MXPA01010070A - Fibras sinteticas y sistemas cementosos que las incluyen. - Google Patents

Abstract

La presente invención describe nuevas fibras para usarse comomateriales de refuerzo secundario en compuestos cementosos, fibras que son efectivas para evitar fracturas bastante mejor que las fibras de la técnica anterior. También se describen métodos para producir las fibras y métodos para producir los compuestos cementosos que contienen las fibr

Description

FIBRAS SINTETICAS Y SISTEMAS CEMENTOSOS QUE LAS INCLUYEN DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención se refiere a fibras especificas adecuadas para uso como materiales de refuerzo secundario de matrices cementosas en compuestos cementosos y, más particularmente a fibras acrilicas, fibras sintéticas de fusión hilada y fibras precursoras de nylon de baja orientación para uso como materiales de refuerzos secundarios en compuestos cementosos. La invención se refiere adicionalmente a métodos . Más particularmente, la presente invención se refiere a la mejora de la eficiencia de fibras acrilicas cortas para refuerzo de compuestos cementosos por medio del ajuste de sus características de tensión superficial y fricción para obtener la dispersión de fibra superior en una matriz cementosa y mayor eficiencia de refuerzo e interrupción de grieta. La presente invención además se refiere específicamente a fibras sintéticas de fusión hilada cortas con mejorada eficiencia para refuerzo de compuestos cementosos como un resultado del ajuste de sus características de tensión superficial y fricción para obtener dispersión de fibras superior en la matriz cementosa y mayor eficiencia de refuerzo e interrupción de grieta. La presente invención también se refiere específicamente a fibras precursoras de nylon que tienen un bajo grado de cristalinidad y orientación, baja tenacidad y coeficiente y altas características de elongación y para fibras precursoras de nylon de baja orientación mejoradas con mejorada eficiencia para refuerzo de compuestos cementosos como un resultado del ajuste de sus características de tensión superficial y fricción para obtener dispersión superior de fibras en la matriz cementosa y mayor eficiencia de refuerzo e interrupción de grietas. Como es bien conocido en la técnica, los compuestos cementosos, tales como concreto, están propensos al agrietamiento autoinducido, puesto que tales compuestos son quebradizos por naturaleza. Las grietas autoinducidas se propagan fácilmente a través del concreto bajo tensiones relativamente bajas. Así, el concreto falla en tensión por el desarrollo de grietas progresivo. La baja resistencia a la tensión actual del concreto se explica por la presencia de fallas (microgrietas y grietas) que se propagan en grietas más amplias bajo tensión. Para aumentar la durabilidad del concreto es, por lo tanto, importante minimizar la presencia de microgrietas y grietas que se distribuyen en el mismo, lo cual debilita el concreto y reduce su durabilidad. Cuando una mezcla de concreto, o cualquier otra mezcla de un compuesto cementoso, se coloca (por ejemplo vierte, moldea, lamina, rocía, etc.), los sólidos, por ejemplo áridos, finos y cemento, en la misma comienzan a sedimentar hacia abajo debido a la gravedad. Conforme los sólidos se hunden, el agua se desplaza y fuerza a la superficie como agua exudada. El agrietamiento por contracción plástica del concreto ocurre cuando la velocidad de evaporación del agua excede la velocidad de desplazamiento de agua. Las tensiones de contracción asociadas con el cambio de volumen anterior cuentan por la mayoría de las grietas no estructurales en el concreto. Como se mencionó anteriormente, estas grietas, que se forman mientras que la mezcla de concreto sedimenta, afecta la resistencia y durabilidad del concreto durante el servicio. Por lo tanto, en la práctica común, los productos de concreto se riegan y enfrían mientras endurecen. Sin embargo, puesto que los productos de concreto que se riegan mientras endurecen no eliminan completamente la formación de microgrietas y grietas y pide atención especial, la búsqueda de aditivos de concreto que reduzcan la formación de grietas ha comenzado. El uso de fibras de nylon en el refuerzo de concreto se indica en la Patente Norteamericana No. 3,645,961. Esta patente describe el uso de fibras discretas para formar un concreto de resistencia a ráfagas de aire. Otras publicaciones relacionadas incluyen las Patentes Norteamericanas Nos. 5,456,752; 5,399,195; 4,693,749; 4,902,347 y la Patente SU No. 1,479,618. La presencia de fibras de nylon en una mezcla de concreto altera el proceso de sedimentación de sólidos y exudado de agua, y por lo tanto reduce los esfuerzos de tensión internos que conducen al agrietamiento por contracción plástica durante los cambios de volumen tempranos del concreto mientras endurece. Las microgrietas inducidas por tensión que comienzan a formarse se llenan e intersectan por los millones de fibras igualmente distribuidas presentes en la matriz cementosa, por lo tanto se detiene la propagación de grietas. Asi, las fibras de nylon asisten en la prevención de las microgrietas durante la sedimentación del concreto, cuyas microgrietas que forman fallas las que, mucho después de la sedimentación y durante el servicio tienden a desarrollarse en grietas y fragmentos más grandes, que debilitan el concreto y reducen su durabilidad. No obstante, es importante asegurar que las fibras, que constituyen parte del volumen total de la matriz cementosa del concreto, no se deteriorarán durante el servicio, puesto que la pérdida de la resistencia del volumen interno y la sustancia debilitarán la matriz de concreto completa. Asi, los requerimientos de las fibras de nylon usadas en el refuerzo de concreto son (i) eficiencia para reducir la formación de microgrietas durante la sedimentación y (ii) alta durabilidad, es decir servicio prolongado antes de deteriorarse. Ha ocurrido un crecimiento sustancial en el uso de fibras de nylon técnicas para refuerzo de concreto y cemento desde las primeras pruebas del uso de fibras de nylon para el refuerzo de concreto. Se usan nylon 6.6 (por ejemplo Du Pont Tipo 663 y Tipo 665, distribuidas por Kapejo Inc.) y nylon 6 (por ejemplo Alliedsignal Caprolan-RC, distribuido por Nycon Inc.) preparados teniendo propiedades de nylon técnico, se usan en la técnica de la producción de concreto como fibras de refuerzo secundario de concreto típicas, dirigidas a combatir el agrietamiento del concreto durante las etapas plásticas tempranas de su sedimentación. El término "refuerzo secundario" se usa comúnmente en la técnica de la producción de concreto para indicar un refuerzo dirigido a la prevención o reducción de grietas asociadas con la sedimentación del concreto . La Patente Norteamericana No. 6,001,476 enseña la producción y uso de fibras de nylon mejoradas para el refuerzo secundario del concreto y compuestos cementosos reforzados que incluyen las fibras. Las enseñanzas de esta patente se enfocan en un método para ascender la resistencia y durabilidad de las fibras de nylon, típicamente fibras de nylon textil, para volverlas fibras adecuadas para uso en el refuerzo secundario de una matriz cementosa de compuestos cementosos, tales como concreto. Esta patente de la técnica anterior no enseña el uso de fibras precursoras de nylon o de acrílico de baja orientación. Igualmente ausente de las enseñanzas de esta patente es el concepto de aumentar la fricción entre las fibras y la matriz cementosa como un medio para mejorar la propiedades de refuerzo de las fibras. Sin embargo, conforme a los modelos de comportamiento mecánico para concreto reforzado con fibras, las fibras distribuidas discontinuamente en el sistema de cemento contribuyen a su capacidad de transporte de carga por medio de la transformación de la carga a las fibras por deformación del esfuerzo cortante en la interfaz fibra/matriz. Por lo tanto, siguiendo las reglas de mezcla básicas de materiales compuestos, la resistencia y rigidez extendida del sistema aumenta conforme aumentan los valores finales de resistencia y coeficiente de las fibras. Así, mientras más amplia la resistencia de la fibra, mejor la capacidad de soporte de carga y más larga la longitud posible máxima de las fibras que soportan la tensión en la matriz. El efecto general es por lo tanto una resistencia a la tensión aumentada del sistema. En consecuencia, las fibras típicas para refuerzo de sistemas de cemento son del tipo de alta resistencia (por ejemplo, acero, vidrio, asbesto, etc.). Por la misma razón, las fibras sintéticas que se han usado para refuerzo de sistemas cementosos (por ejemplo nylon tal como "Nycon RC" -caracterizado por el coeficiente de 5,170 Mpa, y tenacidad de 896 Mpa, polipropileno tal como "Fibrin 23" caracterizado por el coeficiente de 3, 500 Mpa, y tenacidad de 370 Mpa, y Polacrilonitrilo tal como "Dolanit 10" caracterizados por el coeficiente de 19,000 Mpa, y tenacidad de 1,030 Mpa) en contra del agrietamiento por contracción plástica que ocurre dentro del periodo de sedimentación del cemento se diseñan típicamente para tener coeficiente y resistencia a la tensión superiores en relación con las fibras textiles estándar. La falla en los sistemas cementosos se inicia típicamente por la fractura de tensión de la matriz que produce grietas que se propagan a través del sistema. El papel de las fibras de refuerzo está en la interrupción de las grietas y endurecimiento de las fracturas. Conforme a estudios recientes (Y. Geng and C.K.Y.

