Aplicabilidad del polietileno de alta densidad reforzado con fibra de vidrio en estructuras de ingeniería civil

Abstract

La evolución y desarrollo realizados sobre los materiales poliméricos reforzados con fibra a base de matriz termoendurecida ha permitido su progresiva implantación tanto en la ingeniería civil como en la edificación, siendo de especial utilidad en aquellas aplicaciones en las que presentan una buena competitividad con respecto al precio, así como una especial adaptación por sus propiedades en las que destacan, fundamentalmente, su reducido peso y su elevada durabilidad en ambientes agresivos. Un campo de actuación en el que su implantación presenta una serie de ventajas es en instalaciones marítimo-portuarias, en las que tanto el hormigón como el acero empleado están sometidos a un ambiente agresivo que pueden comprometer la durabilidad de estos materiales. El agua salada es un ambiente especialmente agresivo con el acero, obligando a utilizar mayores recubrimientos de hormigón y con ello un mayor coste. Por otro lado, el hormigón es atacado químicamente por otros componentes presentes en el agua salada, así como biológicamente por organismos. Asimismo, la posibilidad de emplear productos prefabricados facilita su construcción así como también se reducen los plazos de ejecución. En el presente documento se estudia el uso de un PRF con matriz de polietileno de alta densidad y refuerzo de fibra corta de vidrio para su uso como material estructural en elementos sometidos a tracciones a lo largo de su directriz (funicular de cargas). Se estudian dos configuraciones de refuerzo diferentes según su porcentaje: contenido del 20% de fibras y del 40% de fibras. Con el fin de reproducir las diferentes condiciones a las que se sometería el material en una instalación portuaria, se realizan ensayos a tracción a una velocidad base de 2 mm/min (1,7 × 10-2 s-1) según norma, y también a 1/10, 1/100 y 1/1000 de dicha velocidad, y a temperatura ambiente, 40 oC y 60 oC. También se realizan ensayos de absorción de agua tras inmersión en agua potable y en agua marina sintética, con el fin de caracterizar la posible pérdida de resistencia tras diferentes períodos de inmersión. Se realizaron también ensayos de fluencia (alargamiento bajo carga constante) a temperatura ambiente y 40 oC. Como conclusión del estudio, se presenta un resumen de las condiciones bajo las cuales el material propuesto se consideraría apto para su aplicación a una estructura portuaria, como la construcción de láminas de contención de tierras arriostradas por otros elementos convencionales.