FIBRA MONOFILAMENTO DE POLIPROPILENO PARA REFUERZO DE HORMIGÓN Y/O CEMENTO.

Fibra monofilamento de polipropileno para refuerzo de hormigón y/o cemento.

Fibra monofilamento de polipropileno para refuerzo de cemento y hormigón, caracterizada porque su sección transversal presenta un núcleo con cinco salientes redondeados uniformemente distribuidos carentes de aristas su cabeza repartidos uniformemente alrededor del núcleo

Fibra monofilamento de polipropileno para refuerzo de hormigón y/o cemento.

La presente invención hace referencia a una fibra monofilamento de polipropileno para refuerzo de hormigón y/o cemento.

Resulta conocida la utilización de fibras para mejorar las propiedades mecánicas del hormigón y el cemento, especialmente frente a esfuerzos de tracción y/o flexión.

Las fibras de este tipo se clasifican en función del material de la que están hechas, puesto que presentan diferentes tipos de solución a los diferentes problemas de fabricación y utilización. Así, son conocidas fibras de acero (usualmente barras), materiales cerámicos y vidriosos y diferentes materiales plásticos.

Por supuesto, además de la mejora de las propiedades mecánicas que se consigue, un parámetro de especial importancia (y que influye igualmente en la mejora) es el grado de adhesión de la fibra al cemento u hormigón. En este caso, los medios de conseguir la adhesión son diferentes para cada tipo de fibra. Asimismo, la forma de la fibra también influye en la uniformidad o direccionalidad de las propiedades del conjunto obtenido.

En el caso de las fibras de polipropileno, si bien es deseable que la relación perímetro/superficie de la sección transversal sea máxima para obtener una mejor adhesión fibra-cemento, existen limitaciones para obtener una forma óptima. En particular, las formas alargadas y aleatorias (tal como la del documento ES2288127) presentan un problema de aleatoriedad en la direccionalidad de las propiedades y mayor dificultad de conseguir una mezcla homogénea. Por otro lado, las formas basadas en un núcleo redondeado con salientes quedan limitadas en el número de salientes para evitar la formación de orificios no rellenos en el espacio entre salientes y de zonas de concentración de esfuerzos que empeoren las propiedades mecánicas del cemento u hormigón reforzado. Como consecuencia, el número de salientes se reduce hasta un máximo de cuatro, como se observa en los documentos ES2257164. El documento WO9810159 da a conocer numerosas secciones transversales de fibra que en la práctica dan resultados muy desiguales, pero no da a conocer la forma de la presente invención. En particular, da a conocer una sección de fibra con cinco salientes con aristas que, en opinión de los inventores, no otorga los resultados obtenidos.

En definitiva, existe una tendencia en la investigación y obtención de la forma óptima de la fibra de polipropileno, investigación que debe hacerse puramente empírica con la única guía de los resultados antes obtenidos.

La presente invención tiene como objeto dar a conocer una fibra de polipropileno que, de manera sorprendente, presenta propiedades mejoradas sobre lo anteriormente conocido.

Sorprendentemente, el objeto de la presente invención es obtenido mediante una fibra monofilamento de polipropileno para refuerzo de cemento y hormigón, caracterizada porque su sección transversal presenta un núcleo con cinco salientes redondeados uniformemente distribuidos carentes de aristas su cabeza repartidos uniformemente alrededor del núcleo.

Preferentemente, los salientes cubren completamente el núcleo. Más preferentemente, la superficie exterior de los salientes presenta forma curvada convexa. Aún más preferentemente, los salientes quedan unidos entre sí mediante una superficie cóncava. También pueden disponerse entre dos salientes contiguos al menos dos superficies planas.

De manera más ventajosa la parte más exterior de los cinco salientes presenta la misma distancia radial al eje axial de la fibra.

La presente invención también comprende una pieza de hormigón o cemento que se caracteriza porque presenta en su interior un conjunto de fibras según la presente invención.

Para una mejor compresión de la invención, se adjunta a título de ejemplo explicativo pero no limitativo, unos dibujos de una realización de la presente invención.

La figura 1 representa un ejemplo de fibra según la presente invención.

