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INFORME TÉCNICO

INFORME 1. DEFINICIÓN DE UN ESTÁNDAR DE

TRATAMIENTO QUÍMICO DE LAS FIBRAS PARA EMPLEO EN MATRICES CEMENTÍTICAS

Proyecto FINAICONST

Fibra natural para la industria y la construcción

Salvador Mansilla Vera

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ÍNDICE

1. ANÁLISIS DEL ESTADO DEL ARTE EN LA INTEGRACIÓN DE FIBRAS DE ESPARTO Y CÁÑAMO EN MATRICES CEMENTÍTICAS Y TRATAMIENTOS QUÍMICOS EMPLEADOS. ......................................................................................................... 5 2. SELECCIÓN DE TRATAMIENTOS QUÍMICOS. ........................................ 9 3. PROCESO DE EVALUACIÓN DE LOS TRATAMIENTOS QUÍMICOS ........... 10 4. INFLUENCIA DE OTROS FACTORES EN EL EFECTO DEL TRATAMIENTO QUÍMICO .......................................................................................... 31 5. CONCLUSIONES ............................................................................. 35 ANEXO 1. RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN DE LAS TRATAMIENTOS QUÍMICOS EN LA MEJORA DE LA INTERACCIÓN MATRIZ-FIBRA MEDIANTE LA REDUCCIÓN DE LA PORORIDAD INDUCIDA POR LA FIBRA. MEDIDAS DE LAS DENSIDADES DE LAS MUESTRAS DE MORTERO CON INCORPORACIÓN DE FIBRAS TRATADAS. ............................................................................ 37 ANEXO 2. RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN DE LAS TRATAMIENTOS QUÍMICOS EN LA REDUCCIÓN DE LA ADHERENCIA ENTRE LAS FIBRAS. MEDIDAS DE LOS PESOS DE LOS GRUPOS DE FIBRAS DURANTE EL AMASADO EN SECO CON MORTERO. ................................................................... 48 ANEXO 3. RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN DE LA EVALUACIÓN DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS QUÍMICOS EN LA RESISTENCIA DE LAS FIBRAS. MEDIDAS DE LAS CARGAS DE ROTURA A TRACCIÓN DE TRENZAS DE FIBRAS CON Y SIN TRATAMIENTOS. ................................................................ 58

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Imagen de las fibras en la matriz de mortero blanco

Figura 2. Fibras cortadas a 80 cm de cáñamo

Figura 3. Recipientes empleados para la inmersión de las fibras

Figura 4. Pesado de ácido esteárico

Figura 5. Pesado de resina natural

Figura 6. Pesado de fibra de cáñamo

Figura 7. Conjunto de probetas etiquetadas

Figura 8. Inmersión de la fibra en sosa con resina natural

Figura 9. Valores de la densidad de mortero para los diferentes tratamientos de la fibra de cáñamo

Figura 10. Valores de la densidad de mortero para los diferentes tratamientos de la fibra de esparto machacado

Figura 11. Esparto machacado empleado en las pruebas

Figura 12. Valores de la densidad de mortero para los diferentes tratamientos de la fibra de esparto íntegro

Figura 13. Esparto íntegro empleado en las pruebas

Figura 14. Imagen del apelotonamiento de la fibra en el centro tras el amasado.20

Figura 15. Peso de las agrupaciones de fibra de cáñamo tras el amasado

Figura 16. Peso de las agrupaciones de fibra de esparto machacado tras el amasado

Figura 17. Peso de las agrupaciones de fibra de esparto íntegro tras el amasadO

Figura 18. Reducción de la resistencia de la fibra de cáñamo a tracción por efecto de los tratamientos químicos, (%)

Figura 19. Reducción de la resistencia de la fibra de esparto machacado a tracción por efecto de los tratamientos químicos, (%)

Figura 20. Reducción de la resistencia de la fibra de esparto íntegro a tracción por efecto de los tratamientos químicos, (%)

Figura 21. Aspecto de la fibra de cáñamo después de los diferentes tratamientos

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Peso de la muestra después del escurrido durante 15 minutos a la hora, 12 horas y 24 horas.

Tabla 2. Densidades de las muestras complementarias ensayadas

Tabla 3. Peso de la fibra agrupada tras el ensayo de amasado en seco

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RESUMEN

PROYECTO FINAICONST

FIBRA NATURAL PARA LA INDUSTRIA Y LA CONSTRUCCIÓN

INFORME 1. DEFINICIÓN DE UN ESTÁNDAR DE

TRATAMIENTO QUÍMICO DE LAS FIBRAS PARA EMPLEO EN MATRICES CEMENTÍTICAS

Salvador Mansilla Vera

El presente proyecto aborda la viabilidad del tratamiento químico de la fibra natural de esparto y cáñamo para usos en matrices cementíticas de morteros u hormigones. Se parte de la existencia de un pretratamiento para la limpieza y selección de las fibras y su maduración o cocción. Los objetivos perseguidos con el tratamiento químico de la fibra han consistido, por un lado, en mejorar la compatibilidad entre la fibras de celulosa y las partículas de cemento, y por otro, reducir el fuerte enlace interfibrilar de hidrógeno de las fibras naturales que hace que estas se mantengan juntas cuando se incorporan al hormigón, dificultando su dispersión en la matriz cementítica. Teniendo en cuenta que el tratamiento químico de la fibra afecta a la integridad de las mismas, cambiando la estructura física y química de la superficie de la fibra debido a la presencia de grupos hidróxilos, otro de los objetivos ha pasado por preservar la resistencia de las fibras, manteniendo el contenido óptimo de lignina y hemicelulosa, de cara a alcanzar las características de rigidez adecuadas y dureza. Finalmente otro de los aspectos que se ha valorado de los tratamientos químicos es la reducción de la absorción de humedad, que afecta de forma considerable al proceso de fraguado de las matrices cementíticas. Como posibles tratamientos se han probado el ácido esteárico, la sosa ó hidróxido de sodio, la sosa conjuntamente con resina natural, la parafina, el aceite de linaza así como sellantes para madera y fibras naturales. Aunque algunos de los tratamientos producen una ligera mejora en algunos de los aspectos perseguidos, por lo general, la viabilidad de la aplicación intensiva de tratamientos químicos a la fibra antes de su empleo en matrices cementíticas, deberá justificarse según el tipo de mejora y aplicación perseguida.

