Fibra de poliacrilonitrilo (fibra PAN): Un aditivo para concreto probado y confiable

En algunas condiciones, el concreto debe diseñarse para permitir una deformación significativa. Para lograr esto, su fórmula generalmente requiere una gran cantidad de aditivo de fibra de concreto. En comparación con las fibras de polipropileno (PP) normales, se ha demostrado que las fibras de poliacrilonitrilo (PAN) resisten y distribuyen el estrés de manera más efectiva.

Los estudios han demostrado que agregar una cantidad adecuada de fibra de poliacrilonitrilo (PAN), que tiene alta resistencia a la tracción y bajo módulo elástico, puede mejorar significativamente el rendimiento del hormigón.

Características básicas de la fibra PAN

¿Qué es la fibra de poliacrilonitrilo?

La fibra PAN es una fibra sintética orgánica hecha de polipropileno a través de un proceso de fabricación especial y un tratamiento superficial. Tiene un fuerte poder de unión (o «agarre») con el material base.

Cuando se dispersa uniformemente en el concreto, la fibra puede evitar que se formen o se extiendan grietas. Esto se debe a que cuando comienza una grieta cerca de una fibra, la unión entre la fibra y el cemento es lo suficientemente fuerte como para absorber la tensión que, de otro modo, expandiría la grieta.

Debido a su alta resistencia y excelente unión con el material base, la fibra de poliacrilonitrilo refuerza eficazmente el hormigón.

Algunas propiedades básicas de la fibra PAN

Hoja de datos técnicos de la fibra de poliacrilonitrilo WOTAIchem™ (fibra PAN)

El efecto de la fibra PAN en la resistencia al agrietamiento del hormigón

El poliacrilonitrilo (PAN), con la fórmula molecular (CH2CHCN)n, contiene un grupo nitrilo polar (-CN) en su estructura, lo que lo hace hidrófilo. Esto permite que las fibras PAN se dispersen uniformemente en sistemas a base de agua. Debido a esta propiedad, las fibras PAN se utilizan ampliamente para mejorar la resistencia al agrietamiento en materiales como mortero de cemento polimérico, hormigón y masilla.

Se ha demostrado que las fibras PAN mejoran significativamente la resistencia al agrietamiento del hormigón. Las investigaciones indican que las diferentes dosis de fibra PAN pueden tener diversos efectos en el hormigón. En la siguiente tabla, el índice de agrietamiento se utiliza como métrica para evaluar el rendimiento del hormigón frente al agrietamiento.

La influencia de diferentes cantidades de adición de fibra en el índice de agrietamiento del hormigón.

El índice de agrietamiento se define clasificando el ancho de grieta en cinco rangos de tamaño: mayor de 3 mm, 2-3 mm, 1-2 mm, 0,5-1 mm y menos de 0,5 mm. A cada rango se le asigna un valor: 3, 2, 1, 0,5 y 0,25 respectivamente. La longitud de las grietas en cada rango se multiplica por su valor, y el total se calcula por metro cuadrado para dar el índice de agrietamiento de una muestra.

Por ejemplo, en un área de 1 m², hay dos grietas de diferentes grados. Digamos que la longitud de la grieta de más de 3 mm (índice métrico correspondiente 3) es de 110 mm, y la longitud del ancho de la grieta entre 2 mm y 3 mm (índice métrico correspondiente 2) es de 90 mm. Entonces el índice de agrietamiento se calculará como: (3 × 110) + (2 × 90) = 510. Este número nos da una idea de la gravedad del agrietamiento.
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Como se muestra en la figura, cuanto más fibra PAN se agrega, menor se vuelve el índice de agrietamiento, lo que indica un mejor rendimiento y menos grietas o grietas más pequeñas.

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