MX2011012705A - Fibra de gran alargamiento. - Google Patents

Fibra de gran alargamiento.

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Abstract

La invención se refiere a una fibra de acero para reforzar hormigón o mortero. La fibra tiene una porción media y dos extremos. La porción media tiene una resistencia a la tracción de por lo menos 1000 N y un alargamiento en la carga máxima Ag+e de por lo menos 2.5%. La invención se relaciona además con una estructura de hormigón que comprende las fibras de acero.

Description

FIBRA DE GRAN ALARGAMIENTO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un nuevo tipo de fibra de acero adaptada para reforzamiento de mortero u hormigón y en particular para reforzar hormigón convencional. Las fibras de acero se caracterizan por un alto alargamiento. La invención también se refiere a una estructura de hormigón convencional reforzado con este tipo de fibras de acero. Además, la invención se refiere al uso de este tipo de fibras de acero para reforzamiento de hormigón convencional, hormigón reforzado, pre-sometido a esfuerzo o post-tensado .
Se sabe bien reforzar hormigón o mortero con fibras de acero para mejorar la calidad del hormigón o mortero. Las fibras de acero son por ejemplo utilizadas para reforzar hormigón convencional.
El término "hormigón convencional" se refiere a un hormigón que tiene una resistencia a la compresión inferior a 75 MPa (1 MPa = 1 Mega-Pascal = 1 Newton/mm2) , por ejemplo, inferior a 70 MPa, y de preferencia inferior a 60 MPa.
La EP-B1-851957 (NV Bekaert SA) enseña una fibra de acero con extremos en forma de gancho aplanados, por lo que la resistencia a la flexión posterior a la fisura del hormigón, reforzada por medio de tales fibras, se mejora en gran medida.
La US-A-4883713 (Eurosteel) enseña una fibra de acero que comprende un cuerpo cilindrico de acero que tiene extremos cónicamente conformados para mejorar la característica de anclaje de la fibra de acero dentro del hormigón reforzado con fibras de acero.
Estos dos documentos citados, así como otros documentos, enseñan que las propiedades del hormigón con fibra de acero convencional pueden mejorarse en gran medida gracias a las características mejoradas de anclaje de las fibras de acero dentro del hormigón con fibras de acero.
Actualmente, las fibras de acero conocidas de la técnica anterior para reforzamiento de hormigón funcionan muy bien para mejorar el estado límite de capacidad de servicio (SLS) de una estructura de hormigón, es decir, conectan muy bien las fisuras o desplazamientos de abertura de los bordes de fisura (CMOD) hasta 0.5 rara típicamente requeridos, por ejemplo, los CMOD que varían de entre 0.1 mm y 0.3 mm, durante un ensayo de flexión de tres puntos, típica - para el ensayo de prueba véase la EN Estándar Europea 14651 (método de prueba para hormigón con fibras metálicas, midiendo la resistencia a la tracción flexional) . En otras palabras, las fibras de acero conocidas como fibras de acero con extremos en forma de gancho y fibras que tienen extremos cónicamente conformados funcionan bien para limitar el ancho o crecimiento de fisuras de hasta aproximadamente 0.5 mm (SLS) .
La desventaja en la actualidad de estas fibras es el rendimiento relativamente bajo en el estado limite final (ULS) . Especialmente, la relación entre el estado limite final (ULS) y la resistencia después de la fisura del estado limite de capacidad de servicio (SLS) es relativamente baja. Esta relación se determina mediante el valor de carga FR, i (CMOD = 0.5 mm) y FR,4 (C OD = 3.5 mi) .
Algunas fibras de la técnica anterior no se ejecutan en ULS ya que se rompen en CMOD más bajos de lo que se requiere para ULS. Otras fibras, como fibras de extremos encorvados se diseñan para ser removidas. Debido al arranque, aquellas fibras muestran ya un comportamiento de desplazamiento-ablandamiento para pequeños desplazamientos.
A pesar de este bajo rendimiento en ULS, las fibras de acero actualmente conocidas pueden también utilizarse en aplicaciones estructurales asi llamadas con el fin de mejorar el estado limite final (ULS) . Aquí, se espera que las fibras de acero conocidas soporten o porten una carga, en lugar de, o además del reforzamiento clásico, tal como barra de refuerzo, malla, pre-esfuerzo y post-tracción. Con el fin de ser efectivo en tal función de transporte de carga, sin embargo, estas fibras de acero actuales tienen que ser utilizadas en enormes dosis que exceden considerablemente dosis normales de 20 kg/m3 a 40 kg/m3. Las enormes dosis pueden causar problemas de funcionabilidad tal como problemas de mezclado y ubicación.