Leung (1996) "Microstructural Study of Fiber/Mortar Interfaces During Fiber Debonding and Pull-out", J. Mater. Sci. 31:1285-1294 y (1997) "Fiber Reinforced Concrete" -reportado por ACI Commitee 544, American Concrete Institute, Ch 4, ACI 544 IR pg 39-57), el arrastre de las fibras en los planos de agrietamiento es el factor dominante en el mecanismo de refuerzo, debido a la facilidad de desunión de las fibras sintéticas en los sistemas cementosos y su cohesión interfacial menor en relación con el refuerzo principal, tal como fibras de acero, vidrio o asbesto. Esto significa que la distribución de fibras en la matriz es un parámetro importante y aunque controla el contenido requerido en la matriz para reducción de la grieta puesto que el espaciamiento interfibra contribuye a la eficiencia de interrupción de la grieta (R. F. Zoilo (1997) "Fiber reinforced concrete: on overview after thirty years of development" , Seminar 24-62 Abredeen's word of concrete, páginas 12-41) . En consecuencia, el ajuste del sistema fibra/cementoso y las fricciones interfibra ofrecen la posibilidad de desarrollar nuevas fibras para refuerzo secundario de concreto a partir de materiales considerados típicamente inadecuados conforme a las enseñanzas de la técnica anterior. La Patente Norteamericana No. 5,989,713 enseña geometrías de sección transversal de fibras que aumentan el área de superficie que está disponible para enlace con la matriz cementosa. Mientras más amplia el área de superficie por unidad de peso de fibras de refuerzo, aumenta su resistencia de enlace y la eficiencia de la transformación de tensión de la matriz a las fibras. Una fracción mayor de la resistencia de fibra final se utiliza con eso para llevar la carga y llenar la grieta antes de la desunión de arrastre de las fibras de la matriz. Las enseñanzas de esta patente no incluyen cambiar el coeficiente de las fibras para lograr este efecto ni incluyen aumentar la dispersabilidad de la fibra dentro del sistema durante la mezcla. Sin embargo, en la práctica las tensiones de arrastre sobre las fibras son mucho menores que su resistencia a la tensión final y se controlan por las fuerzas de fricción entre las fibras y la matriz del sistema cementoso. Por lo tanto los requerimientos de alta resistencia y rigidez de la fibra que se consideran generalmente necesarios para refuerzo del concreto endurecido por fibras fuertes (es decir, acero, vidrio y asbesto) no son actualmente necesarios en el caso de refuerzo secundario por fibras sintéticas. Puesto que el coeficiente de fricción de fibra para agregar es de la misma naturaleza que el coeficiente de fricción estándar de fibra a metal (f/m) f/m puede emplearse como un parámetro para cuantificar una interacción de fricción de fibra con la matriz cementosa. Las fuerzas de fricción fibra/sistema cementoso también determinan el grado de mezcla y distribución de fibras dentro del sistema cementoso. Fuerzas de fricción mayores superan la cohesión interfibra y extienden las fibras más rápido en la matriz durante la etapa de mezcla de las fibras en la suspensión de cemento fresco. En consecuencia, para la mezcla efectiva de las fibras en el sistema cementoso, las fibras con propiedades de superficie, que crean coeficientes de fricción f/m altos manteniendo a la vez coeficientes de fricción de fibra a fibra (f/f) bajos y cohesividad interfilamento son deseables. El uso de fibras de nylon, acrilico y alcohol polivinilico se enseña por la Patente Norteamericana No. 3,645,961 de Goldfine para satisfacer estos criterios, sin embargo, esta patente no enseña ninguna lubricación o tratamiento de superficie para mejorar las propiedades de superficie de la fibra. Las técnicas para mejora de la capacidad de mezclado de las fibras en el concreto por prehumidificación se enseñan en WO83/00324 pero estas enseñanzas se limitan a fibras olefinicas. Los procedimientos de pretratamiento para fibras de poliolefina, incluyendo fibras de polipropileno en particular, para el refuerzo de sistemas cementosos se ha reportado en la literatura de patentes (por ejemplo Patente Norteamericana No. 5,399,195). Esta patente enseña procedimientos para aumentar la naturaleza hidrofílica de las fibras olefinicas hidrofóbicas y mejorar su dispersabilidad y compatibilidad con la matriz cementosa. Los procedimientos enseñados por esta patente no cambian las características de fricción de las fibras. Existe así una necesidad ampliamente reconocida para, y sería altamente ventajoso tener fibras específicas adecuadas para uso como materiales de refuerzo secundario en compuesto cementosos, métodos para producir las fibras y compuestos cementosos que contengan las fibras desprovistas de las limitaciones anteriores. Conforme a un aspecto de la presente invención se proporciona una pila de filamento de fibra para refuerzo de una matriz cementosa tal como concreto. La pila comprende fibras acrilicas recubiertas con una sustancia que aumenta el coeficiente de fricción de fibra a metal a un nivel promedio mayor de 0.550, mientras que disminuye simultáneamente el coeficiente de fricción de fibra a fibra a un nivel promedio menor de 0.500. Conforme a otro aspecto de la presente invención se proporciona un método para fabricar filamentos de fibras acrilicas para refuerzo de una matriz cementosa tal como concreto. El método comprende los pasos de: (a) hilado en húmedo de una pasta de acrilico estándar de al menos 5%, pero menos del 35% (en peso) de polímero acrilico, en un solvente para producir fibras hiladas y (b) cortar las fibras hiladas en fi1amentos . Conforme aún a otro aspecto de la presente invención se proporciona un compuesto cementoso. El compuesto cementoso comprende una matriz cementosa endurecida. La matriz incluye filamentos de fibras acrilicas para refuerzo, en donde las fibras están recubiertas con una sustancia que aumenta el coeficiente de fricción de fibra a metal a un nivel promedio mayor de 0.550, mientras que disminuye simultáneamente el coeficiente de fricción de fibra a fibra a un nivel promedio menor de 0.500. Conforme aún a otro aspecto de la presente invención se proporciona un método para fabricar un compuesto cementoso endurecido reforzado. El método comprende los pasos de: (a) proporcionar componentes para formar una matriz cementosa que incluye una sustancia cementosa, agua y filamentos de fibras acrilicas para refuerzo; (b) mezclar los componentes hasta que las fibras estén bien dispersas en la misma; y (c) endurecer la matriz. Conforme a este aspecto, las fibras acrilicas se recubren con una sustancia que aumenta el coeficiente de fricción de fibra a metal a un nivel promedio mayor de 0.550, mientras que disminuye simultáneamente el coeficiente de fricción de fibra a fibra a un nivel promedio menor de 0.500. Conforme a un aspecto adicional de la presente invención se proporciona una pila de filamentos de fibra para refuerzo de una matriz cementosa tal como concreto. La pila comprende fibras precursoras de nylon de baja orientación caracterizadas por un valor de birrefringencia promedio mayor de 0.0350, pero menor de 0.0440, un coeficiente promedio mayor de 10 gramos/denier, pero menor de 25 gramos/denier, una tenacidad promedio mayor de 2.5 gramos/denier, pero menor de 3.4 gramos/denier y una capacidad de elongación promedio mayor de 46% pero menor del 100%. Conforme aún a aspecto adicional de la presente invención se proporciona un método para ascender fibras precursoras de nylon de baja orientación para volverlas más adecuadas para uso para reforzar una matriz cementosa. El método comprende los pasos de: (a) proporciona una pila de filamentos de fibra incluyendo fibras precursoras de nylon de baja orientación caracterizadas por un valor de birrefringencia promedio mayor de 0.0350, pero menor de 0.0440, un coeficiente promedio mayor de 10 gramos/denier, pero menor de 25 gramos/denier, una tenacidad promedio mayor de 2.5 gramos/denier, pero menor de 3.4 gramos/denier, y una capacidad de elongación promedio mayor del 46%, pero menor del 100%; (b) impregnar las fibras con un químico para obtener fibras de nylon impregnadas, el químico se selecciona de manera que asciende las fibras para aumentar la estabilidad química de las mismas; y (c) secar las fibras precursoras de nylon de baja orientación para obtener fibras precursoras de nylon de baja orientación mejoradas. Conforme aún a aspecto adicional de la presente invención se proporciona un compuesto cementoso reforzado con fibras que comprende una matriz cementosa endurecida. La matriz incluye filamentos de las fibras precursoras de nylon de baja orientación caracterizadas por un valor de birrefringencia promedio mayor de 0.0350, pero menor de 0.440, un coeficiente promedio mayor de 10 gramos/denier, pero menor de 25 gramos/denier, una tenacidad promedio mayor de 2.5 gramos/denier, pero menor de 3.4 gramos/denier, y una capacidad de elongación promedio mayor de 46% pero menor del 100%. Conforme a otro aspecto de la presente invención se proporciona un método para fabricar un compuesto cementoso endurecido reforzado. El método comprende los pasos de: (a) proporcionar componentes de una matriz cementosa incluyendo una sustancia cementosa, agua y filamentos de fibras precursoras de nylon de baja orientación caracterizándose por un valor de birrefringencia promedio mayor de 0.0350, pero menor de 0.440, un coeficiente promedio mayor de 10 gramos/denier, pero menor de 25 gramos/denier, una tenacidad promedio mayor de 2.5 gramos/denier, pero menor de 3.4 gramos/denier, y una capacidad de elongación promedio mayor del 46%, pero menor del 100%; (b) mezclar los componentes hasta que las fibras estén bien dispersas en la misma; y (c) endurecer la matriz. Conforme aún a otro aspecto de la presente invención se proporciona una pila de filamentos de fibra para refuerzo de una matriz cementosa tal como concreto. La pila comprende fibras de fusión hilada que poseen un grado de orientación molecular caracterizado por valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0185-0.0440.

Conforme aún a otro aspecto de la presente invención se proporciona un método para producir filamentos de fibras sintéticas de fusión hilada adecuadas para refuerzo de una matriz cementosa. El método comprende los pasos de: (a) fundir y extruir un polímero a través de una hilera para formar fibras de hebras estiradas; (b) aplicar un terminado de giro a las fibras de hebras estiradas para obtener fibras mejoradas caracterizadas por un coeficiente de fricción de fibra a metal medido sobre la hebra de filamento continua correspondiente, mayor de 0.400 y un coeficiente de fricción de fibra a fibra medido sobre las hebras de filamento continuas correspondientes a menos de 0.700; y (c) cortar las fibras de hebra estiradas en filamentos. Conforme a un aspecto adicional de la presente invención se proporciona un método para producir filamentos de fibras sintéticas de fusión hilada adecuadas para refuerzo de una matriz cementosa. El método comprende los pasos de: (a) producir fibras de hebras de orientación baja, usando un proceso de giro de un paso estándar a una velocidad controlada, para controlar la orientación y las propiedades mecánicas de las fibras de hebra de baja orientación; (b) aplicar un terminado de giro a las fibras de hebra de baja orientación para obtener fibras mejoradas caracterizadas por un coeficiente de fricción de fibra a metal medido sobre las hebras de filamento continuo correspondiente mayores de 0.400 y un coeficiente de fricción de fibra a fibra medido sobre las hebras de filamento continuo correspondientes a menos de 0.700; (c) cortar las fibras de hebras de baja orientación en filamentos . Conforme aún a un aspecto adicional de la presente invención se proporciona un método para producir filamentos de fibras sintéticas adecuados para refuerzo de una matriz cementosa, comprendiendo el método los pasos de: (a) proporcionar fibras sintéticas existentes en un forma de una hebra de filamento continuo O estopa que se ha tratado y lubricado para un uso final, (b) lavar los lubricantes existentes fuera de las fibras sintéticas existentes; (c) recubrir una superficie de las fibras sintéticas existentes con un lubricante diferente, para obtener fibras mejoradas caracterizadas por un coeficiente de fricción de fibra a metal medido sobre la hebra de filamento continuo correspondiente, mayor de 0.400 y un coeficiente de fricción de fibra a fibra medido sobre las hebras de filamento continuo correspondientes a menos de 0.700; y (d) cortar la fibras en filamentos. Conforme aún a un aspecto adicional de la presente invención se proporciona un compuesto cementoso reforzado de fibras sintéticas que comprende una matriz cementosa endurecida. La matriz incluye filamentos de fibras sintéticas de fusión hilada, poseyendo las fibras un grado de orientación molecular caracterizado por valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0185 - 0.0440. Conforme aún a otro aspecto adicional de la presente invención se proporciona un método para fabricar el compuesto cementoso endurecido reforzado. El método comprende los pasos de: (a) proporcionar componentes de una matriz cementosa incluyendo una sustancia cementosa, agua y filamentos de fibras sintéticas de fusión hilada, poseyendo las fibras un grado de orientación molecular caracterizado por valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0185-0.0440; (b) mezclar los componentes hasta que las fibras sintéticas de fusión hilada estén bien dispersas en la misma; y (c) endurecer la matriz. Conforme a características adicionales en modalidades preferidas de la invención descrita posteriormente, las fibras se caracterizan por una tenacidad promedio mayor de 1.90 gramos/denier y menor de 3.20 gramos/denier, una elongación promedio mayor del 30% y menor del 90%, un coeficiente promedio mayor de 20 gramos/denier y menor de 60 gramos/denier y un coeficiente sónico promedio mayor de 30 gramos/denier y menor de 88 gramos/denier. Conforme a características adicionales de las modalidades preferidas descritas las fibras se caracterizan por una tenacidad promedio mayor de 2.0 gramos/denier y menor de 2.5 gramos/denier y una elongación promedio mayor de 50% y menor del 80%, un coeficiente promedio mayor de 23 gramos/denier y menor de 58 gramos/denier y un coeficiente sónico promedio mayor de 33 gramos/denier y menor de 80 gramos/denier . Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas las fibras se caracterizan por una tenacidad promedio de 2.36 gramos/denier, una elongación promedio de 56%, un coeficiente promedio de 42 gramos/denier y un coeficiente sónico promedio de 61 gramos/denier. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, las fibras se caracterizan por una longitud de corte promedio mayor de 2 mm y menor de 50 mm y un espesor promedio mayor de 1 denier y menor de 25 denier. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, la sustancia que recubre las fibras se aplica como un terminado de giro. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, la sustancia que recubre las fibras se aplica a la misma como una solución acuosa de al menos una sustancia seleccionada a partir del grupo que consiste de un emulsificador no iónico, un jabón, un tensioactivo aniónico y un tensioactivo de silicona. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, las fibras se recubren con una sustancia de recubrimiento caracterizada por una baja tendencia humectante tal como una viscosidad cinemática promedio de la sustancia de recubrimiento que es mayor de 100 cstokes y una tensión superficial promedio de la sustancia de recubrimiento es mayor de 60 dinas/cm. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, la sustancia de recubrimiento se aplica a las fibras como un terminado en giro . Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, las fibras se caracterizan adicionalmente por propiedades de superficie especificas promedio de consumo de potencia de fricción de fibra a metal aumentada en exceso de 20% y diámetro de anillo aumentado en exceso de 30% como se mide por una prueba RotorRing usando para comparación fibras acrílicas estándar de valores equivalentes de denier por filamento y longitud de corte. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, las fibras se caracterizan induciendo inhibición de agrietamiento plástico superior en términos de reducción en porcentaje de agrietamiento como se determina por un método de anillo restringido a un grado tal que 400 gramos de las fibras por metro cúbico de concreto estándar (0.017% en peso, o 0.033% en volumen) son equivalentes o mejores en inhibición de agrietamiento plástico, que cualquier articulo seleccionado a partir del grupo que consiste de: (a) 1,000 gramos de fibras acrilicas estándar por metro cúbico del concreto estándar (0.0417% en peso o 0.0847% en volumen); y (b) 900 gramos de fibras de polipropileno por metro cúbico del concreto estándar (0.0375% en peso o 0.100% en volumen) . Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, las fibras se rizan. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas el polímero acrílico contiene al menos 85% de comonómero de acrilonitrilo y al menos otro comonómero seleccionado a partir del grupo que consiste de acetato de vinilo, acrilato de metilo, metacrilato de metilo y sulfonato de estireno sódico. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, el solvente se selecciona a partir del grupo que consiste de dimetilacetamida, dimetilformamida, dimetilsulfóxido, un tiosianato y cloruro de zinc acuoso. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, el paso de hilado en húmedo se efectúa por subetapas de (i) combinando estiramiento de fibra húmeda y seca para producir fibras hiladas altamente orientadas caracterizadas por valores de coeficiente sónico mayores de 150 gramos/denier; (ii) aplicar una sustancia de terminado en giro a las fibras hiladas para aumentar un coeficiente de fricción de fibra a metal promedio a un nivel mayor de 0.550, disminuyendo simultáneamente a la vez un coeficiente de fricción de fibra a fibra promedio a un nivel menor de 0.500; y (iii) templar las fibras hiladas con una suficiente presión de vapor para reducir un coeficiente sónico promedio de las fibras hiladas a menos de 80 gramos/denier . Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, el método incluye el paso adicional de rizar las fibras de los filamentos. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, el recubrimiento de terminado en giro de las fibras se deriva de una solución acuosa de al menos una sustancia seleccionada a partir del grupo que consiste de un emulsificador no iónico, un jabón, un tensioactivo aniónico y un tensioactivo de silicona. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, la sustancia de terminado en giro se caracteriza por una tendencia de humidificación baja, tal que una viscosidad cinemática promedio de la sustancia de recubrimiento es mayor de 100 cstokes y una tensión superficial promedio de la sustancia es mayor de 60 dinas/cm.

Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, las fibras se impregnan con un químico seleccionado para obtener fibras mejoradas caracterizadas por estabilidad química aumentada. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, las fibras mejoradas adquieren superior resistencia a la hidrólisis básica. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, el químico se selecciona a partir del grupo que consiste de una sal que experimenta hidrólisis ácida, ácido fosfónico benceno, una sal de manganeso, un fotoestabilizador de fenol estorbado, un fotoestabilizador de amina estorbada, un compuesto fosforoso para estabilización ultravioleta, un fosforoso, antioxidantes basados en amino y fenólico y yoduro de cobre, acetato de cobre, yoduro de potasio, bromuro de potasio, cloruro de zinc y microsílice. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, las fibras incluyen una sustancia de nylon seleccionada a partir del grupo que consiste de nylon 6.6, nylon 6, copolímero de nylon 6.6, 6, copolímero de nylon 6.6, 6. TA y nylon 6.4. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, la pila comprende al menos un miembro del grupo que consiste de fibras de polipropileno de fusión hilada con valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0185-0.0230 y fibras de nylon de fusión hilada con valores de birrefringencia dentro del rango de: 0.0350-0.0440. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, la pila de filamentos de fibra se caracteriza adicionalmente por un coeficiente mayor de 18 gramos/denier pero menor de 35 gramos/denier, una tenacidad mayor de 2.1 gramos/denier pero menor de 3.7 gramos/denier y una capacidad de elongación mayor del 30% pero menor de 225%. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, las fibras se recubren con un terminado en giro típico que aumenta el coeficiente de fricción de fibra a metal a más de 0.400 y disminuye el coeficiente de fricción de fibra a fibra medido sobre las hebras de filamento continuo correspondientes a menos de 0.700. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, el recubrimiento de terminado en giro de las fibras se deriva a partir de una solución acuosa de al menos una sustancia seleccionada a partir del grupo que consiste de un emulsificador no iónico, un jabón, un tensioactivo aniónico y un tensioactivo de silicona.

Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, las fibras se recubren con un terminado en giro típico que imparte menor cohesión interfibra al aumentar la viscosidad cinemática en al menos 150 cstok.es y la tensión superficial en al menos 60 dinas/cm. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, las fibras poseen propiedades de superficie específicas caracterizadas por el método de prueba RotorRing evaluado con relación a una pila de fibras de fusión hilada estándar de filamentos de fibra, tal que el consumo de potencia para abertura de fibras, (fricción f/m) , es al menos 20% mayor que la del estándar y el ancho del anillo de lado es al menos 30% mayor que el del estándar . Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, las fibras se caracterizan por capacidad de inhibición de agrietamiento plástico superior manteniendo a la vez valores de hundimiento superiores en relación con las Figuras estándar para concreto y refuerzo de sistemas cementoso tal que 400 gramos de fibras por metro cúbico de concreto reduce el grado de agrietamiento de una matriz cementosa en el concreto con relación a una matriz cementosa equivalente no reforzada en más de 80%, reduciendo a la vez el hundimiento del concreto reforzado a menos de 15%.

Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, las fibras se caracterizan por capacidad de inhibición de agrietamiento plástico superior manteniendo a la vez valores de hundimiento superiores con relación a las fibras estándar para concreto y reforzamiento de sistemas cementosos tal que 400 gramos de fibras por metro cúbico de concreto reduce el grado de agrietamiento de una matriz cementosa en el concreto con relación a una matriz cementosa no reforzada en más del 90% reduciendo a la vez el hundimiento del concreto reforzado a menos del 9% . Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, las fibras de hebras estiradas son fibras de polipropileno y poseen un grado de orientación molecular caracterizado por valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0185-0.0230. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, las fibras de hebras estiradas son fibras de nylon y poseen un grado de orientación molecular caracterizado por valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0350-0.0440. Conforme aún a características adicionales en las modalidades preferidas descritas, las fibras se recubren adicionalmente con un terminado en giro típico que aumenta el coeficiente de fricción de fibra a metal a más de 0.400 y disminuye el coeficiente de fricción de fibra a fibra medido sobre las hebras de filamento continuo correspondientes a menos de 0.700. La presente invención se dirige exitosamente a los defectos de las configuraciones actualmente conocidas proporcionando fibras sintéticas con mejoradas capacidades de reforzamiento de concreto, métodos para producir las fibras, compuestos cementosos que contienen las fibras y métodos para producir los compuestos cementosos. La presente invención es de fibras acrilicas, fibras sintéticas de fusión hilada y fibras precursoras de nylon de orientación baja que pueden usarse como materiales de refuerzo secundario en compuestos cementosos. La presente invención es también de unos métodos para producir las fibras y para compuestos cementosos que contienen las fibras. Específicamente, la presente invención puede usarse para mejorar la eficiencia de fibras acrilicas cortas para refuerzo de compuestos cementosos por medio del ajuste de sus características de fricción y tensión superficial para obtener superior dispersión de fibras en una matriz cementosa y mayor refuerzo y eficiencia en interrupción de grietas. Aún específicamente, la presente invención también puede usarse para mejorar la eficiencia con la cual las fibras sintéticas de hilado de fusión' cortas refuerzan los compuestos cementosos por ajuste de sus características de fricción y tensión superficial para obtener dispersión superior de fibras en la matriz cementosa y mayor refuerzo y eficiencia en la interrupción de grietas. Específicamente, además, la presente invención también puede usarse para fibras precursoras de nylon mejoradas con características de bajos grados de cristalinidad y orientación, baja tenacidad y coeficiente y alta elongación para volverlas adecuadas para uso en el refuerzo secundario de compuestos cementosos. Antes de explicar al menos una modalidad de la invención en detalle, debe entenderse que la invención no se limita en su aplicación a los detalles de construcción y a la disposición de los componentes indicados en la siguiente descripción. La invención es capaz de otras modalidades o de practicarse o llevarse a cabo en diversas formas. También, debe entenderse que la fraseología y terminología empleada en la presente es para el propósito de descripción y no debe considerarse como limitante. Se hace primero referencia a los siguientes métodos de prueba y caracterización a los cuales se hace referencia a través de esta descripción y las reivindicaciones anexas. METODOS DE PRUEBA Y CARACTERIZACION Análisis de Fibras Propiedades de Tensión de Filamentos Individuales Un espécimen de fibra individual bajo una pretensión baja especificada se monta entre dos conjuntos de agarraderas y se extiende a una velocidad constante predeterminada de 120%/minuto, hasta la ruptura. Las fuerzas y esfuerzos se registran en curvas de tensión de esfuerzo conforme a la especificación estándar 7AST D 76 para máquinas que prueban tensión para materiales textiles, que se incorpora en la presente para referencia. Los valores para tenacidad, (tensión a la ruptura) , elongación al rompimiento y coeficiente al 5% de elongación se extraen. Coef ciente Sónico La velocidad del sonido a lo largo del eje de cada muestra de hebra de 100 filamentos se mide por un medidor de propagación de pulso KLH a una frecuencia de 10 kcps. Las muestras se estiran durante la prueba. El coeficiente sónico (Esm en gramos/denier) se calcula a partir de la velocidad del sonido conforme a la fórmula Esm=11.3 V2 donde V tiene las unidades de Kilómetros/segundo. Porcentaj de aceite en una hebra El porcentaje de aceite sobre una hebra se determina gravimétricamente por extracción en un aparato de Soxhlet estándar usando éter de petróleo, siguiendo el procedimiento para la determinación de terminados textiles indicados en la Monografía Número 3 AATCC: Métodos analíticos para un laboratorio de material textil, Página 137, 1968, que se incorpora en la presente para referencia. Caracterización de las propiedades de superficie de la fibra Fricción de fibra a metal La fricción de fibra a metal (f/m) se determina siguiendo el método estándar ASTM 3108, gue se incorpora en la presente para referencia, usando una velocidad de 100 m/min. y un alfiler de cromo de 5 um de rugosidad y 12.7 mm de diámetro con un ángulo de envoltura de 180°C. El coeficiente f/m de fricción se extrae. Fricción de fibra a fibra La fricción de fibra a fibra (f/f) se determina siguiendo el método estándar ASTM 3412 (segundo tipo; método de torsión) , que se incorpora en la presente para referencia, usando un rango de velocidad de 2-20 mm/min, tensión de entrada de 10 gramos, y un ángulo de envoltura de 3.5, 360 grados. El coeficiente f/f de fricción se extrae. Prueba de cohesión de filamento La prueba de cohesión de filamento caracteriza las fuerzas de cohesión interfibra en hebras de filamento continuo, se realiza usando el aparato desarrollado en el "Institute for Textiletechnik Denkendorf" en Alemania para este propósito. Usando este aparato, las hebras multifilamento se someten a tensiones de fricción "balonamiento" gue abren los filamentos. El número de filamentos abiertos por unidad de distancia perpendicular al eje de la hebra se mide por medio de celdas fotoeléctricas y se reporta en términos del número de filamentos/metro. Esta es una prueba relativa y las muestras se comparan con estándares absolutos. Cohesión de filamentos y prueba de fricción (RotorRing) Esta prueba caracteriza la cohesión interfibras asi como la Friccional especialmente la fricción de fibra a metal (f/m) de filamentos de fibra cortada usando el sistema de prueba RotorRing (Spinlab Special instruments Laboratory Inc., Knoxville, Tennessee) . Conforme a las instrucciones de operación del fabricante, 1.0-2.5 gramos de fibras de filamento se hilan por rotor en un "anillo" combinado uniforme de fibras. Una medición de la potencia requerida para abrir la masa de fibras da una indicación de las fuerzas de fricción dinámicas totales que operan en las fibras. Cuando los parámetros de prueba se ajustan (por ejemplo masa de alimentación 1.0 gramos, velocidad de giro 6,000 rpm) los resultados son indicativos de la fricción de fibra a metal. El tamaño del "anillo" de fibras que se produce en el proceso RotorRing es indicativo de la cohesión interfibra con un diámetro de anillo más pequeño indicando interacciones mayores. Los resultados se reportan como unidades de potencia para la fuerza de fricción y como diámetro de "anillo" (en unidades de longitud) para la cohesión del filamento. Para probar las fibras de filamento de la invención, se desarrollo un procedimiento de preparación de muestra especial que involucra combinar los filamentos con 2.5%-5.0% (en peso) de fibras de filamento de viscosa rayón rizadas de 60 mm de longitud, 3.3 dtex de espesor, y 10 rizos por pulgada. Para aumentar la respuesta de fricción de las fibras finas, un papel de lija de rugocidad conocida se insertó opcionalmente dentro de la pared interior del estuche que contiene el rodillo de apertura del RotorRing (Mogahzy et al., (1998) "Evaluating staple fibers processing properties" part I Textile Research Journal, 68 (11) : 835-840 y part II Textile Research Journal 68 (12) : 907-912) . Esta es una prueba relativa y los resultados se comparan con estándares absolutos. Análisis del Compuesto Cementoso Reforzado Potencial de reducción de grietas: El método de prueba de anillo de restricción (FCB Cement and Concrete Institute, Trodenheim, Norway, report, ISBM No. 85-4060-6) se emplea para medir el potencial de reducción de grietas. Una dosis de fibras de 400 gramos/metro3 se usó para las fibras Acrilicas. El estándar fue fibras estándar de polipropileno a una dosificación de 900 gramos/metro3. Esto refleja el uso típico de fibras estándar de polipropileno en la industria de la construcción y sirve como un control. Las fibras estándar empleadas para cada prueba se definen posteriormente.

