Concreto reforzado con fibras para construcciones resistentes y ligeras

La mezcla de piedra caliza, ceniza volcánica y agua de mar, conocida como "Concreto Romano", posibilitó la construcción de acueductos, carreteras y templos, muchos de ellos aún de pie. Hace algún tiempo se descubrió que esa mezcla original forma un mineral llamado tobermorita aluminosa, que se vuelve más fuerte con el paso del tiempo.

Desde entonces, el concreto ha sufrido diversas innovaciones. Su producto base, el cemento portland, hecho a partir de piedra calcárea calentada a la temperatura de 1.450°C, fue patentado en el siglo XIX. Cabe mencionar que el concreto, por si solo, es naturalmente quebradizo. Fue Joseph Monier, un jardinero francés, quien desarrolló el hormigón armado, combinando la resistencia a la tracción del metal y la resistencia a la compresión del concreto, con el fin de soportar cargas elevadas. Así, la mezcla correcta entre cemento, arena, gravilla y agua, con armaduras metálicas colocadas adecuadamente, permite la construcción de estructuras sólidas y resistentes desde hace décadas.

Aunque los registros históricos demuestran que los propios romanos ya utilizaban crines de caballos para reducir las fisuras y grietas de sus estructuras, la incorporación de fibras en la mezcla del concreto, sin necesidad de armaduras, comenzó a ser probada hace unos 50 años en Europa. Fibras naturales, metálicas (de acero), sintéticas (polímeros) y minerales (carbono o vidrio) son las utilizadas para este fin. Ellas actúan en el concreto para controlar las grietas debido a la retracción plástica y el secado, además de reducir la permeabilidad del concreto. Cuando la estructura sufre la acción de cargas externas, cambios en la temperatura o humedad del ambiente, las fibras no permiten que las fisuras crezcan demasiado, atravesando y creando micro-refuerzos estructurales. En resumen, las fibras mejoran sustancialmente el comportamiento de los concretos y morteros frente a las tensiones de tracción y cizalle, en las cuales el concreto normalmente presenta una baja resistencia.

Utilizando un método de fabricación similar, el GFRC (Glass Fiber Reinforced Concrete) está constituido por un mortero de cemento, arena, fibra de vidrio álcali resistente y agua. La plasticidad es de las cualidades más destacadas del material, posibilitando el moldeado de paneles de fachada siguiendo exactamente el diseño arquitectónico, y permitiendo la producción de piezas más esbeltas y, por lo tanto, más ligeras.

Algunas empresas ya vienen desarrollando productos aprovechando las propiedades de las fibras en el concreto. Además de paneles de fachadas y mobiliarios, las aplicaciones del concreto reforzado con fibras se asocian fuertemente a obras de infraestructura de saneamiento básico y transportes, como pavimentación y túneles, además de suelos rígidos, pisos industriales, contención de laderas y refuerzo estructural. Es importante mencionar que a pesar de su aplicación integral, el material requiere de un rígido control de laboratorio y de un amplio conocimiento técnico para su producción.