y los resultados de las pruebas de resistencia residual. El comprador también debe preguntar cómo afecta el producto a la trabajabilidad y al acabado con la dosificación prevista. La Sociedad del Hormigón señala que la norma EN 14889-2 pide a los proveedores que declaren la dosificación para alcanzar los niveles de resistencia residual a la flexión establecidos según un método de ensayo de vigas definido. Este punto es importante porque una compra de macrofibra no es sólo “kg por m³”. La compra es también “rendimiento por kg”.”
Otras etiquetas de clasificación que verá en las especificaciones
Un comprador verá términos adicionales en las especificaciones y hojas de datos, y estos términos a menudo se sitúan bajo el paraguas micro o macro.
Sistemas híbridos de fibra de polipropileno combinan microfibras y macrofibras en un paquete de productos o en un diseño. ASTM D7508 incluye la fibra híbrida como una categoría reconocida que combina macro y micro fibras de poliolefina. Un concepto híbrido puede tener sentido cuando un proyecto desea un control temprano de las grietas y también un soporte posterior a las grietas en un solo sistema.
Fibras de polipropileno de longitud múltiple incluyen hebras cortadas de diferentes longitudes. La norma ASTM D7508 también enumera las fibras de varias longitudes como una categoría. Un proveedor puede utilizar este enfoque para ajustar la dispersión y el puenteo de grietas a través de diferentes tamaños de grieta.
Fibras de polipropileno graduadas incluyen múltiples longitudes y múltiples deniers en una gradación. ASTM D7508 enumera la fibra graduada como una categoría. Este diseño puede tratar tanto las grietas a nivel de la pasta como los puentes de grietas más grandes, dependiendo de la mezcla exacta.
Estas etiquetas siguen necesitando la pregunta micro y macro en primer lugar. El comprador debe seguir preguntando qué parte del sistema actúa como micro y qué parte como macro, y qué función atribuye el proveedor a cada parte.
Cómo elegir el tipo de fibra de polipropileno adecuado para una obra de hormigón
Un comprador puede elegir más rápidamente cuando relaciona el tipo de fibra con el modo de fallo que desea reducir.
Si el trabajo muestra grietas superficiales tempranas en días calurosos y ventosos, el trabajo necesita microfibras de PP más disciplina de curado. Un comprador puede comparar el control de grietas en edades tempranas con ASTM C1579, y ASTM establece que el método compara el agrietamiento de la superficie de paneles reforzados con fibra con paneles de control bajo restricción y pérdida de humedad lo suficientemente severa como para agrietarse antes del fraguado final. Un comprador puede utilizar este método para comparar mezclas que incluyan microfibras monofilamento y microfibras fibriladas y opciones de hilo de fibra de polipropileno multifilamento, siempre y cuando el comprador ejecute la prueba de forma coherente.
Si el trabajo necesita capacidad post-fisura, el trabajo necesita macrofibras de PP o fibras de acero, y el trabajo necesita un método de diseño que utilice datos de resistencia residual. La norma ASTM C1609 evalúa el comportamiento a flexión a partir de la curva carga-deflexión, y esa curva capta el comportamiento posterior a la fisuración que proporcionan las macrofibras.
Si el trabajo necesita confianza en la durabilidad a largo plazo, el trabajo necesita una fibra que se ajuste a un marco de durabilidad como ASTM C1116 Tipo III, y ASTM C1116 pide pruebas de resistencia al deterioro en pasta de cemento humedad y álcalis y aditivos.
El NRMCA también proporciona un anclaje de dosificación práctico para el uso común de fibras sintéticas, y describe el uso típico para el control de la contracción del plástico y, a continuación, señala que una dosificación mayor puede aumentar los beneficios más allá de ese uso básico. El comprador debe seguir utilizando la orientación del proveedor y los lotes de prueba, porque el diseño de la mezcla y el tiempo de transporte y de los áridos cambian la dispersión real.
Dónde encaja Ecocretefiber™ en esta clasificación
Ecocretefiber™. es una marca de fibra de Shandong Jianbang Chemical Fiber Co., y el producto se centra en las fibras de refuerzo de hormigón para compradores profesionales. Nuestra planificación de productos sigue la misma lógica que las normas y directrices. ACI separa las micro y macro fibras sintéticas en la línea de 0,3 mm. La norma ASTM D7508 también separa las microfibras de las macrofibras de poliolefina en el límite de 580 denier, que coincide con la línea de 0,3 mm de diámetro equivalente.
Un comprador puede utilizar Ecocretefiber™ para necesidades de microfibra de PP como el control de grietas por contracción plástica, y un comprador puede utilizar Ecocretefiber™ para necesidades de macrofibra de PP como el soporte posterior a la grieta en losas y hormigón proyectado. Un comprador que busque específicamente fibra de polipropileno multifilamento también puede utilizar este término de forma precisa. El comprador puede elegir una forma de microfibra que se ajuste al significado previsto, y el comprador puede elegir productos fibrilados con apertura de red cuando el trabajo necesite esa forma, y el comprador puede elegir productos multifilamento similares al hilo cuando el trabajo necesite esa forma, y el comprador puede verificar la elección con el método de prueba adecuado.
Nuestro equipo apoya este proceso de compra con una identificación clara del producto, y etiquetas de envasado claras, y un control de lotes estable, y una documentación que se ajusta a las normas comunes.
Conclusión
Las fibras de polipropileno vienen en diferentes tipos, y la primera división limpia es microfibras y macrofibras. ACI utiliza una línea de 0,3 mm de diámetro (o equivalente) para separar las fibras microsintéticas de las macrosintéticas, y las fibras de polipropileno pueden estar en cualquiera de los dos grupos. En un documento de revisión también se expone el mismo punto de vista básico en términos prácticos, y se dice que las fibras de polipropileno se dividen en micro y macro en función de su longitud y función en el hormigón. Las microfibras de polipropileno contribuyen principalmente a la fisuración temprana, y los microproductos incluyen monofilamentos, películas fibriladas e hilos de fibra de polipropileno multifilamento, cuya denominación puede variar según el sector. Las macrofibras de polipropileno ayudan principalmente después del agrietamiento, y los compradores suelen utilizar pruebas de rendimiento como ASTM C1609 y marcos normativos como EN 14889-2 para comparar opciones. Si desea un proveedor que pueda respaldar la selección micro y macro con identificaciones de producto claras y un suministro estable, Ecocretefiber™ de Shandong Jianbang Chemical Fiber Co., Ltd. está listo para respaldar su mezcla de hormigón y su especificación.