Es un objeto de la presente invención proporcionar un nuevo tipo de fibras de acero capaces de cumplir una nueva función una vez incrustada en el hormigón o mortero, y en particular en hormigón convencional.
Es un objeto de la presente invención proporcionar un nuevo tipo de fibras de acero las cuales son capaces de conectar permanentemente los desplazamientos de abertura de borde de fisura mayores de 0.5 MI durante el ensayo de flexión de tres puntos de acuerdo con la EN Estándar Europea 14651 (junio de 2005) .
Es otro objeto de la presente invención proporcionar un nuevo tipo de fibras de acero que están tomando cargas en aplicaciones estructurales sin requerir dosis elevadas.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, una fibra de acero adaptada para reforzar hormigón o mortero y en particular hormigón convencional se proporciona. La fibra de acero tiene una porción media y dos extremos, es decir, un primer extremo en un lado de la porción media y un segundo extremo en el otro extremo de la porción media.
La porción media tiene una resistencia a la tracción Rm (en MPa) de al menos 1000 MPa.
Además, la fibra de acero de acuerdo con la presente invención y más particularmente la porción media de la fibra de acero de acuerdo con la presente invención tiene un alargamiento en carga máxima Ag+e que es al menos 2.5%.
ALARGAMIENTO EN CARGA MÁXIMA Dentro del contexto de la presente invención, el alargamiento en carga máxima Ag+e y sin el alargamiento en la fracción At se utiliza para caracterizar el alargamiento de una fibra de acero, más particularmente de la porción media de una fibra de acero.
La razón es que una vez que se ha alcanzado la carga máxima, se inicia la constricción de la superficie disponible de la fibra de acero y no se utilizan las mayores cargas .
El alargamiento en carga máxima Ag+e es la suma del alargamiento plástico en carga máxima Ag y el alargamiento elástico .
El alargamiento en carga máxima no comprende el alargamiento estructural As el cual puede deberse al carácter ondulado de la parte media de la fibra de acero (si lo hay) . En caso de una fibra de acero ondulada, la fibra de acero se endereza primero antes que el Ag+e se mida.
El alargamiento en carga máxima Ag+e de la porción media de una fibra de acero de acuerdo con la presente invención es por lo menos de 2.5%.
De acuerdo con modalidades particulares de la presente invención, la porción media de la fibra de acero tiene un alargamiento en carga máxima Ag+e mayor de 2.75%, mayor de 3.0%, mayor de 3.25%, mayor de 3.5%, mayor de 3.75%, mayor de 4.0%, mayor de 4.25%, mayor de 4.5%, mayor de 4.75%, mayor de 5.0%, mayor de 5.25%, mayor de 5.5%, mayor de 5.75%, o incluso mayor de 6.0%.
El mayor grado de alargamiento en carga máxima Ag+e puede obtenerse aplicando un tratamiento de liberación de tensión tal como un tratamiento térmico a los alambres de acero en donde se formarán las fibras de acero.
Las fibras de acero convencionales se hacen de alambre con un alargamiento relativamente pequeño en carga máxima Ag+e (alargamiento a carga máxima Ag+e de máximo 2%) . Estas fibras de acero convencional en hormigón convencional se diseñan para ser estirados de la matriz (fibras con extremos en forma de gancho) . Otras fibras de acero conocidas en la técnica no rinden en ULS como se rompen en CMOD inferior que aquella que es requerida para ULS. Ejemplos de tales fibras de acero son fibras de acero con extremos en forma cónica.
Las fibras de acuerdo con la invención se alargan debido al alambre de acero con alto alargamiento en carga máxima Ag+e. Se alargan y no se rompen antes de alcanzar ULS. Además, como las fibras de acuerdo con la presente invención tienen alta resistencia a la tracción en hormigón reforzado con este tipo de fibras de acero pueden soportar altas cargas .
Los valores de alto alargamiento del alambre en carga máxima deben permitir conectar los desplazamientos de abertura de la boca de la fisura mayor que 0.5 mm y debe permitir tomar cargas en lugar de refuerzos tradicionales o además del refuerzo tradicional en niveles normales de dosis. Asi el nuevo tipo de fibra de acero mejora el estado limite de rotura (ULS) de las estructuras de hormigón. Las nuevas fibras no solamente mejoran la durabilidad, sino también mejoran el soporte o capacidad de carga.
