Sostenimiento En estructuras de obras subterráneas de in- geniería civil, es muy aconsejable mantener de- formaciones del sostenimiento y consecuente- mente, el ancho de las fisuras a un mínimo ab- soluto. En las aplicaciones de soporte de minas, donde son aceptables y previsibles deformacio- nes muy altas (y anchos de fisura), las fibras ma- crosintéticas pueden utilizarse e incluso tener ventajas sobre las fibras de acero en hormigón proyectado. Dichas fibras se han utilizado de forma extensiva en los niveles más profundos de las minas en Australia y Sudáfrica. No obstante, vale la pena comentar aquí que, en el 2000, Bernard, la empresa que desarrollo el ensayo de panel circular para HRF, sugirió que: el acero sería el material a elegir para las aplicaciones que requieren un máximo de ancho de fisura muy pequeño, siendo las fibras sintéticas más adecuadas para altos niveles de deformación(1). Hay que reconocer que las fibras sintéticas pueden haber mejorado su rendimiento desde entonces, pero los ensayos de viga compara- tivos de tenacidad efectuados más reciente- mente para dovelas por Ratcliffe(2), muestran que incluso las altas dosificaciones de fibras macrosintéticas tienen niveles de tenacidad a pequeñas deformaciones que son inferiores a los de las dosificaciones moderadas de fibras de acero (Fig. 2). Las curvas en dicha figura indican una carac- terística de gran robustez y resistencia de las fi- bras de acero a bajas deformaciones, mientras que las fibras macrosintéticas muestran un de- bilitamiento de la resistencia. Esto significa que, una vez la matriz de hormigón se ha fisurado, las cargas de tracción se redistribuyen y quedan absorbidas por las fibras de acero más rápida- mente que por las fibras macrosintéticas, dando de este modo una mayor tenacidad al nivel de los anchos de fisura exigidos para las estructu- ras de ingeniería civil. Únicamente cuando las fi- bras macrosintéticas se utilizan a muy alta dosi- ficación (a menudo mayor que la indicada en la documentación de los fabricantes), se puede lle- gar a alcanzar dicha resistencia. Normalmente el ensayo específico a elegir para HPRF en estructuras de ingeniería civil es el ensayo de placa de acuerdo con la Norma- tiva Europea EN 14487-1, Hormigón Proyecta- do, Definición, Especificación y Conformidad(3). El valor de absorción de energía medido para un panel puede adoptarse cuando, en el caso de soporte de terreno, se pone énfasis en la energía que tiene que ser absorbida durante la deformación del terreno (lo cual es especial- mente útil para revestimientos primarios de hormigón proyectado). El ensayo preciso de panel circular, ASTM C1550-08, que mide la resistencia residual para deformaciones hasta 40 mm , ha sido promovido por la industria de fibras macrosin- téticas. Sin embargo, la selección de la defor- mación central más apropiada a especificar depende de a donde vaya dirigida la aplica- ción del material. La energía absorbida hasta 5 mm de deformación central es aplicable a situaciones en las cuales el material deba mantener fisuras fuertemente cerradas a bajos niveles de deformación. Los ejemplos incluyen revestimientos finales en estructuras de obra subterránea, tales como túneles ferroviarios en los que se exija impermeabilidad. La resistencia residual hasta 40 mm de de- formación es, de hecho, solo aplicable a situa- ciones donde se espera que el material sufra deformaciones muy severas en obra (lo que significa una fisura muy ancha). En general, este ensayo no debe utilizarse para estructu- ras de ingeniería civil con más de 10 mm de deformación prevista. El ensayo de panel circular es de tipo isostático y no debe utilizarse para hacer una correlación con el ensayo EN hiperestático de panel cuadrado. Un ensayo hiperestático es indeterminado con un ensayo de proceso multifisura, mientras que un ensayo isostáti- co es un proceso preciso con patrones de fi- sura predeterminados. A causa de esta dife- rencia, no es posible y no tiene sentido inten- tar comparar los resultados de estos dos en- sayos. [Figura 2] .- Ensayos de viga comparativos de tenacidad [Ratcliffe]. Compatibilidad con sistemas de membrana impermeables Alguna información procedente de la indus- tria de la fibra macrosintética ha dado a en- tender que existe preocupación acerca del peligro de que las fibras de acero sobresal- gan de la superficie de la capa de hormigón proyectado, pudiendo agujerear las membra- nas impermeables previas o posteriormente instaladas. Sin embargo, la experiencia prác- tica en varias obras y los resultados de ensa- yo en laboratorios independientes confirman claramente que no hay problemas con las lá- minas de membrana de protección en com- binación con el hormigón proyectado refor- zado con fibras de acero. Rendimiento en incendios de túnel En los últimos años, el aumento de los incen- dios en túneles ha creado más necesidad de hacer énfasis en materia de seguridad y en la de mitigar daños estructurales potenciales en los túneles. Durante la fase de cálculo del Túnel Fe- rroviario del Canal de conexión a Londres (Tun- nel Rail Link,CTRL) llevó a cabo, en la Universi- dad de Delft, varios ensayos de incendio exten- sivo en las dovelas bajo condiciones de carga. Los ensayos probaron que la adición de 1 kg/m3 de fibras sintéticas monofilamento a la matriz de HRFA reducía significativamente la profundidad del descascarillado (lajado) en las dovelas(4). Como consecuencia de los resultados de ensayos, se incorporaron fibras monofilamen- to de polipropileno, de 18 micras de diámetro y 12 mm de longitud, en las dovelas de HRFA en todas la longitud de los túneles del proyec- to CTRL. Desarrollos más recientes en la tec- nología de la fibra monofilamento y ensayos de incendios indican que las fibras con una diá- metro <20 micras y de 6 mm de longitud, son recomendables para una resistencia óptima al resquebrajamiento en incendios. Debe indicar- se que las fibras microsintéticas no aportan ca- pacidad estructural adicional alguna al hormi- gón. También debe matizarse que, contraria- mente a lo indicado en algunas documentacio- nes de los suministradores, las fibras macro- sintéticas no tienen ningún efecto significativo en el descascarillado (lajado)(5). Los incendios en túneles pueden alcanzar temperaturas significativas (hasta 1400oC) como se muestra en la Fig. 3. El punto de fu- sión de las fibras sintéticas se encuentra ge- neralmente entre 150 y 180oC, lo cual es be- neficioso en el caso de las fibras microsintéti- cas para la resistencia al descascarillado (laja- do), debido al hecho de que las fibras se fun- den y dejan espacio adicional y ramificaciones en su zona interfacial por las que la presión de vapor en el hormigón se disipa, reduciendo la cantidad de descascarillado en el hormigón. 192 75