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Losas de concreto reforzado con fibras de acero para infraestructura minera

Diciembre 2016 / Artículo publicado en la revista Horizonte Minero edición 114 

Las losas de concreto son fundamentales para el desarrollo de las actividades mineras, sin ellas no se podría realizar el mantenimiento de equipos y maquinaria pesada de manera precisa y segura, evitar filtraciones de sustancias nocivas en el subsuelo o incluso almacenar repuestos y consumibles en general en racks de gran altura que permitan aprovechar al máximo el terreno disponible.

Durante su diseño se deben considerar todas las cargas que se aplican en ella, distinguiendo cargas puntuales, lineales y distribuidas, obteniendo como resultado – en algunos casos –estructuras de gran espesor, cuya construcción puede representar todo un reto entre las obras de ingeniería y cuyo costo en el presupuesto total del proyecto no es para nada despreciable.

En la actividad minera, la optimización de procesos es un factor clave para la reducción de costos. Es por ello que la implementación de sistemas alternativos de construcción tendrá un impacto positivo en el costo de producción y permitirá recuperar la inversión en corto plazo.
El refuerzo de losas con fibras de acero surge como una alternativa al refuerzo convencional con barras de acero. Las fibras de acero pueden reemplazar parcial o totalmente las barras de acero permitiendo reducir el tiempo de construcción de la losa, la mano de obra y el costo total hasta en un 50%.


Asimismo, pueden usarse en todo tipo de losas apoyadas sobre suelo, incluso en losas sobre pilotes, losas sin juntas y losas de cimentación (plateas), en diversas zonas dentro de las minas, como, por ejemplo: stock pile, molienda, flotación, lixiviación, merrillcrowe, espesadores (planta de procesos en general), truck shop, talleres, almacenes y campamentos. Las fibras de acero son pequeños segmentos de alambre con ganchos en sus extremos, las cuales fueron desarrolladas por Bekaert en 1970 y patentadas con el nombre de Dramix®. Estas fibras de acero mejoran la capacidad de respuesta del concreto frente a esfuerzos de corte y flexión, así como el control de fisuras, resistencia al impacto, resistencia residual y tenacidad de flexión (ductilidad), entre otros.

Las fibras de acero Dramix® pueden tener diversas dimensiones en función del tipo de aplicación, en el caso de losas apoyadas sobre suelo, su longitud puede variar entre 50 y 60 mm, mientras que el diámetro entre 0.75 y 1.05 mm.

 
Existe una serie de normas que regulan su fabricación, métodos de ensayo y métodos para el diseño de estructuras con este material; sin embargo, la certificación según la norma EN 14889-1 es la más usada puesto que permite comparar fibras de diferentes fabricantes en función a la dosificación mínima con la cual cumplen valores mínimos de resistencia residual de flexión, de tal forma que, si una fibra obtiene la certificación con 10 kg/m3 y otra con 20 kg/m3, la primera resulta ser más eficiente y económica, ya que requiere menor dosificación para obtener los mismos valores de resistencia residual.

La resistencia residual es un parámetro que mide el aporte de las fibras de acero en la capacidad de carga del concreto sometido a esfuerzos de flexión. La norma EN 14889-1 establece que para obtener la certificación (Sello CE) el fabricante debe declarar la dosificación en kg/m3 cuando alcanza una resistencia residual de 1.5 MPa para un CMOD=0.5 mm y una resistencia residual de 1 MPa para un CMOD=3.5 mm, medido en un ensayo de viga
acorde con EN 14651 (CMOD=Crack MouthOpeningDisplacement).

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