Prueba de hundimiento: La prueba de hundimiento se realizó de acuerdo con las especificaciones de la prueba ASTM C 143. La tendencia a la autonivelación (hundimiento) de la mezcla de concreto fresco se midió comparando las alturas del cono moldeado originalmente de concreto con el de la forma residual del mismo concreto dejando hundir libremente. Los conos fueron de 300 mm de alto con un diámetro de la base inferior de 200 mm y un diámetro de la base superior de 100 mm. Se usó un cono de hundimiento estándar para la prueba siguiendo el procedimiento ASTM. Para los propósitos de esta especificación y las reivindicaciones anexas, todos los valores numéricos son aproximados e intentan incluir valores que están entre 90% y 110% del valor dado. FIBRAS ACRILICAS Para preparar fibras acrílicas conforme a la presente invención, las fibras se hilaron en una máquina hiladora de investigación especialmente ensamblada conforme a la Figura 1 conforme a McPeters and Paul (A. L. Mcpeters and D. R. Paul (1974) "Stress and Molecular Orientation Generated During Wet Spinning of Acrylic Fibers" Applied polymer symposia, 25, 159-178) . Los componentes principales de la máquina incluyen una bomba hiladora [Zenith pumps, Sanford N.C), rodillos de estirar y calientes (Neumag Machinen, GmbH, Germany) , devanadora de estopa (Leezona, N.C) y cortador de estopa (DM & E, N.C) . Un polimero-copolímero de acrilonitrilo y 7.45% de acetato de vinilo con un peso molecular promedio de 118,000 se empleo para este propósito. Esta pasta de acrilico estándar se disolvió, 25% en peso, en dimetilacetamida (DMAC) . El órgano hilandero tenia mil hoyos con un capilar de 3.5 milésimas. El baño de coagulación fue 57% DMAC en agua a 50°C. La velocidad de chorro se controló por la velocidad de la bomba y el tamaño capilar se fijó en 20 pies/minuto. El estiramiento del chorro (Vl/Vx) en el baño de coagulación fue -1.68 X. El estiramiento de cascada (V2/V1) en el Baño de Estiramiento de Orientación estuvo dentro del rango de 2.0-7.0 X. El estiramiento plástico (V3/V2) en 165 grados C sobre los rodillos estiradores calentados con vapor estuvo dentro del rango de 3.5-1.0 X. La velocidad de chorro es la velocidad de surgimiento de la masa en el punto de salida del órgano hilandero. La velocidad de chorro depende del rendimiento y el tamaño capilar del órgano. Las velocidades de los rodillos VI, V2, V3 se relacionan con los rodillos como se indica en la Figura 1. (Me Peters and Paul, ibid) . (Vl-Rodillos de lavado, V2-Rodillos de Secado y V3-estiradores finales) . La velocidad del estirador final fue 100 pies/minuto. Se aplicó un terminado en giro en un baño de terminado después de que el plástico estire. La toma del terminado en giros se controló por la velocidad de la bomba de terminado en giro y la concentración de terminado en giro, ajustada conforme al denier y velocidad de la estopa hilada. Un contenido de terminado de giro de 0.5% a 0.6% (sobre el peso de fibras; como se especifica en cada caso posteriormente) se aplicó. Dos diferentes terminados de giro se emplearon para la hebra acrilica. El primero fue Tallopol SY 01 (Tal; Stockhausen, Krefeld Germany) que es un terminado en giro típico para hilado de hebras de filamento acrílico. El Segundo fue Standopol 1144 + 2074 (Stan; Henkel KgaA, Germany) que es una combinación especial para hilado de hebras O.E. y texturización por estirado de hebras de filamento acrílico. El secado se logró por 12 envolturas de la estopa corriendo a través de los rodillos calentados por vapor a 180°C. Las fibras se templaron en un estado "libre de relajar" en un templador de vapor saturado (Ernst Benz, Switzerland) por una técnica de siete ciclos estándar. Cada ciclo consistió de evacuación de aire, presurización de vapor saturado y manteniendo la presión durante 3 minutos a la temperatura requerida y venteando. Resultados de la prueba El grado de estiramiento combinado que se aplica durante el hilado en húmedo (estiramiento del chorro en baño de coagulación, estiramientos plásticos en húmedo y de cascada y en seco) y el grado de relajación del templado de vapor de las fibras hiladas es bien conocido para controlar el grado de orientación de propiedades mecánicas correspondientes (Mcpeters/ A.L. and D.R. Paul, D.R. . (1974) "Stress and molecular orientation during wet spinning of acrylic fibers" Applied Polymer Symposium No. 25, 159-178 and Gupta, B.S. et al., (1989) "The effect of hot wet draw ratio on the coefficient of friction of Acrylic yarns" J. App. Polym. Sci. 38:899-905). La Tabla 1 siguiente demuestra el efecto del estiramiento de cascada y la presión de templado sobre las fibras acrilicas, indicando rutas para adicionar productos para el coeficiente requerido y el rango de contracción que mejora su eficiencia de refuerzo de sistemas cementosos. Tabla 1 Orientación, coeficiente y fricción de fibras acrilicas templadas y As - hiladas Egyñmce %ce Qeficiele ELramds Frirrirn Cfrpñriprfrp. * cecascadaX teqolacb srocDEsri ff gsii±¡/d3!Íer (E5D gcatt/d-n S** 2.0 - - 98 0.6949 0.505 62 3.0 - - 112 0.7316 0.541 68 4.0 - - 123 0.7556 0.554 77 5.0 — — 132 0.7725 0.549 81 6.0 - - 139 0.7847 0.553 86 7.0 - - 144 0.7918 0.558 92 2.0 7X60 23.9 73 0.5869 0.543 49 3.0 7X53 26.2 67 0.6089 0.552 50 .0 7X44 30.0 70 0.6126 0.570 51 7.0 7X41 30.9 85 0.6487 0.579 54 * Coeficiente al 5% de elongación ** Función de orientación total ft=l-Eu/Esm, donde Esm es el coeficiente sónico de la fibra y Eu es el coeficiente sónico de las fibras no orientadas (estimado en 30 gramos/denier) . Los resultados de la fibra no templada indican un buen control sobre la orientación de las fibras por la relación de estiramiento de cascada y un aumento correspondiente del coeficiente y los valores de fricción de fibra a fibra. La fricción superior a la orientación superior se ha relacionado a las morfologías de superficie más lisas asociadas con el desarrollo de la estructura fibrilar más fina (Gupta, B.S. et al., (1989) "The effect of hot wet dra ratio on the coefficient of friction of Acrylic yarns" J. App. Polym Sci. 38:899-905.) La aplicación adicional de contracción de templado causa una caída sustancial de los valores del coeficiente y aumenta adicionalmente la fricción, lo cual se explica conforme a la Teoría de Adhesión de fricción. La combinación de superficies más lisas debido a las relaciones de estiramiento superiores y coeficiente inferior debido a la contracción de templado causa mayores coeficientes de fricción y fibras más efectivas para interacciones de compuestos cementosos. Estos cambios constituyen la base para la superioridad de las fibras de la invención. La Tabla 2 demuestra el principio anterior para obtener fibras de mayor eficiencia de reducción de grietas por medio de una combinación de alto grado de estiramiento seguido por alta contracción de templado. Las condiciones de hilado, propiedades mecánicas y potencial de reducción de grietas muestran parámetros típicos para las fibras optimizadas de la invención. Tabla 2 Fibras acrílicas para funcionamiento superior de inhibición de grietas. Esframie Es&amie Temp. Contraod Tenacid Elongad Coeficiente Coeficiente Reducció ntade rto de onde actf ón% gamo/deni sónico nde Cascada plástico Tenrpla Templad Denier er cjamafclen gietas X X do°C 0% ¡er % 4.78 1.38 0 0 4.72 14 122 193 50 4.78 1.38 114 25 4.42 16 73 109 60 4.78 1.38 135 30 3.43 30 60 88 70 4.78 1.38 138 36 2.47 51 58 80 68 4.78 1.38 140 40 2.36 56 42 61 76 4.78 1.38 142 45 2.20 64 33 50 75 4.78 1.38 143 50 2.07 73 26 41 74 4.78 1.38 145 55 2.00 80 23 33 70 4.78 1.38 148 60 1.90 90 21 30 68 6.00 1.00 135 30 2.20 50 27 42 65 Los resultados resumidos en la Tabla 2 indican que la combinación de estiramiento de cascada 4.78 X y estiramiento plástico 1.38 X es más efectivo que el estiramiento de cascada solo y puede por lo tanto aplicarse fa orablemente implementando a la vez la presente invención. Las diferentes combinaciones de estiramientos plásticos y de cascada junto con las presiones y temperaturas de templado, como se resume en la Tabla 2, se recomiendan para obtener propiedades mecánicas de fibra que producen la mejorada capacidad de reducción de grietas. Conforme a las modalidades preferidas de la invención las fibras acrilicas se caracterizan por una tenacidad promedio mayor de 1.90 gramos/denier y menor de 3.20 gramos/denier, de mayor preferencia por una tenacidad promedio mayor de 2.0 gramos/denier y menor de 2.5 gramos/denier, y de mayor preferencia por una tenacidad promedio de 2.36 gramos/denier. Las fibras se caracterizan de preferencia adicionalmente por una elongación promedio mayor de 30% y menor del 90%, de mayor preferencia por una elongación promedio mayor de 50% y menor del 80%, de mayor preferencia por una elongación promedio de 56%. Las fibras se caracterizan aún preferiblemente además por un coeficiente promedio mayor de 20 gramos/denier y menor de 60 gramos/denier, de mayor preferencia un coeficiente promedio mayor de 23 gramos/denier y menor de 58 gramos/denier y de mayor preferencia un coeficiente promedio de 42 gramos/denier. Las fibras se caracterizan aún preferiblemente además por un coeficiente sónico promedio mayor de 30 gramos/denier y menor de 88 gramos/denier, de mayor preferencia un coeficiente sónico promedio mayor de 30 gramos/denier y menor de 80 gramos/denier y de mayor preferencia un coeficiente sónico promedio de 61 gramos/denier. La Tabla 2 muestra la correlación entre estos parámetros y la reducción en grietas. Conforme a las modalidades preferidas de la invención, se aplica una sustancia de recubrimiento a las fibras como un terminado de giro. La sustancia que recubre las fibras se aplica a la misma como una solución acuosa de, por ejemplo, un emulsificador no iónico, un jabón, un tensioactivo aniónico y un tensioactivo de silicona. El efecto de los recubrimientos de terminado en giro sobre el potencial de reducción de fricción y grietas de las fibras acrilicas se demuestra por los resultados resumidos en la Tabla 3 posterior. Tabla 3 Efecto del terminado en giro sobre fibras acrilicas Contenido de terminado 0.60%. * Fibra No. 10: La fibra de estiramiento de cascada 6.0 X que se templó a 135°C (45 PSI) a 30% de contracción. ** Fibra No. 5: La fibra de estiramiento plástica óptima que se templó a 140°C (52 PSI) a 40% de contracción. (1) La fricción f/f se determinó por una prueba de filamento continua (ASTM 3412, tipo 2; método de torsión como se detalló anteriormente) con una velocidad de 2 mm/min. (2) la fricción f/ se determinó por una prueba de filamento continua (ASTM 3108 como se detalló anteriormente) usando una tensión de entrada de 10 gramos. Los resultados resumidos en la Tabla 3 demuestran que el terminado en giro Standopol desarrollado para mayor fricción de fibra a metal y menor fricción de fibra a fibra, con relación al terminado Tallopol, mejora la eficiencia de reducción de grietas de las fibras por una cantidad significativa en fibras de estiramiento en cascada y plástico. El terminado en giro Standopol se recomienda por lo tanto como una forma de preparar fibras acrílicas recubiertas con una sustancia que aumenta el coeficiente de fricción de fibra a metal a un nivel promedio mayor de 0.550, disminuyendo simultáneamente a la vez el coeficiente de fricción de fibra a fibra a un nivel promedio menor de 0.500. Los terminados en giro de la invención reducen también las fuerzas cohesivas interfibra caracterizadas por la prueba de cohesión de filamentos como se describió anteriormente. Los filamentos continuos de la fibra No. 5 terminada en giro con Tallopol y Standopol como se describió en la Tabla 3, dio 0.002 filamentos/metro y 0.300 filamentos/metro, respectivamente. Las fuerzas cohesivas interfibra se afectan por la acción humectante de los terminados en giro que se controlan por su viscosidad cinemática y tensión superficial. El terminado en giro Standopol tiene una viscosidad de 110 cstokes y una tensión superficial de 50 dinas/cm mientras que el terminado en giro Tallopol tiene una viscosidad de 40 cstokes y una tensión superficial de 28 dinas/cm. Por lo tanto, no es sorprendente que los resultados relativos indiquen cohesión interfilamento significativamente inferior usando el Standopol que se correlaciona con su viscosidad y tensión superficial superior. Esto demuestra que las fibras se recubren con una sustancia de recubrimiento caracterizada por una baja tendencia humectante tal que una viscosidad cinemática promedio de la sustancia de recubrimiento es mayor de 100 cstokes y una tensión superficial promedio de la sustancia de recubrimiento es mayor de 60 dinas/crti. Las propiedades de fricción de las fibras de filamento recortado que se emplean en la preparación de compuestos cementosos conforme a la presente invención se evaluaron también por el sistema RotorRing como se describió anteriormente. Una prueba de RotorRing comparativa del tipo de fibra No. 5 de terminado Standopol de la presente invención (Tabla 3) se corrió usando fibras de filamento acrilico Ricem MC para refuerzo de concreto como un estándar. Los parámetros de filamento de ambas muestras fueron 2.0 denier por filamento, longitud de recorte 12 mm, y fibras planas . Los resultados de la prueba RotorRing muestran 26% más de consumo de potencia necesitada para abrir el Standopol con relación a las fibras de filamento terminado de Tallopol en el RotorRing. Esto indica fricción de fibra a metal significativamente mayor en los filamentos tratados por Standopol. Los resultados de la prueba RotorRing también muestran un diámetro de anillo 38% inferior en las fibras terminadas Tallopol en relación con las Standopol. Esto indica fuerzas cohesivas interfibra significativamente inferiores en los filamentos tratados por Standopol vs. el Tallopol. Esto significa que las fibras se caracterizan adicionalmente por propiedades de superficie especificas promedio de consumo de potencia aumentado en exceso de 20% y diámetro de anillo aumentado en exceso de 30% como se mide por una prueba RotorRing usando para comparación de fibras acrilicas estándar (fibras recubiertas por Tallopol en este ejemplo) de valores equivalentes de denier por filamento y longitud de recorte. La capacidad de las fibras acrilicas de la presente invención para controlar el agrietamiento de contracción plástico del concreto también se evaluó. Los métodos de prueba fueron la prueba de anillo restringida y la prueba de hundimiento descritas anteriormente. La composición de concreto estándar fue: Áridos despedazados 800 (kg/m3) Áridos despedazados finos 300 (kg/m3) Arena 600 (kg/m3) Cemento 400 (kg/m3) Agua 223 (kg/m3) Para transformar el concreto estándar en concreto reforzado, las fibras se agregaron como se especifica en la Tabla 4 siguiente. Tabla 4 Contenido de fibra de tres mezclas de concreto *Ricem Me es una fibra acrilica producida comercialmente especialmente diseñada para la reducción del agrietamiento por contracción plástica en el concreto. Tabla 5 Resumen de los Resultados de la Prueba de Hundimiento y porcentaje de Reducción de grietas para tres mezclas de concreto Los resultados resumidos en la Tabla 5 indican que las fibras de la presente invención son significativamente superiores a las fibras estándar comerciales (Ricem MC en este caso) . De hecho indujeron la inhibición superior del agrietamiento plástico en términos de reducción del porcentaje de agrietamiento como se determinó por un método de anillo restringido a un grado tal que 400 gramos de las fibras por metro cúbico de concreto estándar (0.025% en peso, o 0.050% en volumen) son equivalentes o mejores en inhibición de agrietamiento plástico, que por ejemplo 1000 gramos de fibras acrilicas estándar por metro cúbico del concreto estándar (0.0417% en peso o 0.0847% en volumen o 900 gramos de fibras de polipropileno por metro cúbico del concrete estándar (0.0375% en peso o 0.100% en volumen). Los resultados resumidos en la Tabla 5 también indican que las fibras acrilicas de la presente invención afectan el hundimiento del concreto a un grado más pequeño. Los 400 gramos/metro3 de las fibras de la presente invención mejoran el % de reducción de grietas del sistema cementoso reforzado con relación al concreto no reforzado, preferiblemente en al menos 80%, más preferiblemente al menos 85% y más preferiblemente al menos 93% o más. Igualmente, 400 gramos/metro3 de las fibras de la presente invención reducen el hundimiento del concreto reforzado con relación al concreto no reforzado preferiblemente en hasta 14% y más preferiblemente hasta 7% o menos. Un método para fabricar filamentos de fibras acrílicas para el refuerzo de una matriz cementosa tal como concreto constituye una modalidad preferida adicional de la presente invención. El método comprende los pasos de hilado en húmedo de una masa acrilica estándar (como se definió anteriormente) de al menos 5%, pero menos del 35% (en peso) de polímero acrílico, en un solvente para producir fibras hiladas y recortar las fibras hiladas en filamentos. Este método es aplicable a, por ejemplo, un polímero acrílico que contiene al menos 85% de comonómero de acrilonitrilo y al menos otro comonómero seleccionado a partir del grupo que consiste de acetato de vinilo, acrilato de metilo, metacrilato de metilo y sulfonato de estireno sódico. El solvente puede ser, por ejemplo, dimetilacetamida, dimetilformamida, dimetilsulfóxido, un tiosianato y cloruro de zinc acuoso. En muchos casos el paso de hilado en húmedo se efectúa en tres subpasos. El primer subpaso incluye una combinación de estiramientos de fibra en húmedo y en seco diseñadas para producir fibras hiladas altamente orientadas caracterizadas por valores de coeficiente sónico mayores de 150 gramos/denier . El segundo subpaso incluye aplicar una sustancia de terminado en giro a las fibras hiladas para aumentar un coeficiente de fricción de fibra a metal promedio a un nivel mayor de 0.550, disminuyendo simultáneamente a la vez un coeficiente de fricción de fibra a fibra promedio a un nivel menor de 0.500. El tercer subpaso incluye templar las fibras hiladas con una presión de vapor suficiente para reducir un coeficiente sónico por medio de las fibras hiladas a menos de 80 gramos/denier . En algunas modalidades el método incluye el paso adicional de rizar las fibras de los filamentos. El recubrimiento de terminado en giro de las fibras puede derivarse a partir de una solución acuosa de una o más sustancias tales como, por ejemplo, emulsificadores no iónicos, jabones, tensioactivos aniónicos y tensioactivos de silicona. La sustancia de terminado en giro se caracteriza frecuentemente por un tendencia humectante baja, tal que una viscosidad cinemática promedio de la sustancia de recubrimiento es mayor de 100 cstokes y una tensión superficial promedio de la sustancia es mayor de 60 dinas/cm. Un compuesto cementoso que comprende una matriz cementosa endurecida que incluye filamentos de fibras acrilicas para refuerzo constituye una modalidad preferida adicional de la invención. Conforme a esta modalidad, las fibras se recubren con una sustancia que aumenta el coeficiente de fricción de fibra a metal a un nivel promedio mayor de 0.550, disminuyendo simultáneamente a la vez el coeficiente de fricción de fibra a fibra a un nivel promedio menor de 0.500 como se describió anteriormente. Las fibras pueden tratarse adicionalmente como se describió anteriormente . Un método para fabricar un compuesto cementoso endurecido reforzado constituye aún otra modalidad preferida de la presente invención. El método incluye tres pasos. El primer paso incluye proporcionar componentes para formar una matriz cementosa. Los componentes incluyen una sustancia cementosa, agua y filamentos de fibras acrilicas para refuerzo. El segundo paso incluye mezclar los componentes hasta que las fibras se vuelven bien dispersas en la misma. El tercer paso incluye endurecer la matriz. Las fibras acrilicas se recubren con una sustancia que aumenta el coeficiente de fricción de fibra a metal a un nivel promedio mayor de 0.550, disminuyendo simultáneamente a la vez el coeficiente de fricción de fibra a fibra a un nivel promedio menor de 0.500. Las fibras pueden tratarse adicionalmente como se describió anteriormente. FIBRAS PRECURSORAS DE NYLON DE BAJA ORIENTACION. La presente invención es, en parte, una contradicción a las enseñanzas de la Patente Norteamericana No. 6, 001,476. En contraste con esa patente, en la presente invención, las fibras de nylon que se perfeccionan y vuelven adecuadas para uso para refuerzo de compuesto cementoso son "precursores" para el material textil y los tipos técnicos de fibras de nylon. El uso de estos precursores no se enseña por la Patente Norteamericana No. 6,001,476 en conjunto. Las fibras precursoras de nylon son productos intermedios que normalmente sufren procesos adicionales de estirado, texturizado y termoendurecido para lograr las propiedades mecánicas y textiles requeridas de los productos finales. La eliminación de estos pasos de producción adicionales es comercialmente deseable. Las fibras precursoras de nylon se caracterizan por grados menores de cristalinidad y orientación, menor tenacidad y coeficiente y mayor elongación al rompimiento que las fibras textiles de nylon. La Tabla 6 siguiente resume las diferencias en algunas propiedades físicas del precursor, material textil y fibras térmicas de nylon junto con sus diferentes condiciones de producción. Tabla 6 Comparación entre los diferentes tipos de fibra de nylon Hilado en un paso de polímeros de 40 - 80 RV.

