Hormigón proyectado con fibras

Cada vez se está imponiendo más, sobre todo en reparación de estructuras de hormigón, el hormigón o mortero proyectado reforzado con fibras. Estas fibras, metálicas o plásticas, al proyectarse quedan distribuidas en todas direcciones, resultando un material con buenas prestaciones a tracción, flexión, impacto, fatiga y fisuración. Las fibras se mezclan en la masa y fluyen sin problema por el cañón de lanzamiento. Se trata de una solución de gran interés en el caso de la fisuración que permite sustituir las soluciones clásicas de mallas electrosoldadas y telas de gallinero.

Una aplicación interesante es la reparación de estructuras dañadas por el fuego, en recrecidos, en revestimientos de túneles, consolidación de taludes y reparación de presas. Si se usan fibras de acero inoxidable, áridos refractarios y cemento aluminoso, se pueden revestir hornos y conductos de gases a elevadas temperaturas.

Lo habitual es utilizar fibras de acero de bajo contenido en carbono, de unos 30 mm de longitud y diámetros entre 0,3 y 0,5 mm. Su proporción es inferior al 1% en volumen (menos de 80 kg/m3). La fibras suelen ser rectas o con los extremos conformados, más usadas, pues mejoran el anclaje en la masa y permite el uso de fibras más cortas, y por  tanto, mezclas más dóciles.

Se pueden usar fibras distintas a las de acero. La fibra de carbono presenta propiedades ideales, pero su precio es muy alto para su uso habitual. La fibra de vidrio es adecuada en aplicaciones de partículas finas especiales, debiendo cumplir con los requisitos especiales para su comportamiento a largo plazo. La fibra de polímero es fundamentalmente para reparar el hormigón, pues mejora la cohesión interna del hormigón proyectado y reduce el agrietamiento por contracción durante el desarrollo de la resistencia inicial. La fibra plástica  mejora la resistencia al fuego del hormigón en general.

Entre las fibras que más se emplean en gunitados de hormigón están las fibras de basalto. Esta fibra se obtiene a partir de un complejo proceso productivo en el que la roca basáltica se funde en un horno de gas a 1580 ºC y se bate mediante un proceso de centrifugación. El empleo de las fibras de basalto como refuerzo del hormigón es bastante reciente.

Técnica del Gunitado o Hormigón proyectado

El gunitado es una técnica de proyectar el hormigón, resulta especialmente efectiva para la protección frente a la degradación o erosión de los materiales más inestables de un talud y para otras aplicaciones como:

-Recubrimiento, estabilización y fijación de taludes, capa antierosión y protección superficial, con un grado de durabilidad que hace que su mantenimiento sea pequeño

-Protección de taludes frente a desprendimientos.

-Revestimiento y protección de barrancos, canales, cunetas y acequias

-Protección y rehabilitación de túneles.

-Refuerzo estructural en edificaciones antiguas.

-Construcción de piscinas y depósitos para líquidos.

El hormigón proyectado es un hormigón cuyo tamaño máximo de áridos es superior a 8 mm, y que aplicado a máquina, se proyecta a gran velocidad sobre un soporte a través de manguera y boquilla. El mortero proyectado es un mortero cuyo tamaño máximo de áridos no excederá de 8 mm.

Habitualmente se usan tres procesos distintos, que son:

-Mezcla seca.

-Mezcla húmeda

-Mezcla semi-húmeda.

El proceso de mezcla húmeda se usa para grandes aplicaciones. Y nos obligara a acudir a más servicios.

En el sistema de mezcla semi-húmeda, la dosificación del agua, se realiza aproximadamente 5 m antes de la boquilla, así evitamos que la mezcla seca se disperse a la hora de hacer la proyección.

La técnica del gunitado en vía seca consiste en proyectar con una manguera a alta presión, hormigón compuesto por mezclas de cemento, áridos finos y gruesos, agua y aditivos como acelerantes y fibras, que al fraguar adquiere una considerable resistencia. los áridos clasificados son mezclados en seco con el cemento, y esta mezcla seca es conducida a una enorme presión a lo largo de una manguera, al final de esta se incorpora el agua, la cantidad de agua se regula por medio de una válvula.

El hormigón recién formado, con la cantidad formulada de cada material se proyecta y capa a capa va formando un cuerpo homogéneo, con gran densidad, sin posibilidades de coqueras, dando una resistencia enorme y una impermeabilización definitiva. La fuerza con que se produce la proyección provoca un impacto sobre la superficie del talud, produciendo la compactación del material y un cierto porcentaje de rechazo que llamamos rebote.

El gunitado apenas proporciona sostenimiento ante posibles deslizamientos del talud, ya que su función es la protección superficial e impermeabilizacion. Cuando el talud es muy inestable, se requiere el uso de barras de acero o bulones que sujetan el recubrimiento contra el terreno, también a veces es aconsejable el uso de malla.

El gunitado se caracteriza además por ser un elemento capaz de sellar de forma segura grietas y otras oquedades de los taludes en roca. Para esto es muy importante la granulometría. Durante la primera fase se forma una pequeña capa constituida por mortero de cemento y partículas de arena de granulometría fina, que penetran en los poros y grietas sirviendo así de base para aumentar posteriormente sobre ella el espesor de la capa a medida que se adhieren partículas de mayor tamaño. El gunitado lo podemos aplicar sobre cualquier superficie con el objetivo de conseguir un muro continuo, con mayor resistencia y menor espesor, con cualquier tipo de pendiente, ofreciendo una impermeabilización por la baja porosidad. Para garantizar la efectividad de la técnica el talud debe estar libre de rocas sueltas o fracturadas, suelo disgregado, vegetación. Debemos tener en cuenta siempre la instalación de drenajes en las zonas gunitadas para evitar el aumento de la presión de agua sobre el talud.

Para garantizar la efectividad de esta técnica debemos contemplar:

-Limpieza del talud.

-Proyección de varias capas.

-Bulonado sistemático, combinado a veces con malla metálica.

-No aplicar la gunita en los puntos de drenaje natural del talud.

-Instalación de drenes si fueran necesarios.

Las principales ventajas del uso del hormigón proyectado son:

-El gunitado es un material estructuralmente resistente y durable, con buena adherencia a roca, hormigón, albañilería, acero y otros materiales siempre que la superficie este saneada.

-La resistencia del hormigón proyectado, al ser un hormigón que sólo se mezcla con agua en el momento de ser proyectado, es muy superior a la de un hormigón elaborado en planta.

-No se requieren costosos gastos de encofrado con chapas o tableros para su aplicación ya que con una simple pared de bloques o armadura es suficiente. Combinación con una armadura metálica (malla electro soldada o fibras metálicas) y bulones o anclajes, se convierte en un sistema muy efectivo de sostenimiento o contención, similar al que puede ofrecer un muro de hormigón.

-Dada su versatilidad, permite la realización de cualquier forma y tamaño.

-Su mantenimiento es pequeño.

En cuanto a las desventajas tan solo podemos destacar que el impacto visual producido es muy elevado, aunque puede mejorarse si se emplean pigmentos claros en la última capa o complementando con hidrosiembras en los terrenos colindantes para evitar el impacto visual.

Se aplica esta técnica tanto en la estabilización y contención de taludes como en la rehabilitación e impermeabilización de canales, sostenimiento de vaciados, aparcamientos etc.