RESISTENCIA A LA TRACCIÓN Rm Una fibra de acero de acuerdo con la presente invención, es decir, la porción media de una fibra de acero de acuerdo con la presente invención de preferencia tiene úna resistencia alta a la tracción Rm. La resistencia a la tracción Rm es el esfuerzo más grande que la fibra de acero soporta durante una prueba de tracción.
La resistencia a la tracción Rm de la porción media de la fibra de acero (es decir, la máxima capacidad de carga Fm dividida por el área de sección transversal original de la fibra de acero) preferiblemente se encuentra por arriba de 1000 MPa, y más particularmente por arriba de 1400 MPa, por ejemplo, arriba de 1500 MPa, por ejemplo, arriba de 1750 MPa, por ejemplo, arriba de 2000 MPa, por ejemplo, arriba de 2500 MPa .
Esta resistencia a la tracción alta de fibra de acero de acuerdo con la presente invención permite a la fibra de acero soportar cargas elevadas.
Una resistencia a la tracción más alta se refleja directamente de este modo en una dosis inferior de las fibras, necesariamente en el hormigón convencional.
Debido a la alta ductilidad o alto alargamiento de las fibras de acero de acuerdo con la presente invención, las fibras no se romperán en los CMOD arriba de 1.5 mm, arriba de 2.5 mm o arriba de 3.5 mm en la prueba de flexión en tres puntos de acuerdo con EN 14651.
La alta ductilidad o alargamiento de la fibra de acero permite que las fisuras con rupturas más amplias puedan conectarse y que la resistencia por fisuración del hormigón después de la ocurrencia de las fisuras, se incrementara con el incremento del ancho de la fisura. 0 una vez que se fisura el hormigón, el hormigón de fibra reforzada muestra un comportamiento de rigidez a la flexión.
En una modalidad preferida, la fibra de acero comprende una porción media y extremos de anclaje para anclar la fibra de acero en el hormigón o mortero. En tal modalidad preferida la fuerza de anclaje de la fibra de acero en el hormigón o mortero es preferiblemente mayor que 50% de la capacidad de carga máxima Fm de la porción media de la fibra de acero. La fuerza de anclaje se determina por la carga máxima que se alcanza durante una prueba de estirado. Para esta prueba de estirado una fibra de acero se incrusta con un extremo en el hormigón o mortero. La prueba se describe además en más detalle.
De acuerdo con las modalidades preferidas de la invención, las fibras de acero tienen una fuerza de anclaje más alta, por ejemplo, una fuerza de anclaje más alta que 60%, más alta que 70% o más alta que 80% de la capacidad de carga máxima Fm.
Más preferiblemente, la fuerza de anclaje de la fibra de acero en el hormigón o mortero es incluso más alta que 90%, por ejemplo, más alta que 92%, 95%, 98% o incluso más alta que 99%.
Entre más alto sea el grado de anclaje de la fibra de acero en el hormigón o mortero, mayor será la resistencia residual del hormigón o más. Entre mejor se evite deslizarse fuera del hormigón las fibras de acero, mejor se utilizará la resistencia completa de la porción media de la fibra de acero. Por ejemplo, en el caso de la fuerza de anclaje de la fibra de acero en el hormigón o mortero es 90%; 90% de la resistencia total de la porción media de la fibra de acero puede utilizarse.
El alto grado de anclaje en el hormigón puede obtenerse en diferentes formas como por ejemplo, espesando o agrandando los extremos, mediante encabezamiento en frió, mediante achatamiento de las fibras de acero, formando ganchos pronunciados a los extremos de las fibras de acero, ondulando los extremos o mediante combinaciones de éste.
Los extremos de anclaje son por ejemplo, extremos de anclaje espesados, extremos de anclaje agrandados, extremos de anclaje de encabezamiento en frío, extremos de anclaje achatados, extremos de anclaje doblados, extremos de anclaje ondulados o cualquier combinación de los mismos.