** Estirado de hebra UD de polímero 40 RV que se hiló a 750 m/min. Es evidente que conforme la orientación molecular (indicada aquí por birrefringencia) de las fibras aumenta, las propiedades mecánicas cambian del precursor al material textil y adicionalmente a los tipos técnicos de hebras. Por lo tanto, este aspecto de la presente invención está abarcada por una pila de filamentos de fibras para refuerzos de una matriz cementosa tal como concreto. La pila incluye fibras precursoras de nylon de baja orientación caracterizadas por un valor de birrefringencia promedio mayor de 0.350, pero menor de 0.0440, un coeficiente promedio mayor de 10 gramos/denier, pero menor de 25 gramos/denier, una tenacidad promedio mayor de 2.5 gramos/denier, pero menor de 3.4 gramos/denier, y una capacidad de elongación promedio mayor de 46% pero menor del 100%. En algunos casos las fibras se impregnan con un químico seleccionado para obtener fibras mejoradas caracterizadas por estabilidad química aumentada. Como un resultado, las fibras perfeccionadas adquieren superior resistencia a la hidrólisis básica. El químico puede ser, por ejemplo, una sal que experimenta hidrólisis ácida, ácido bencenfosfónico, una sal de manganeso, un fotoestabilizador de fenol estorbado, un fotoestabilizador de amina estorbada, un compuesto fosforoso para estabilización ultravioleta, unos antioxidantes con base de fósforo, amino y fenólico y yoduro de cobre, acetato de cobre, yoduro de potasio bromuro de potasio, cloruro de zinc y microsilice . Las fibras pueden incluir, por ejemplo, una sustancia de nylon seleccionada a partir del grupo que consiste de nylon 6.6, nylon 6, copolimero de nylon 6.6, 6, copolimero de nylon 6.6, 6. A y nylon 6.4. Existen dos métodos industriales típicos que se practican para producir las diferentes hebras. El primer método se refiere como "hilado en una etapa". En este método, se usan velocidades variables para la producción de diferentes tipos de hebra. Las "hebras no estiradas" se producen a bajas velocidades de hilado "Hebras Parcialmente Orientadas" (POY o Fibras precursoras de nylon) se producen a altas velocidades de hilado y "Hebras Completamente Orientadas" (FOY o fibras térmicas de nylon) a ultra altas velocidades de hilado. El segundo método involucra dos pasos, el hilado de baja velocidad de "Hebras no estiradas" seguido por al menos una etapa de estirado que aumenta la orientación de las fibras al nivel deseado. La Tabla 7 siguiente proporciona ejemplos del rango completo de velocidades de hilado que producen diferentes tipos de fibra correspondientes, incluyendo el tipo "Precursor", en un paso de hilado.

Tabla 7 Hilados de hebras nylon 6.6 en un paso La Tabla 8 ilustra hebras "No estiradas" de baja velocidad de polímero RV de valores 40 y 80, hiladas a 750 y 1,000 m/min y estiradas hasta el rango de fibras "precursoras" .

Tabla 8 Giro - estirado de hebras de nylon 6.6 en dos pasos Las "fibras precursoras de nylon, definidas en la Tabla 6 y obtenidas como se describe en las Tablas 7 y 8, se usaron previamente principalmente como hebras de alimentación para el proceso de texturizar estirando, para la producción de hebras de material textil texturizadas, y para un proceso de estiramiento secuencial (continuo) o de dos etapas (separado) para producir hebras de material textil o técnicas planas (sin rizar) . Antes de la presente invención, estas fibras no se usaban en tipos de productos de material textil finales ni en refuerzo de concreto, o en otras aplicaciones, debido a su relativamente baja resistencia y estabilidad. Sin embargo, como se explicará posteriormente, la menor orientación de las fibras precursoras de nylon con relación a las fibras de material textil, y su correspondiente coeficiente de rigidez de doblado inferior, así como mayor elongación al rompimiento y extendibilidad, resultó en afectar favorablemente su eficiencia de refuerzo con respecto al concreto en contraste con las enseñanzas de la técnica anterior. En contraste con las espectativas, las fibras más flexibles se mezclan mucho más fácilmente en un compuesto cementoso y se conforman más fácilmente a diferentes espacios entre los áridos del compuesto. Esto resulta en la mejorada mezcla y distribución dentro de los espacios interáridos, lo cual probó ser muy beneficioso a la capacidad de inhibición de agrietamiento de la matriz cementosa de la fibra. La extendibilidad y tenacidad de las fibras de nylon de coeficiente inferior permiten la absorción de energía de esfuerzo e impacto al estirar bajo las tensiones de contracción plástica y que propagan grietas en el sistema, reforzando la matriz más efectivamente. Conforme a la teoría de adhesión de fricción, las fibras del coeficiente inferior generan mayor fricción con los áridos de sistemas cementosos debido a la área de contacto verdadero aumentada entre las superficies deslizantes. Estas fuerzas de fricción afectan en gran medida la eficiencia de la distribución de fibra dentro del compuesto cementoso y aumenta también la eficiencia de la transferencia de las fuerzas de corte interfacial a las fibras durante la interrupción de la grieta.