La figura 2 representa un segundo ejemplo de fibra según la presente invención, con una sección transversal ligeramente diferente.

La figura 3 representa un tercer ejemplo de fibra según la presente invención, con una sección transversal ligeramente diferente.

La figura 4 representa un cuarto ejemplo de fibra según la presente invención, similar a la de la figura 3.

Las figuras 1 a 4 ilustran cuatro ejemplos de fibra según la presente invención, en el que los elementos iguales o similares han sido indicados con idénticos numerales.

En cada una de las figuras 1 a 3 puede observarse una fibra de polipropileno (10) que presenta un núcleo con cinco salientes (1), (2), (3), (4), (5) iguales entre sí y uniformemente distribuidos alrededor del núcleo de la fibra (10). En los tres casos, los salientes presentan forma redondeadas, en particular, en los tres casos, la parte exterior presenta una superficie cilíndrica con un eje de revolución paralelo y excéntrico al núcleo de la fibra. De acuerdo con los inventores, esta característica mejora las propiedades del conjunto final, posiblemente por su contribución a la adherencia y a evitar la concentración de esfuerzos.

Como se observa en las figuras, en los tres casos los salientes cubren completamente el núcleo de la fibra, presentando la superficie exterior de los salientes una forma curvada convexa.

La figura 4 muestra una fibra similar a la mostrada en la figura 3.

En los tres casos, los salientes quedan unidos entre sí mediante una superficie cóncava. En el caso de la figura 2, dicha superficie cóncava es de dimensiones similares a la de la parte más exterior de los salientes. En el caso de la figura 3, entre superficies cóncavas y convexa se dispone una superficie plana.

En los ejemplos mostrados, los cinco salientes son iguales entre sí y por lo tanto presentan la misma distancia radial al eje axial de la fibra. En particular, el conjunto de la fibra puede ser contenido en un cilindro de aproximadamente 30 micras.

Las fibras objeto de la presente invención pueden realizarse en polipropileno 100% virgen. Su utilización evita las fisuras de retracción, refuerza el hormigón tridimensionalmente, aumenta la durabilidad y la resistencia a la abrasión, y la impermeabilidad del hormigón, mejora la resistencia al impacto y evita la disgregación. Además, las fibras son inertes, no se corroen y son resistentes a los álcalis del cemento.

La dosis habitual es de 600 gramos por cada m³ de hormigón o cemento. Las fibras pueden añadirse directamente en la hormigonera, incluso en su envase de plástico y se dejan un tiempo para permitir la homogeneización de la mezcla.

Las fibras objeto de la presente invención pueden añadirse a cementos y hormigones para la realización de, por ejemplo, pavimentos, piezas prefabricadas, hormigón impreso, soleras, morteros y hormigones proyectados, losas de hormigón, revestimientos, etcétera.

Si bien la invención se ha descrito con respecto a ejemplos de realizaciones preferentes, éstos no se deben considerar limitativos de la invención, que se definirá por la interpretación más amplia de las siguientes reivindicaciones.

1. Fibra monofilamento de polipropileno para refuerzo de cemento y hormigón, caracterizada porque su sección transversal presenta un núcleo con cinco salientes redondeados uniformemente distribuidos carentes de aristas su cabeza repartidos uniformemente alrededor del núcleo.

2. Fibra, según la reivindicación 1, caracterizada porque los salientes cubren completamente el núcleo.

3. Fibra, según la reivindicación 1, caracterizada porque la superficie exterior de los salientes presenta forma curvada convexa.

4. Fibra, según la reivindicación 3, caracterizada porque los salientes quedan unidos entre sí por una superficie cóncava.

5. Fibra, según la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque entre dos salientes contiguos se disponen al menos dos superficies planas.

6. Fibra, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la parte más exterior de los cinco salientes presenta la misma distancia radial al eje axial de la fibra.

7. Fibra, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el saliente comprende en su parte más exterior una superficie cilíndrica que es excéntrica y paralela al núcleo de la fibra.

8. Pieza de cemento u hormigón, caracterizada porque presenta en su interior un conjunto de fibras según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.