Uso de fibras de acero para losas de concreto en infraestructuras mineras

Es inevitable dejar de lado la situación actual por la que atraviesa el Perú y el mundo, aunque no es la primera crisis que vivimos a nivel país, esta vez; el sector construcción tardará más en volver a sus niveles de productividad habitual; sin embargo, se estima que la minería lograría normalizarse en el primer trimestre del año 2021.

El impulso del sector minero traerá consigo el desarrollo de infraestructura en todas sus formas ya sean vías de comunicación, electrificación, recursos hídricos entre otros. Esto, sin duda, representará una oportunidad de crecimiento para empresas, comunidades e individuos que participan directa o indirectamente en este rubro.

Justamente es en el desarrollo de infraestructura que Maccaferri ofrece soluciones innovadoras que son parte de la nueva tendencia de emplear materiales de alto desempeño que reduzcan costos de construcción. Una de estas soluciones son las fibras de acero que mejoran el comportamiento del concreto generando ahorros cuando se las compara con las soluciones tradicionales.

El concreto sigue siendo el material estructural más utilizado en el mundo debido a que posee una serie de ventajas como durabilidad, trabajabilidad y alta resistencia a la compresión, entre otros. Sin embargo, el concreto tiene limitaciones tales como su comportamiento frágil, es decir su baja capacidad de deformación antes de la rotura. En el caso de las losas de concreto, una de las alternativas técnicas que podemos utilizar para minimizar esas limitaciones es el uso de fibras.

Las fibras de acero WIRAND®, son elementos de corta longitud y pequeña sección que se adicionan al hormigón con el fin de conferirle tenacidad y mayor resistencia a la flexotracción. Las fibras WIRAND® son hechas con alambre de acero de bajo contenido de carbono y su forma permite incrementar la adherencia entre concreto y fibra. A diferencia de las varillas de acero corrugado, las fibras se dispersan equitativa y homogéneamente en toda la matriz de hormigón empleando metodologías de mezclado tradicionales. De esta manera, las fibras de acero sirven para reemplazar por completo el acero de refuerzo convencional en las losas.

El diseño de las losas de concreto fibroreforzado se realiza utilizando las guías y criterios contenidos en la norma ACI 360R-10 y en el Reporte Técnico Nº 34 de la Concrete Society de Inglaterra, ambos basados en criterios de estado límite de diseño.

En Maccaferri contamos con amplia experiencia en el diseño de losas de concreto fibroreforzado así como en su procedimiento constructivo. Por ejemplo, en el sector minero hemos colaborado ampliamente en el proyecto de losas del truck shop de Sociedad Minera Cerro Verde en el desarrollo de los trabajos relacionados a la ingeniería, suministro y control de calidad para la construcción de 7 áreas destinadas al taller de volquetes mineros, bahías de lavado de equipo minero, bahía de cambio de llantas, zona de carga de lubricantes y refrigerantes, zona de carga y descarga de aceite usado y el almacén general (exterior e interior).

En la ingeniería de detalle de las losas de concreto se deben considerar todas las cargas que se apliquen a ella, distinguiendo y diferenciando las cargas puntuales, lineales y distribuidas, así como todos los parámetros referentes al tipo de camión de diseño y montacargas de diseño. De tal forma, para calcular las cargas de los camiones es que se recurre a las especificaciones de cada vehículo donde se detalla el peso total sin carga del vehículo y la distribución de pesos entre eje delantero y trasero. De esta manera se puede determinar la carga máxima por rueda que será transmitida a la losa.

En el caso del proyecto del truck shop de Cerro Verde se consideraron camiones mineros tipo CAT 797F, KOMATSU 930E, Cargador Frontal 994F, Cargador de Llanta 992K y Tractor D11T que oscilan entre 148 ton y 290 ton la unidad vehicular más pesada. Igualmente, se consideraron montacargas modelos CAT DP50NM y CAT NOH10N con pesos de 5.2ton a 12.3ton de carga máxima, respectivamente. Así se obtuvo como resultado losas con dosificaciones de fibra WIRAND® de 25 y 35 kg por metro cúbico de concreto y peraltes de 550 a 700mm. En contraparte, losas de esta envergadura construidas con la solución convencional de concreto armado pueden tener peraltes bastante mayores y representar un gran reto para su construcción con costos onerosos en el presupuesto total.

En conclusión, si se busca reducir los costos de construcción y optimizar los procesos de la actividad minera es importante implementar soluciones alternativas de construcción tales como las losas de concreto fibroreforzado con fibras WIRAND® que podrán reducir costos de instalación lo que permitirá que la inversión sea recuperada a menores plazos.

En este artículo se ha evidenciado nuevas tecnologías que se vienen ejecutando en el sector minero, y los profesionales de hoy no podemos estar ajenos al desarrollo de propuestas de ingeniería a los nuevos avances de la construcción. Es por esto que Maccaferri pone a su disposición su staff técnico y profesional con más de 140 años de experiencia mundial y múltiples proyectos de losas en minería.

Sigamos sumando esfuerzos y veamos con optimismo el crecimiento de nuestro país.

Por: Ing. Lucía Altamirano Reyna, Project Manager del Dpto. de Ingeniería y Proyectos de Maccaferri Perú.

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