El mecanismo por el cual algunos extremos de anclaje se desempeñan mejor que otros extremos de anclaje no se entiende completamente y el grado de anclaje no puede predecirse, por ejemplo, mediante modelación matemática. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se propone determinar la fuerza de anclaje de una fibra de acero incrustando la fibra de acero proporcionada con un extremo de anclaje en el hormigón o mortero y sometiendo la fibra de acero a un ensayo de arranque (ensayo de desplazamiento de carga) .
Las fibras de acero, más particularmente la porción media de las fibras de acero tienen típicamente un diámetro D que varía de 0.10 mm a 1.20 mm. En el caso en que la sección transversal de la fibra de acero y más particularmente de la porción media de la fibra de acero no es redonda, el diámetro es igual al diámetro de un círculo con la misma área superficial como la sección transversal de la porción media de la fibra de acero.
Las fibras de acero; más particularmente la porción media de las fibras de acero típicamente tienen una longitud en una relación de diámetro L/D que varía de 40 a 100.
La porción media de la fibra de acero puede ser lineal o rectilínea; o puede ser curva u ondulada.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona una estructura de hormigón que comprende fibras de acero de acuerdo con la presente invención. La estructura de hormigón comprende, por ejemplo, hormigón convencional.
La estructura de hormigón tiene una resistencia residual post-fisura promedio en ULS que excede 3 MPa, por ejemplo, más de 4 MPa, por ejemplo, más de 5 MPa, 6 MPa, 7 MPa, 7.5 MPa.
La dosis de fibras de acero en la estructura de hormigón es de preferencia, aunque no necesariamente menor de 80 kg/m3, de preferencia menor de 60 kg/m3. La dosis de fibras de acero en el hormigón puede variar típicamente de 20 kg/m3 a 50 kg/m3, por ejemplo, de 30 kg/m3 a 40 kg/m3.
De acuerdo con un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona el uso de fibras de acero como se describe anteriormente para estructuras de transporte de carga de hormigón. En particular, la invención se relaciona con el uso del nuevo tipo de fibras de acero en una estructura de hormigón convencional, hormigón reforzado, pre-sometido a esfuerzo, o post-tensado .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención se explicará adicionalmente en la siguiente descripción por medio de los dibujos anexos, en donde : - la Figura 1 ilustra un ensayo de tracción (ensayo de deformación de carga) de una fibra de acero; - la Figura 2 ilustra un ensayo de arranque (ensayo de desplazamiento de carga) de una fibra de acero incrustada en hormigón o mortero; - la Figura 3 muestra la curva de tensión de carga de una fibra de acero de la técnica anterior y una fibra de acero de acuerdo con la presente invención; la Figura 4a, Figura 4b y Figura 4c son ilustraciones de fibras de acero de acuerdo con la presente invención .
La presente invención se describirá con respecto a las modalidades particulares y con referencia a ciertos dibujos, aunque la invención no se limita con eso, sino únicamente por las reivindicaciones. Los dibujos descritos son únicamente esquemáticos y no son limitantes. En los dibujos, el tamaño de algunos de los elementos puede exagerarse y no se trazan en escala para propósitos ilustrativos. Las dimensiones y las dimensiones relativas no corresponden a las reducciones reales para la práctica de la invención .
Se proporcionan los siguientes términos únicamente para ayudar en el entendimiento de las invenciones.
Capacidad de carga máxima (Fm): la mayor carga en donde la fibra de acero resiste durante un ensayo de tensión; Alargamiento en carga máxima (%): incremento en la longitud de calibre de la fibra de acero en fuerza máxima, expresada como un porcentaje de la longitud de calibre original; Alargamiento en la fractura (%) : incremento en la longitud de calibre en el momento de la fractura expresada como un porcentaje de la longitud de calibre original; Resistencia a la tracción (Rm) : tensión que corresponde a la carga máxima (Fm) ; Tensión: fuerza dividida por el área en sección transversal original de la fibra de acere- Dosis: cantidad de fibras agregadas a un volumen de hormigón (expresado en kg/m3) .
Para ilustrar la invención, un número de diferentes fibras de acero, fibras de acero de la técnica anterior y fibras de acero de acuerdo con la presente invención se someten a un cierto número de diferentes ensayos: - un ensayo de tracción (ensayo de deformación de carga) ; y - un ensayo de arranque (ensayo de desplazamiento de carga) .
Se aplica el ensayo de tracción en la fibra de acero, más particularmente en la porción media de la fibra de acero. Alternativamente, se aplica el ensayo de tracción en el alambre utilizado para formar la fibra de acero.
