Investigadores de la Universidad de Sheffield han probado con éxito una nueva forma de proteger el hormigón de los daños causados ​​por el fuego utilizando materiales reciclados de neumáticos viejos.

El equipo utilizó fibras extraídas del refuerzo textil comúnmente incrustado en los neumáticos para garantizar su rendimiento. Se demostró que la adición de estas fibras a la mezcla de concreto reduce la tendencia del concreto a desconcharse, donde las capas superficiales del concreto se desprenden, de manera explosiva bajo el intenso calor de un incendio.

El uso de fibras sintéticas de polipropileno (PP) para proteger las estructuras de hormigón de daños o derrumbes si se produce un incendio es una técnica relativamente conocida. Muchas estructuras modernas, incluyendo proyectos de ingeniería a gran escala como Crossrail, han utilizado hormigón que incluye fibras de PP para la protección contra el desconchado por fuego.

El estudio de Sheffield es el primero en demostrar que estas fibras no tienen que estar hechas de materias primas, pero, en cambio, puede recuperarse de neumáticos usados. Los resultados se publican en la revista Tecnología contra incendios .

"Hemos demostrado que estas fibras recicladas hacen un trabajo equivalente a las fibras de PP 'vírgenes' que requieren mucha energía y recursos para producir, "explica el autor principal, el Dr. Shan-Shan Huang, en el Departamento de Ingeniería Civil y Estructural de la Universidad de Sheffield.

"Usar materiales de desecho de esta manera es menos costoso, y mejor para el planeta ".

Las fibras se derriten bajo el intenso calor de un fuego, dejando redes de canales minúsculos. Esto significa que la humedad atrapada dentro del hormigón puede escapar, en lugar de quedar atrapado, lo que hace que el hormigón se rompa explosivamente.

"Debido a que las fibras son tan pequeñas, no afectan la resistencia ni la rigidez del hormigón, "dice el Dr. Huang.

"Su único trabajo es derretirse cuando el calor se vuelve intenso. El hormigón es un material quebradizo, por lo que se romperá con relativa facilidad sin que estas fibras ayuden a reducir la presión dentro del hormigón ".

Proteger el hormigón del desprendimiento de fuego significa que los refuerzos de acero que atraviesan el hormigón también están protegidos. Cuando los refuerzos de acero se exponen a un calor extremo, se debilitan muy rápidamente, lo que significa que es mucho más probable que una estructura colapse. El Liverpool Waterfront Car Park sufrió este tipo de daños durante un incendio en 2017, lo que llevó a que toda la estructura finalmente tuviera que ser demolida.

Colaborando con Twincon, una empresa con sede en Sheffield que desarrolla soluciones innovadoras para la industria de la construcción, los investigadores también han desarrollado tecnologías para recuperar las fibras de los neumáticos usados.

Esto implicó separar las fibras del caucho del neumático, desenredar las fibras en hebras, y luego distribuirlos uniformemente en la mezcla de hormigón.

El equipo planea continuar probando el material con diferentes proporciones de fibras a concreto, y también utilizando diferentes tipos de hormigón. También planean averiguar más sobre cómo reaccionan los materiales al calor a nivel de microestructura. Al escanear el hormigón a medida que se calienta, podrán ver con mayor precisión los cambios estructurales que tienen lugar dentro del material.