Las fibras de nylon de grados inferiores de orientación amorfa absorben más agua e ingredientes activos de cemento. Por lo tanto, se hinchan en un grado mayor y forman uniones más compactas con la matriz circundante. La fluidez de las fibras que contienen compuestos cementosos es recíprocamente proporcional a la rigidez de las fibras. Por lo tanto, los compuestos cementosos reforzados por las fibras flexibles de coeficiente inferior y elongación superior deben poseer propiedades de flujo superiores a aquellas de las fibras estándar (comercialmente disponibles) para refuerzo de concreto. La mane abilidad del compuesto se mejora y se caracteriza por hundimiento superior, mejor colocabilidad, compatibilidad y terminabilidad del concreto, mejor flujo a través de tuberías, plastificación, llenado de hoyos, dispersabilidad, adhesión a la pared y cohesividad en morteros y otros compuestos cementosos de áridos finos. Las fibras precursoras que se produjeron conforme a las Tablas 7 y 8 se cortaron a 12 mm de longitud y se evaluaron por el potencial de reducción de agrietamiento plástico siguiendo FCB Cement and Concrete Institute, Trodenheim, Norway, reporte ISBN No. 82-4060-6 usando una dosis de fibras constante de 400 gramos/metro cúbico de concreto . Las Tablas 9 y' 10 reportan el % de reducción de grietas con relación a las POY y Hebras Estiradas que se describieron en las Tablas 7 y 8 y se emplearon aquí como controles . Tabla 9 Nylon 6.6 de VOY para funcxonamiento de inhibición de grietas superior Terminado en giro -0.60% de BK 2170 hecho por Henkel KgaA, Germany Tabla 10 Hebras de nylon 6.6 estiradas para el funcionamiento de la inhibición de grietas superior Terminado en giro -0.60% de BK 2170 hecho por Henkel KgaA, Germany Los resultados resumidos en la Tabla 9 indican capacidad en reducción de agrietamiento plástico aumentada a valores de orientación de fibras bajos. Excelentes resultados se obtienen con fibras precursoras típicas que se produjeron a velocidades de hilado entre 3,000 y 4,500 m/min. Los resultados resumidos en la Tabla 10 indican el ajuste de las relaciones de estirado en una operación de estiramiento estándar de hebras de nylon no estiradas para obtener hebras estiradas de baja tenacidad y coeficiente y alta elongación, realiza fibras de potencial mejorado de reducción de grietas plásticas.

En consecuencia, las fibras precursoras de nylon de la presente invención proporcionan un rango adicional de propiedades de orientación de fibra y mecánicas en relación con aquellas ofrecidas por las hebras de material textil de nylon de la Patente Norteamericana No 6,001,476. Estas fibras ofrecen una reducción significativa en el grado de agrietamiento plástico en compuestos cementosos. Un método para mejorar fibras precursoras de nylon de baja orientación para volverlas más adecuadas para uso para reforzar una matriz cementosa también se abarca en este aspecto de la presente invención. El método incluye tres pasos. El primer paso incluye proporcionar una pila de filamentos de fibra incluyendo fibras precursoras de nylon de baja orientación caracterizadas por un valor de birrefringencia promedio mayor de 0.0350, pero menor de 0.0440, un coeficiente promedio mayor de 10 gramos/denier, pero menor de 25 gramos/denier, una tenacidad promedio mayor 2.5 gramos/denier, pero menor de 3.4 gramos/denier, y una capacidad de elongación promedio mayor del 46% pero menor del 100%. El segundo paso incluye impregnar las fibras con un químico para obtener fibras de nylon impregnadas. El químico se selecciona para mejorar las fibras aumentando su estabilidad química. El tercer paso incluye secar las fibras precursoras de nylon de baja orientación. Esto produce fibras precursoras de nylon de baja orientación perfeccionadas.

Este aspecto de la presente invención se abarca adicionalmente por un compuesto cementoso reforzado de fibras que comprenden una matriz cementosa endurecida que incluye filamentos de fibras precursoras de nylon de baja orientación. Las fibras se caracterizan por un valor de birrefringencia promedio mayor de 0.0350, pero menor de 0.0440, un coeficiente promedio mayor de 10 gramos/denier, pero menor 25 gramos/denier, una tenacidad promedio mayor de 2.5 gramos/denier, pero menor de 3.4 gramos/denier, y una capacidad de elongación promedio del 46% pero menor del 100%. Un método para fabricar un compuesto cementoso endurecido reforzado también se abarca por este aspecto de la invención. El método incluye tres pasos. El primer paso incluye proporcionar componentes de una matriz cementosa incluyendo una sustancia cementosa, agua y filamentos de fibras precursoras de nylon de baja orientación, caracterizándose por un valor de birrefringencia promedio mayor de 0.0350, pero menor de 0.0440, un coeficiente promedio mayor de 10 gramos/denier, pero menor de 25 gramos/denier, una tenacidad promedio mayor 2.5 gramos/denier, pero menor de 3.4 gramos/denier, y una capacidad de elongación promedio mayor del 46% pero menor del 100%. El segundo paso incluye mezclar los componentes hasta que las fibras estén bien dispersas. El tercer paso incluye endurecer la matriz.

FIBRAS DE FUSION HILADA El proceso hilado por fusión puede aplicarse a un amplio rango de fibras poliméricas. Los datos experimentales que usan polipropileno se presentan aquí como un ejemplo no limitante. Las condiciones de hilado, orientación propiedades mecánicas y potencial de reducción de grietas de fibras de polipropileno del tipo POY se dan en la Tabla 11. Tabla 11 Polipropileno de POY para el funcionamiento de la inhibición de grietas superior En este ejemplo, el polímero fue polipropileno isotáctico de punto de fusión 160°C e índice de flujo fundido de 23.0 (gramos/10 minutos). El polímero se fundió en un extrusor y se hilo subsecuentemente en una línea de fusión hilada. La temperatura de fusión fue 280°C y un órgano hilandero de 34 capilares de 0.300 mm de diámetro se empleó. La zona de enfriamiento fue 20°C con un flujo de aire de 1 pie/minuto. La distancia de convergencia fue 72". La aplicación de terminado en giro (0.6% de Laviron NSO) fue a través de un rodillo de forja a 0.5% sobre el peso de la fibra. La producción de polímero se diseño para tener un denier de hebra hilada final de 102 (3.0 denier por filamento) a todas las velocidades de hilado. Estos resultados señalan la tendencia de eficiencia mejorada en la reducción de grietas para fibras de niveles menores de orientación, valores de tenacidad y coeficiente y mayor elongación manteniendo la de la tenacidad arriba de un valor mínimo requerido para reforzar la matriz. En consecuencia, los parámetros para hilar y las propiedades resultantes de las fibras de polipropileno de la invención se recomiendan como sigue. Las modalidades preferidas conforme a este aspecto de la presente invención incluyen una pila de filamentos de fibra para refuerzo de una matriz cementosa tal como concreto. La pila comprende fibras de fusión hilada poseyendo un grado de orientación molecular caracterizado por valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0185 - 0.0440. Las pilas incluyen, por ejemplo, fibras de polipropileno de fusión hilada con valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0185 - -0.0230 o fibras de nylon de fusión hilada con valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0350 0.0440. La pila de filamentos de fibra puede caracterizarse adicionalmente por un coeficiente mayor de 18 gramos/denier pero menor de 35 gramos/denier, más preferiblemente mayor de 22.00 gramos/denier pero menor de 27.00 gramos/denier y más preferiblemente 27 gramos/denier, y una tenacidad mayor de 2.1 gramos/denier pero menor de 3.7 gramos/denier más preferiblemente mayor de 2.70 pero menor de 3.00 gramos/denier y más preferiblemente 3.00 gramos/denier y una capacidad de elongación mayor del 30% pero menor del 225%, más preferiblemente mayor del 50% pero menor del 125% y más preferiblemente 90%. Conforme a las modalidades preferidas, las fibras de hebra estirada son fibras de polipropileno y poseen un grado de orientación molecular caracterizado por valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0185 - 0.0230. Conforme a otras modalidades preferidas las fibras de hebra estirada son fibras de nylon y poseen un grado de orientación molecular caracterizado por valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0350 - 0.0440. Las fibras de polipropileno estiradas adecuada para uso como parte de la presente invención también pueden obtenerse por medio del hilado de baja velocidad y estiramiento secuencial, continuamente o en dos operaciones separadas. La Tabla 12 resume las condiciones de hilado, orientación, propiedades mecánicas y potencial de reducción e grietas de las fibras de polipropileno estiradas. Tabla 12 Hebras de polipropileno estiradas para el funcionamiento de la Inhibición de grietas superior empleó polipropileno isotáctico de punto fusión 160 grados C e índice de flujo fundido de 23.0 (gram/10 min) . Este polímero se fundió en un extrusor y se aisló subsecuentemente en la línea de hilado por fusión descrito anteriormente con una temperatura de fusión de 280 grados C. Un órgano hilandero con 34 capilares de 0.300 mm de diámetro se empleó. La zona de enfriamiento de 35" a 20 grados C con un flujo de aire de 1 pie/minuto. La distancia de convergencia fue 72". La producción de polímero se diseño para producir una fibra estirada final de 3.0 denier por filamento (22 um de diámetro) . La hebra hilada se estiró en un baño de agua hirviendo de orientación estirada y se relajo subsecuentemente. La relación de estiramiento se controló por la relación de velocidades de los rodillos V2/V1. La relajación se realizó sobre rodillos calentados por vapor a 150 grados C. Se aplicó una relajación constante del 12% manteniendo la relación de velocidades de los rodillos V3/V2=0.85. La velocidad del rodillo de estiramiento V3 final fue 60 m/min. Se aplicó terminado lubricante en un baño de terminado después de la etapa de relajación. Este terminado se diseña para humedecer las fibras y modificar sus propiedades de superficie para permitir la fase y dispersión en el concreto. Un agente humectante típico (es decir Laviron NSO hecho por Henkel KgaA, Germany) a un nivel de 0.6% (sobre el peso de fibras) se aplicó controlando la velocidad de la bomba de terminado y la concentración de terminado. El secado final se logró por 12 envolturas de la hebra estirada sobre un par de rodillos calentados por vapor a 150 grados C. Los resultados resumidos en la Tabla 12 indican que los ajustes de las relaciones estiradas en una operación de estiramiento estándar de polipropileno As-hilado típico para obtener hebras estiradas de menor tenacidad y coeficiente y elongación más alta que las fibras técnicas estándar, producen fibras de potencial mejorado de reducción de grietas de concreto. Mientras que la Tabla 12 presenta un conjunto detallado de parámetros de producción, este aspecto de la presente invención incluye tres métodos generales para producir filamentos de fibra sintéticas de fusión hilada adecuadas para refuerzo de una matriz cementosa. El primer método para producir filamentos de fibra sintéticas de fusión hilada adecuadas para refuerzos de una matriz cementosa conforme a la presente invención es un método de tres pasos. El primer paso incluye fundir y extruir un polímero a través de un órgano hilandero para formar fibras de hebras estiradas. El segundo paso incluye aplicar un terminado en giro a las fibras de hebras estiradas para obtener fibras perfeccionadas caracterizadas por un coeficiente de fricción de fibra a metal medidos sobre la correspondiente hebra de filamento continuo, mayor de 0.400 y un coeficiente de fricción de fibra a fibra medido sobre las correspondientes hebras de filamento continuo a menor de 0.700. El tercer paso incluye recortar las fibras de hebra estirada en filamentos. El segundo método para producir filamentos de fibras sintéticas de fusión hilada adecuadas para refuerzo de una matriz cementosa conforme a la presente invención es también un método de tres pasos. El primer paso incluye producir fibras hiladas de baja orientación, usando un proceso de hilado de un paso estándar a una velocidad controlada, para controlar una orientación y propiedades mecánicas de las fibras de hebra de baja orientación. El segundo paso incluye aplicar un terminado en giro a las fibras hiladas de baja orientación para obtener fibras perfeccionadas caracterizadas por un coeficiente de fricción de fibra a metal medido sobre la correspondiente hebra de filamento continuo, mayor de 0.400 y un coeficiente de fricción de fibra a fibra medido sobre las correspondientes hebras de filamento continuo a menos de 0.700. El tercer paso incluye recortar las fibras de hebra de baja orientación en filamentos. El tercer método para producir filamentos de fibra sintéticos de fusión hilada adecuada para el refuerzo de una matriz cementosa conforme a la presente invención es un método de cuatro pasos. El primer paso incluye proporcionar fibras sintéticas existentes en una forma de una hebra de filamento continuo o sirga que ha sido tratada y lubricada para un uso final. El segundo paso incluye lavar los lubricantes existentes de las fibras sintéticas existentes. El tercer paso incluye recubrir una superficie de las fibras sintéticas existentes con un lubricante diferente, para obtener fibras perfeccionadas caracterizadas por un coeficiente de fricción de fibra a metal medido sobre la correspondiente hebra de filamento continuo, mayor de 0.400 y un coeficiente de fricción de fibra a fibra medido sobre las correspondientes hebras del filamento continuo a menos de 0.700. El cuarto paso incluye recortar las fibras en filamentos . Para demostrar el efecto de las propiedades de superficie sobre la eficiencia de refuerzo de las fibras de polipropileno, además del efecto humectante de los terminados en giro, las POY óptimas y fibras estiradas de los ejemplos previos se trataron con un terminado humectante comercialmente disponible (Laviron NSO, Henkel KGaA, Germany) y con un agente humectante especialmente modificado que imparte propiedades más altas de fricción de fibra a metal, usándose el texturizado estirando del polipropileno POY (BKM) . El contenido de terminado sobre las hebras se mantuvo a 0.6% (sobre el peso de las fibras) . La Tabla 13 compara la fricción y el potencial de reducción de grietas impartido por los dos tipos de terminado. Tabla 13 Efecto del terminado de giro sobre las hebras de Velocidad de Hilado Estirado = 787 m/min, Relación de Estirado = 3.0 La velocidad de hilado POY fue 4,000 m/min. El terminado en giro estándar Laviron es para la dispersión en agua de las fibras recortadas de polipropileno. El término en giro BKM es para la dispersión en agua de las fibras de polipropileno recortadas y el texturizado estirado de las fibras de polipropileno. Las propiedades de fricción se midieron sobre filamentos continuos como se describió anteriormente. Los resultados indican el efecto del terminado en giro sobre los coeficientes de fricción de fibra a metal y de fibra a fibra en correlación con la eficiencia de reducción de grietas de las fibras tratadas. En resumen, aumentar los valores de fricción fibra a meta, reduciendo a la vez los de fibra a fibra debajo de un limite de umbral, mejora significativamente la eficiencia de reducción de grietas de las fibras. Mientras que los terminados en giro comercialmente disponibles se describen aquí como ejemplos, cualquier terminado en giro de texturizado estirado se aumenta el coeficiente de fricción de fibra a metal a más de 0.400, más preferiblemente más de 0.450 y más preferiblemente más de 0.500 y disminuye el coeficiente de fricción de fibra a fibra medido sobre las correspondientes hebras de filamento continuo a menos de 0.700, más preferiblemente menor de 0.600, más preferiblemente menos de 0.530 es adecuado para uso como parte de la presente invención. El recubrimiento de terminado en giro de las fibras puede derivarse de una solución acuosa de, por ejemplo, un emulsificador no iónico, un jabón, un tensioactivo aniónico o un tensioactivo de silicona. El terminado en giro, cuando se aplica, impartirá típicamente menor cohesión interfibra al aumentar la viscosidad cinemática al menos 150 cstokes y la tensión superficial de al menos 60 dinas/cm. Las fibras de filamento recortado de la invención se aplicaron directamente a los compuestos cementosos y se caracterizaron por las propiedades de superficie por la prueba de RotorRing descrito anteriormente. Una prueba comparativa se realizó sobre fibras recortadas de filamento de polipropileno de los filamentos POY que se hilaron a 4,000 m/min y tratadas de la superficie con terminado en giro de texturizado estirado especial BKM como se describió en las Tablas 11 y 13. La comparación fue con fibras de polipropileno estándar para refuerzo de concreto en contra del agrietamiento plástico (coeficiente = 51 gramos/denier, tenacidad = 5.2 gramos/denier, elongación = 10%, y sección transversal redonda, terminadas en giro convencionalmente tratadas para facilitar la dispersión en el sistema cementosos (por ejemplo fibras furtivas de malla de fibra tipo 6922) ) . Las fibras de filamento eran planas (no rizadas), 3.0 denier por filamento y 19 mm de longitud. Las Fibras BKM poseen propiedades de superficie especificas caracterizadas por el método de prueba RotorRing evaluado con relación a una pila de fibras de fusión hilada estándar de filamentos de fibra (definidos anteriormente) , tales que el consumo de potencia para abertura de las fibras (fricción f/m) al menos 20%& mayor que el del estándar y el ancho del anillo hilado (cohesividad de interfilamentos) es al menos 30% (40% en este experimento) mayor que el del estándar. Estos resultados indican fuerzas cohesivas fibra a fibra significativamente menores en las fibras de filamento terminado BKM de la invención. Los métodos de prueba para la resistencia al agrietamiento fueron los métodos de prueba de anillo restringido y la prueba de hundimiento descritos anteriormente . Las proporciones de mezcla de concreto estándar (Kg/m3) Áridos despedazados 800 Áridos despedazados finos 300 Arena 600 Cemento 400 Agua 223 Las mezclas de concreto experimentales incluyeron fibras como se especifica en la Tabla 14. Se prepararon tres mezclas y se probaron por hundimiento y agrietamiento de contracción plástico de anillo restringido. Tabla 14 Composiciones de mezclas de concreto experimentales * fibras de polipropileno comerciales 6922 - "Stealth 6922" producidas por Fibermesh para la reducción del agrietamiento de contracción plástico en sistemas cementosos. Tabla 15 Resultados de la Prueba de hundimiento y reducción de grietas La Tabla 14 indica que las fibras de la invención son superiores a las fibras estándar comerciales en términos de reducción de grietas plásticas y que afectan el hundimiento el concreto en un grado más pequeño.