Se utiliza el ensayo de tracción para determinar la capacidad de carga máxima Fm de la fibra de acero y para determinar el alargamiento en la carga máxima Ag+e.
Se aplica el ensayo de arranque en la fibra de acero incrustada con un extremo de anclaje en el hormigón o mortero. Se utiliza el ensayo de arranque para medir la fuerza de anclaje de una fibra de acero en el hormigón y mortero y para determinar el desplazamiento absoluto de la fibra de acero incrustada en el hormigón o mortero.
Se ilustran los ensayos en la Figura 1 y la Figura 2, respectivamente.
La Figura 1 muestra un equipo de pruebas 60 para medir el alargamiento de fibras de acero adaptado para reforzamiento de hormigón. Se cortan primero los extremos de anclaje (por ejemplo, los extremos alargados o en forma de gancho) de la fibra de acero que se prueba. La porción 14 media restante de la fibra de acero se fija entre dos pares de pinzas 62, 63. Mediante las pinzas 62, 63 se ejerce una fuerza F de tracción cada vez mayor en la porción 14 media de la fibra de acero. El desplazamiento o alargamiento como un resultado de esta fuerza F de tracción cada vez mayor se mide al medir el desplazamiento de las agarraderas 64, 65 del extensometro. Li es la longitud de la parte media de la fibra de acero y es por ejemplo 50 mm, 60 mm o 70 mm. L2 es la distancia entre las pinzas y es por ejemplo, de 20 mm o 25 mm. L3 es la longitud de calibre del extensometro y es 10 mm mínimo, por ejemplo, 12 mm, por ejemplo, 15 mm. Para una agarradera mejorada del extensometro a la porción 14 media de la fibra de acero, la porción media de la fibra de acero puede recubrirse o puede cubrirse con una cinta delgada para evitar que se resbale el extensometro sobre la fibra de acero. Mediante este ensayo se registra una curva de alargamiento de carga.
Se calcula el porcentaje total de alargamiento en la carga máxima por la siguiente fórmula: ^ _ extensión en la carga máxima ? 100 9+? longitud de calibre del extensometro L3 Con la ayuda del equipo de pruebas 60, la fibra de acero de la invención se ha comparado con varias fibras de acero de la técnica anterior comercialmente disponibles como en carga de fractura Fm, resistencia a la tracción Rm y alargamiento total en una carga máxima Ag+e. Se han realizado las cinco pruebas por espécimen. La Tabla 1 resume los resultados .
Tabla 1 Tipo de fibra Diámetro Fm Rm Ag+e (mm) (N) (MPa) (%) Técnica anterior 1 0.90 879 1382 1.37 ±8 ± 12 ±0.07 Técnica anterior 2 1.0 911 1160 1.86 ± 14 ± 18 ±0.24 Técnica anterior 3 1.0 1509 1922 2.36 ± 12 ± 15 ±0.19 Técnica anterior 4 1.0 873 1111 1.95 ± 10 ± 13 ±0.21 Técnica anterior 5 1.0 1548 1972 1.99 ± 15 ± 19 ±0.27 Técnica anterior 6 1.0 1548 1971 2.33 + 45 + 58 + 0.29 Técnica anterior 7 0.75 533 1206 2.20 ± 19 ±43 ±0.24 Técnica anterior 8 0.9 751 1181 2.16 ±29 ±46 ±0.13 Técnica anterior 9 0.77 1051 2562 1.88 ±20 ±44 ±0.15 Alambre de la invención 0.89 1442 2318 5.06 ±3 ±4 ±0.32 Sólo la fibra de la invención tiene un alargamiento en carga máxima que excede 2.5%.
La Figura 2 ilustra una preparación de prueba para medir el anclaje de una fibra de acero en el hormigón. La fibra 12 de acero se ancla en su extremo en un cubo 20 de hormigón. El cubo 20 se hace de un hormigón convencional. El cubo 20 de hormigón se basa en una plataforma de 22 con un orificio 24 central a través del cual se extiende la fibra 12 de acero. La plataforma 22 se mantiene por barras 26 que construyen una caja alrededor del cubo 20. El otro extremo de la fibra 12 de acero se corta y se fija en mordazas 28. Se ejerce un desplazamiento por las mordazas 28 sobre la fibra 12 de acero hasta que la fibra 12 de acero se rompe o se desprende del cubo 20. Se registra un diagrama de desplazamiento de fuerza o desplazamiento de carga.
La Figura 3a muestra una curva de tensión de carga de la fibra 32 de acero de la técnica anterior y la fibra de acero de acuerdo con la presente invención 36.
Las curvas de tensión de carga se obtienen al someter las fibras de acero a una prueba como se describe en la Figura 1.
La fibra de acero de la técnica anterior tiene una carga máxima Fm un poco por arriba de 800 Newton. Esta carga máxima Fm es equivalente a una resistencia a la tracción Rm de alrededor de 1200 MPa. El alargamiento a carga máxima Ag+e de la fibra de acero de la técnica anterior es relativamente bajo, en particular inferior a 2.0%.
Cuando la curva 36 de tensión de carga de una fibra de acero de acuerdo con la presente invención se compara con la curva 32 de tensión de carga de la fibra de acero de la técnica anterior se advertirán dos diferencias: Primero que todo, la carga máxima Fm es mayor que 1400 Newton, es decir más grande que la carga máxima Fm de la fibra de la curva 32 de la técnica anterior.
En segundo lugar, el alargamiento a carga máxima Ag+e es también mucho mayor que el alargamiento en la carga máxima Ag+e de la fibra de la curva 32 de la técnica anterior. El alargamiento en la carga máxima Ag+e de la fibra de acero de acuerdo con la presente invención es mayor que 2.5%, o incluso mayor de 3.0% o 4.0%.
La Figura 4a, la Figura 4b y la Figura 4c muestran modalidades de las fibras de acero de acuerdo con la presente invención .
La Figura 4a muestra una fibra 400 de acero que tiene una porción media 404 y dos extremos 402 de anclaje. Los extremos 402 de anclaje son extremos alargados. La porción 404 media entre los dos extremos 402 de anclaje es por ejemplo, recta o rectilínea. La sección transversal de la porción 404 media es por ejemplo, sustancialmente circular o redonda. El diámetro o espesor de la porción 404 media de preferencia oscila entre 0.4 y 1.2 mm. La proporción de longitud de diámetro de la porción 404 media es, por razones prácticas y económicas, principalmente situada entre 40 y 100.
Los extremos 402 de anclaje son extremos alargados que sustancialmente tienen forma cónica para mejorar el anclaje de la fibra 400 de acero en el material de matriz del hormigón que va a reforzarse.
La Figura 4b muestra otra fibra 410 de acero que tiene una porción 414 media y dos extremos 412. La porción 414 media es recta. La sección transversal de la porción 414 media puede redondearse o aplanarse ligeramente. Los dos extremos 412 de anclaje son extremos alargados, más particularmente extremos alargados que tienen forma de gancho y posiblemente también aplanados de acuerdo con lo citado en EP-B1-851957.
La Figura 4c muestra una modalidad adicional de una fibra 420 de acero de acuerdo con la presente invención que tiene una porción 424 media y dos extremos 422 de anclaje. La porción 424 media se encuentra ondulada. Los extremos 422 de anclaje también se encuentran ondulados. La ondulación de la porción 424 media y de los extremos 422 de anclaje puede ser la misma o diferente.
Las fibras de acero 400, 410 y 420 preferiblemente tienen una resistencia a la tracción entre 1000 y 3000 Pa, más preferiblemente entre 1400 MPa y 3000 MPa, por ejemplo entre 1600 MPa y 3000 Mpa.
Las fibras de acero de acuerdo con la invención pueden formarse como sigue. El material de partida es un alambrón con un diámetro de por ejemplo, 5.5 mm o 6.5 mm y una composición de acero que tiene un contenido mínimo de carbono de 0.50 por ciento en peso (% en peso), por ejemplo, igual a o más de 0.60% en peso, un contenido de manganeso que varía de 0.20% en peso a 0.80% en peso, un contenido de silicio que varía de 0.10% en peso a 0.40% en peso. El contenido de azufre es un máximo de 0.04% en peso y el contenido de fósforo es un máximo de 0.04% en peso.
Una composición de acero típica comprende 0.725% de carbono, 0.550% de manganeso, 0.250% de silicio, 0.015% de azufre y 0.015% de fósforo. Una composición de acero alternativa comprende 0.825% de carbono, 0.520% de manganeso, 0.230% de silicio, 0.008% de azufre y 0.010% de fósforo. El alambrón estirado en frío en un cierto número de etapas de estirado hasta que su diámetro final varía de 0.20 mm a 1.20 mm.