Las fibras se caracterizan por la capacidad superior de inhibición de agrietamiento plástico manteniendo a la vez valores de hundimiento más altos con relación a las fibras estándar para concreto y refuerzo del sistema cementoso tal que 400 gramos de fibras por metro cúbico de concreto reduce el grado de agrietamiento de una matriz cementosa en el concreto con relación a una matriz cementosa equivalente no reforzada en más del 80% reduciendo a la vez el hundimiento del concreto reforzado a menos del 15%. En algunas modalidades preferidas las fibras se caracterizan por capacidad superior de inhibición del agrietamiento plástico manteniendo a la vez valores de hundimiento más altos con relación a las fibras estándar para concreto y refuerzo del sistema cementoso tal que 400 gramos de fibras por metro cúbico de concreto reducen un grado de agrietamiento de una matriz cementosa en el concreto con relación a una matriz cementosa no reforzada en más del 90% reduciendo a la vez el hundimiento del concreto reforzado a menos del 9% . Conforme a las modalidades preferidas adicionales un compuesto cementoso reforzado de fibras sintéticas que comprende una matriz cementosa endurecida se proporciona. La matriz incluye filamentos de fibra sintéticas de fusión hilada, poseyendo las fibras un grado de orientación molecular caracterizado por valores de birrefriongencia dentro del rango de 0.0185 - 0.0440. Conforme a las modalidades preferidas adicionales se describe un método para fabricar un compuesto cementoso endurecido reforzado. El método comprende tres pasos. El primer paso incluye proporcionar componentes de una matriz cementosa incluyendo una sustancia cementosa, agua y filamentos de fibra sintética de fusión hilada, poseyendo las fibras un grado de orientación molecular caracterizado por valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0185 -0.0440. El segundo paso incluye mezclar los componentes hasta que las fibras sintéticas de fusión hilada estén bien dispersos en eso. El tercer paso incluye endurecer la matriz. Con respecto a las fibras acrilicas, las fibras precursoras de nylon y las fibras sintéticas de fusión hilada de la presente invención, las fibras se caracterizan típicamente por una longitud de recorte promedio de más de 2 mm y menos de 50 mm y un espesor promedio de más de 1 denier y menos de 25 denier aunque otras longitudes y espesores están dentro del alcance de la invención. Con respecto a las fibras acrilicas, las fibras precursoras de nylon y las fibras sintéticas de fusión hilada de la presente invención, las fibras se rizan en algunos casos y se alinean en otros casos. OBSERVACIONES CONCLUYENTES Las fibras de la presente invención son sustancialmente diferentes de las fibras de refuerzo de los sistemas de concreto y cementosos de la técnica anterior debido a que poseen propiedades de superficie y mecánicas únicas como un resultado de recubrimientos de superficie o coeficiente reducidos. Las fibras de la presente invención ofrecen la mezcla más rápida y más fácil de las fibras en los sistemas del sistema cementoso húmedo y en la premezcla cementosa seca. Las fibras de la presente invención también ofrecen mejor dispersión y compatibilidad de las fibras en concretos, morteros y otros sistemas cementosos de áridos finos. Los compuestos cementosos endurecidos preparados usando las fibras de la presente invención se caracterizan por un menor grado de agrietamiento plástico a menores concentraciones de fibra, un grado menor de agrietamiento retrasado, un grado menor de contracción plástica y retrasada, mayor resistencia al impacto, mejor resistencia de flexión a dosis equivalentes de fibras, y mayor extendibilidad y niveles de esfuerzo más altos antes del agrietamiento. Además, el contenido más alto de fibras en los sistemas cementosos se logra más fácilmente, mejorando la interrupción de las grietas, tenacidad y resistencia de flexión de los sistemas reforzados. Aunque la invención se ha descrito en conjunto con las modalidades especificas de la misma, es evidente que muchas alternativas, modificaciones y variaciones serán aparentes a aquellos expertos en la técnica. En consecuencia, se intenta abarcar todas las alternativas, modificaciones y variaciones que caen dentro del espíritu y amplio alcance de las reivindicaciones anexas. Todas las publicaciones, patentes y solicitudes de patente mencionadas en esta especificación se incorporan en la presente en su totalidad para referencia dentro de la especificación, en el mismo grado como si cada publicación individual, patente o solicitud de patente fuera específicamente e individualmente indicada para ser incorporada en la presente para referencia. Además, la cita o identificación de cualquier referencia en esta solicitud no debe interpretarse como una admisión de que dicha referencia está disponible como técnica anterior para la presente invención.

Claims (9)

1. REIVINDICACIONES 1. Una pila de filamentos de fibra para refuerzo de una matriz cementosa tal como concreto, caracterizada porque la pila comprende fibras acrilicas recubriéndose con una sustancia que aumenta el coeficiente de fricción de fibra a metal a un nivel promedio mayor de 0.550, disminuyendo simultáneamente a la vez el coeficiente de fricción de fibra a fibra a nivel promedio menor de 0.500. 2. La pila de filamentos de fibra de conformidad con la reivindicación 1, en donde las fibras están caracterizadas por una tenacidad promedio mayor de 1.90 gramos/denier y menor de 3.20 gramos/denier, una elongación promedio mayor del 30% y menor del 90%, un coeficiente promedio mayor de 20 gramos/denier y menor de 60 gramos/denier y un coeficiente sónico promedio mayor de 30 gramos/denier y menor de 88 gramos/denier. 3. La pila de filamentos de fibra de conformidad con la reivindicación 1, en donde las fibras están caracterizadas adicionalmente por propiedades de superficie especificas promedio de consumo de potencia aumentado en exceso del 20% y diámetro de anillo aumentado en exceso de 30% como se mide por una prueba RotorRing usando para comparación fibras acrilicas estándar de valores equivalentes de denier por filamento y longitud de recorte. 4. Un compuesto cementoso que comprende una matriz cementosa endurecida, incluyendo la matriz de pilas de fibras acrilicas para refuerzo, caracterizado porque las fibras se recubren con una sustancia que aumenta el coeficiente de fricción de fibra a metal a un nivel promedio mayor de 0.550, disminuyendo simultáneamente a la vez el coeficiente de fricción de fibra a fibra a un nivel promedio menor de 0.500. 5. El compuesto cementoso de conformidad con la reivindicación 4, en donde las fibras están caracterizadas por una tenacidad promedio mayor de 1.90 gramos/denier y menor de 3.20 gramos/denier, una elongación promedio mayor del 30% y menor del 90%, un coeficiente promedio mayor de 20 gramos/denier y menor de 60 gramos/denier y un coeficiente sónico promedio mayor de 30 gramos/denier y menor de 88 gramos/denier . 6. El compuesto cementoso de conformidad con la reivindicación 4, en donde las fibras están caracterizadas adicionalmente por propiedades de superficie especificas promedio de consumo de potencia aumentado en exceso del 20% y diámetro de anillo aumentado en exceso de 30% como se mide por una prueba RotorRing usando para comparación fibras acrilicas estándar de valores equivalentes de denier por filamento y longitud de recorte. 7. El compuesto cementoso de conformidad con la reivindicación 4, en donde las fibras están caracterizadas por inducir la inhibición de agrietamiento plástico superior en términos de reducción de porcentaje de agrietamiento como se determina por un método de anillo restringido a un grado tal que 400 gramos de las fibras acrílicas por metro cúbico del concreto estándar (0.017% en peso, o 0.033% en volumen) son equivalentes o mejores en la inhibición de agrietamiento plástico, que cualquier articulo seleccionado del grupo que consiste de: (a) 1,000 gramos de fibras acrílicas estándar por metro cúbico del concreto estándar (0.417% en peso o 0.0847% en volumen) ; y (b) 900 gramos de fibra de polipropileno por metro cúbico del concreto estándar (0.0375% en peso o 0.100% en volumen) . 8. Un método para fabricar un compuesto cementoso endurecido reforzado, el método está caracterizado porque comprende los pasos de: (a) proporcionar componentes para formar una matriz cementosa incluyendo una sustancia cementosa, agua y filamentos de fibras acrílicas para refuerzo, en donde las fibras acrílicas están recubiertas con una sustancia que aumenta el coeficiente de fricción de fibra a metal a un nivel promedio mayor de 0.550, disminuyendo simultáneamente a la vez el coeficiente de fricción de fibra a fibra a un nivel promedio menor de 0.500; (b) mezclar los componentes hasta que las fibras estén bien dispersas en la misma; y (c) endurecer la matriz. 9. El método para fabricar un compuesto cementoso de conformidad con la reivindicación 8, en donde las fibras están caracterizadas por una tenacidad promedio mayor de 1.90 ¦gramos/denier y menor de 3.20 gramos/denier, una elongación promedio mayor de 30% y menor del 90%, un coeficiente promedio mayor de 20 gramos/denier y menor de 60 gramos/denier y un coeficiente sónico promedio mayor de 30 gramos/denier y menor de 88 gramos/denier. 10. El método para fabricar un compuesto cementoso de conformidad con la reivindicación 9, en donde las fibras están caracterizadas adicionalmente por propiedades de superficie especificas promedio de consumo de potencia aumentado en exceso de 20% y diámetro de anillo aumentado en exceso del 30% como se mide por una prueba RotorRing usando fibras acrilicas estándar de valores equivalentes de denier por filamento y longitud de recorte. 11. Una pila de filamentos de fibra para refuerzo de una matriz cementosa tal como concreto que comprende fibras precursoras de nylon de baja orientación caracterizadas por un valor de birrefringencia promedio mayor de 0.0350, pero menor de 0.0440, un coeficiente promedio mayor de 10 gramos/denier pero menor de 25 gramos/denier, una tenacidad promedio mayor de
2. 2.5 gramos/denier, pero menor de
3. 3.4 gramos/denier, y una capacidad de elongación promedio mayor de 46% pero menor del 100%. 12. La pila de filamentos de fibra de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque las fibras se impregnan con un químico seleccionado para obtener fibras perfeccionadas por estabilidad química aumentada. 13. La pila de filamentos de fibra de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque las fibras incluyen una sustancia de nylon seleccionada a partir del grupo que consiste de nylon 6.6, nylon 6, copolímero de nylon 6.6,6, copolímero de nylon 6.6, 6. A y nylon 6.
4. 4. 14. Un método para mejorar las fibras precursoras de nylon de baja orientación para volverlas más adecuadas para uso para reforzar una matriz cementosa, el método comprende los pasos de: (a) proporcionar una pila de filamentos de fibra incluyendo fibras precursoras de nylon de baja orientación caracterizadas por un valor de birrefringencia promedio mayor que 0.0350, pero menor de 0.0440, un coeficiente promedio mayor de 10 gramos/denier, pero menor de 25 gramos/denier, una tenacidad promedio mayor de 2.5 gramos/denier, pero menor de 3.4 gramos/denier, y una capacidad de elongación promedio mayor del 46% pero menor de 100%; (b) impregnar las fibras con un químico para obtener fibras de nylon impregnadas, el químico se selecciona de manera que asciende las fibras para aumentar la estabilidad química de las mismas; y (c) secar las fibras precursoras de nylon de baja orientación para obtener fibras precursoras de nylon de baja orientación mejoradas. 1
5. 5. Un compuesto cementoso de fibra reforzada que comprende una matriz cementosa endurecida, la matriz incluye filamentos de fibras precursoras de nylon de baja orientación que están caracterizadas por un valor de birrefringencia promedio mayor que 0.0350, pero menor de 0.0440, un coeficiente promedio mayor de 10 gramos/denier, pero menor de 25 gramos/denier, una tenacidad promedio mayor de 2.5 gramos/denier, pero menor de 3.4 gramos/denier, y una capacidad de elongación promedio mayor del 46% pero menor de 100%. 1
6. 6. Un método para fabricar un compuesto cementoso endurecido reforzado que comprende los pasos de: (a) proporcionar componentes de una matriz cementosa incluyendo una sustancia cementosa, agua y filamentos de fibras precursoras de nylon de baja orientación caracterizadas por un valor de birrefringencia promedio mayor de 0.0350, pero menor de 0.0440, un coeficiente promedio mayor de 10 gramos/denier, pero menor de 25 gramos/denier, una tenacidad promedio mayor de 2.5 gramos/denier, pero menor de 3.4 gramos/denier, y una capacidad de elongación promedio mayor de 46%, pero menor del 100%; (b) mezclar los componentes hasta que las fibras estén bien dispersas en la misma; y (c) endurecer la matriz. 1
7. 7. Una pila de filamentos de fibra para refuerzo de una matriz cementosa tal como concreto, que comprende la pila de fibras de fusión hilada poseyendo un grado de orientación molecular caracterizada por valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0185 - 0.0440. 1
8. 8. La pila de filamentos de fibra de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque la pila comprende al menos un miembro del grupo que consiste de fibras de polipropileno de fusión hilada con valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0185 - 0.0230 y fibras de nylon de fusión hilada con valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0350 - 0.0440. 1
9. 9. La pila de filamentos de fibra de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque las fibras se recubren con un terminado en giro típico que aumenta el coeficiente de fricción de fibra a metal a más de 0.400 y disminuye el coeficiente de fricción de fibra a fibra medido sobre las correspondientes hebras de filamento continuo a menos de 0.700. 20. La pila de filamentos de fibra de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque el recubrimiento de terminado en giro de las fibras se deriva a partir de una solución acuosa de al menos una sustancia seleccionada a partir del grupo que consiste de un emulsificador no iónico, un jabón, un tensioactivo aniónico y un tensioactivo de silicona. 21. La pila de filamentos de fibra de conformidad con la reivindicación 17, en donde las fibras están caracterizadas por capacidad superior de inhibición de agrietamiento plástico manteniendo a la vez valores de hundimiento más altos con relación a las fibras estándar para concreto y refuerzo de sistema cementoso tal que 400 gramos de fibras por metro cúbico de concreto reduce el grado de agrietamiento de una matriz cementosa en el concreto con relación a una matriz cementosa equivalente no reforzada en más del 80%, reduciendo a la vez el hundimiento del concreto reforzado a menos del 15%. 22. Un método para producir filamentos de fibras sintéticas de fusión hilada adecuadas para refuerzo de una matriz cementosa, el método está que comprende los pasos de: (a) fundir y extruir un polímero a través de un órgano hilandero para formar filas de hebra estirada; (b) aplicar un terminado en giro a las fibras de hebra estirada para obtener fibras perfeccionadas caracterizadas por un coeficiente de fricción de fibra a metal medido sobre la correspondiente hebra de filamento continuo, mayor de 0.400 y un coeficiente de fricción de fibra a fibra medido sobre las correspondientes hebras de filamento continuo a menos de 0.700; y (c) recortar las fibras de hebra estirada en filamentos. 23. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el terminado en giro imparte cohesión interfibra menor al aumentar la viscosidad cinemática en al menos 150 cstokes y la tensión superficial en al menos 60 dinas/cm. 24. El método de conformidad con la reivindicación 22, en donde las fibras perfeccionadas poseen propiedades de superficie especificas caracterizadas por el método de prueba RotoRing evaluadas con relación a una pila de fibras de fusión hilada estándar de filamentos de fibra, para refuerzos de concreto tal que el consumo de potencia para la abertura de las fibras (fricción f/m) es al menos 25% mayor que el del estándar y el ancho del anillo hilado (cohesividad interfilamento) es al menos 20% mayor que el del estándar. 25. Un método para producir filamentos de fibras sintéticas de fusión hilada adecuados para refuerzo de una matriz cementosa, el método comprende los pasos de: (a) producir fibras hiladas de baja orientación, usando un proceso de giro en una etapa estándar a una velocidad controlada, para controlar una orientación y las propiedades mecánicas de las fibras de hebra de baja orientación; (b) aplicar un terminado en giro a las fibras de hebra de orientación baja para obtener fibras perfeccionadas caracterizadas por un coeficiente de fricción de fibra a metal medido sobre las correspondientes hebras de filamento continuo mayor de 0.400 y un coeficiente de fricción de fibra a fibra medido sobre las correspondientes hebras de filamento continuo a menos de 0.700; (c) recortar las fibras de hebra de baja orientación en filamentos. 26. El método de conformidad con la reivindicación 25, en donde las fibras de hebra parcialmente orientadas son fibras de polipropileno y poseen un grado de orientación molecular caracterizado por valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0185 - 0.0230. 27. El método de conformidad con la reivindicación 25, en donde las fibras de hebra parcialmente orientadas son fibras de nylon y poseen un grado de orientación molecular caracterizado por valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0350 - 0.0440. 28. El método de conformidad con la reivindicación 25, en donde las fibras de hebra parcialmente orientadas están caracterizadas por un coeficiente mayor de 18 gramos/denier pero menor de 35 gramos/denier, una tenacidad mayor de 2.1 gramos/denier, pero menor de 3.7 gramos/denier, y una capacidad de elongación mayor del 30% pero menor del 225%. 29. El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque aplicar el terminado en giro incluye la aplicación de un recubrimiento derivado a partir de una solución acuosa de al menos una sustancia seleccionada del grupo que consiste de un emulsificador no iónico, un jabón, un tensioactivo aniónico y un tensioactivo de silicón. 30. El método de conformidad con la reivindicación 25, en donde las fibras perfeccionadas poseen propiedades ce superficie especificas caracterizadas por el método de prueba RotorRing evaluadas con relación a una pila de fibras de fusión hilada estándar de filamentos de fibra, para refuerzo de concreto tal que el consumo de potencia para la abertura de las fibras (fricción f/m) es al menos 25% mayor que el del estándar y el ancho del anillo hilado (cohesividad interfilamento) es al menos 20% mayor que el del estándar. 31. Un método para producir filamentos de fibras sintéticas adecuados para refuerzo de una matriz cementosa, el método comprende los pasos de: (a) proporcionar fibras sintéticas existentes en una forma de una hebra de filamento continua o estopa que ha sido tratada y lubricada para un uso final; (b) lavar los lubricantes existentes de las fibras sintéticas existentes; (c) recubrir una superficie de las fibras sintéticas existentes con un lubricante diferentes, para obtener fibras perfeccionadas caracterizadas por un coeficiente de fricción de fibra a metal medido sobre la correspondiente hebra de filamento continuo, mayor de 0.400 y un coeficiente de fricción de fibra a fibra medido sobre las correspondientes hebras de filamento continuas menores de 0.700; y (d) recortar las fibras en filamentos. 32. El método de conformidad con la reivindicación 31, en donde las fibras sintéticas existentes están caracterizadas por un Coeficiente mayor de 18 gramos/denier pero menor de 35 gramos/denier, una tenacidad mayor de 2.1 gramos/denier, pero menor de 3.7 gramos/denier, y una capacidad de elongación mayor del 30% pero menor del 225%. 33. Un compuesto cementoso reforzado con fibras sintéticas que comprende una matriz cementosa endurecida, incluyendo la matriz filamentos de fibras sintéticas de fusión hilada, poseyendo las fibras un grado de orientación molecular caracterizado por valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0185 - 0.0440. 34. El compuesto cementoso de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque las fibras comprenden al menos un miembro del grupo que consiste de fibras de polipropileno de fusión hilada con valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0185 - 0.0230 y fibras de nylon de fusión hilada con valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0350 - 0.0440. 35. El compuesto cementoso de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque las fibras se recubren adicionalmente con terminado en giro típico que aumenta el coeficiente de fricción de fibra a metal a más de 0.400 y disminuye el coeficiente de fricción de fibra a fibra medido sobre las correspondientes hebras de filamento continuo a menos de 0.700. 36. El compuesto cementoso de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque las fibras se recubren con un terminado en giro tipico que imparte una cohesión interfibra inferior al aumentar la viscosidad cinemática en al menos 150 cstokes y la tensión superficial en al menos 60 dinas/cm. 37. El compuesto cementoso de conformidad con la reivindicación 33, en donde las fibras de la pila de filamentos de fibra, posee propiedades de superficie específicas caracterizadas por el método de prueba RotorRing evaluadas con relación a una pila de fibras de fusión hilada estándar de filamentos de fibra, para refuerzo de concreto tal que el consumo de potencia para abertura de las fibras (fricción f/m) es al menos 20% mayor que el del estándar y el ancho del anillo hilado (cohesividad interfilamento) es al menos 30% mayor que el del estándar. 38. Un método para fabricar un compuesto cementoso endurecido reforzado que comprende los pasos de: (a) proporcionar componentes de una matriz cementosa incluyendo una sustancia cementosa, agua y filamentos de fibras sintética de fusión hilada, las fibras poseen un grado de orientación molecular caracterizado por valores de birrefringencia dentro del rango de 0.0185 -0.0440; (b) mezclar los componentes hasta que las fibras sintéticas de fusión hilada estén bien dispersas en la misma, y te) endurecer la matriz.