Con el fin de proporcionar a la fibra de acero su gran alargamiento en la fractura y en la carga máxima, el alambre estirado puede someterse a un tratamiento de liberación de tensión, por ejemplo, pasando el alambre a través de una bobina de inducción de alta frecuencia o frecuencia media de una longitud que se adapta a la velocidad del alambre pasante. Se ha observado que un tratamiento térmico en la temperatura de aproximadamente 300 °C durante un cierto periodo de tiempo resulta en una reducción en la resistencia a la tracción de aproximadamente 10% sin incrementar el alargamiento en la fractura y el alargamiento en la carga máxima. Al incrementar ligeramente la temperatura, sin embargo, a más de 400 °C, se observa una disminución adicional de la resistencia a la tracción y al mismo tiempo un incremento en el alargamiento en la fractura y un incremento en el alargamiento en la carga máxima.
Los alambres pueden o no recubrirse con un recubrimiento resistente a la corrosión tal como un recubrimiento de zinc o de aleación de zinc, más particularmente un recubrimiento de zinc-aluminio o un recubrimiento de zinc-aluminio-magnesio. Antes del estirado o durante el estirado los alambres pueden recubrirse con un recubrimiento de cobre o de aleación de cobre con el fin de facilitar la operación de estirado.
Los alambres de liberación de tensión se cortan entonces a las longitudes apropiadas de las fibras de acero y los extremos de las fibras de acero proporcionan el anclaje o espesamiento apropiado. El corte y conformación del gancho pueden hacerse también en una y la misma etapa de operación por medio de las bobinas apropiadas.
De este modo, las fibras de acero pueden o no pegarse juntas de acuerdo con la US-A-4284667.
Además o alternativamente, las fibras de acero obtenidas pueden colocarse en un paquete en cadenas de acuerdo con la EP-Bl-1383634 o en un paquete similar a correa tal como se describe en la solicitud de patente europea con el número de solicitud 09150267.4 del Solicitante.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Una fibra de acero adaptada para reforzar hormigón o mortero, caracterizada porque la fibra de acero tiene una porción media y dos extremos, la porción media de la fibra de acero tiene una resistencia a la tracción Rm que es al menos 1000 MPa y un alargamiento en carga máxima Ag+e. que es por lo menos 2.5%.
2. La fibra de acero de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la porción media de la fibra de acero tiene una resistencia a la tracción Rm de por lo menos 1400 MPa.
3. La fibra de acero de conformidad con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizada porque la porción media de la fibra de acero tiene una resistencia a la tracción Rm de por lo menos 2000 MPa.
4. La fibra de acero de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la porción media de la fibra de acero tiene un alargamiento en la carga máxima Ag+e de por lo menos 4%.
5. La fibra de acero de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la porción media de la fibra de acero tiene un alargamiento en carga máxima Ag+e de por lo menos 6%.
6. La fibra de acero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la porción media de la fibra de acero tiene una resistencia a la tracción Rm de por lo menos 1400 MPa y un alargamiento en carga máxima Ag+e de por lo menos 4%.
7. La fibra de acero de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los extremos son extremos de anclaje para anclar la fibra de acero en hormigón o mortero.
8. La fibra de acero de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque los extremos de anclaje son extremos de anclaje espesados, extremos de anclaje agrandados, extremos de anclaje de encabezamiento en frió, extremos de anclaje achatados, extremos de anclaje doblados, extremos de anclaje ondulados o combinaciones de los mismos.
9. La fibra de acero de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la fibra de acero está en estado de liberación de tensión.
10. La fibra de acero de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la porción media de la fibra de acero tiene un diámetro que varia de 0.1 mm a 1.20 mm.
11. La fibra de acero de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la porción media de la fibra de acero tiene una longitud en relación de diámetro L/D que varia de 40 a 100.
12. La estructura de hormigón, caracterizada porque comprende fibras de acero de conformidad con una o más de las reivindicaciones 1 a 11.
13. La estructura de hormigón de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque la estructura de hormigón tiene una resistencia residual post-fisura promedio en ULS que excede 4 MPa con una dosis de las fibras de acero menores de 40 kg/m3.
14. El uso de fibras de acero de conformidad con una o más de las reivindicaciones 1 a 11, en una estructura de hormigón convencional, reforzada, preferencia-sometida a esfuerzo u hormigón pos-tensado.
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