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1. ANÁLISIS DEL ESTADO DEL ARTE EN LA INTEGRACIÓN DE

FIBRAS DE ESPARTO Y CÁÑAMO EN MATRICES CEMENTÍTICAS

Y TRATAMIENTOS QUÍMICOS EMPLEADOS.

En lo que se refiere al pre tratamiento de las fibras de cáñamo y esparto existe una gran diferencia entre ambas atendiendo al grado de tecnificación. Mientras que la industria textil ha desarrollado métodos para su hilado y tejido con múltiples formas, en la industria del esparto existen significantes carencias en lo que a maquinaria de pre-tratamiento se refiere.

En el ámbito de la industria textil se han alcanzado importantes avances en el pre-procesado destacando la aplicación de técnicas orientadas a reducir la aspereza de la fibra de cáñamo. La lignina es un biopolímero leñoso duro que conforma un 8-10% del peso en seco de las fibras de cáñamo, y es responsable del tacto áspero y rasposo de la fibra de cáñamo tradicional. Si se elimina la lignina, la fibra resultante es mucho más lisa y más suave. El hecho de que no se pudiera eliminar la lignina del cáñamo sin reducir la resistencia de la fibra hizo que se optara por otros cultivos – un motivo más por el que el uso de la fibra de cáñamo comenzó a disminuir tan drásticamente en el período posindustrial.

A mediados de la década de los 80, los investigadores desarrollaron una nueva técnica para eliminar la lignina a través de métodos enzimáticos y microbianos: por primera vez se le aplica a la fibra de cáñamo proteasa, una enzima de las proteínas digestivas, que reduce el nitrógeno en los tallos; a continuación, se permite que una especie de hongo conocido como Bjerkandera crezca sobre las fibras, dónde consume la lignina. Las fibras producidas con esta técnica eran mucho más versátiles, por lo que, de nuevo, se empezó a utilizar cáñamo en la confección de prendas de vestir.

Por otro lado el enriado por agua en zanjas o cañamizas, primera fase del tratamiento del cáñamo para eliminar las partes más blandas, y de uso generalizado en China, empieza a ser sustituidos por el enriado en tanques sometiendo a inmersión la fibra durante dos o tres semanas, y habiéndose demostrado su idoneidad para conseguir fibras de gran calidad. Recientemente también se han desarrollado procedimientos de enriado enzimático, que si bien son de mayor coste permiten obtener una gran calidad de las fibras. También, se han experimentado técnicas de enriado por vapor pero no han resultado satisfactorias produciendo fibras de peor calidad.

En el caso del esparto el pre-procesado se inicia con el proceso de cocción, con el objeto de separar las partes leñosas de la fibra, mediante la inmersión en balsas de treinta a cuarenta días. No se constatan tratamiento enzimáticos o microbiológicos similares al cáñamo.

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Los procesos siguientes al enriado en el cáñamo, machacado y agramado, son similares a los del tratamiento del lino, motivo por el que la industria del lino ha presentado una buena adaptación para el pre-tratamiento del cáñamo.

En lo que se refiere al tratamiento del esparto ya en la década de los sesenta aparecen las primeras máquinas automáticas de hilado de esparto. Sin embargo, el fuerte declive de la industria del esparto así como un fuerte ajuste en precios dio lugar a que las empresas mantuvieran sus ancestrales procedimientos hasta su extinción final. Tras el machacado y rastrillado para separar las partes leñosas las fibras pasan a la sección de hilados, el núcleo principal de la industria manual de esta fibra. El objeto del hilado era transformar el esparto rastrillado en cordeles o cuerdas de diferente aplicación. Para ello se ha utilizado una sencilla y rudimentaria instalación, compuesta básicamente por una rueda montada verticalmente sobre un caballete movido a mano por un operario mediante una manivela. Este movimiento se transmitía por correas a un juego de carretes montado sobre un pie de madera que formaba un cruce en la parte superior, girando, a su vez, unos ferretes adosados que servían para sujetar la hebra con la que se iniciaba el hilado1.

Como se puede deducir es necesario abordar el análisis del tratamiento químico de las fibras naturales de cara a evaluar cómo puede facilitar el alcance de los objetivos previstos. En este sentido, la diferente composición química y el carácter higroscópico de las fibras de celulosa complican bastante la compatibilidad entre las fibras y las partículas de cemento2.

La dispersión de fibras de celulosa en la matriz cementítica cuando se incorporan en hormigones presenta dificultades debido al fuerte enlace interfibrilar de hidrógeno entre las mismas, que es lo que mantiene a las fibras juntas. El tratamiento de las fibras y/o el uso de procesado externo pueden reducir esta problemática.

Los tratamientos químicos deben garantizar los siguientes aspectos:

Preservar la resistencia de las fibras. Mantener el contenido óptimo de lignina y hemicelulosa, para alcanzar

características vinculantes adecuadas y dureza. La selección de los tratamientos químicos (alcalino, ácido esteárico, silano...) debe hacerse siguiendo un principio de respeto al medio ambiente. Los tratamientos químicos de materiales con base de celulosa normalmente cambian la estructura física y química de la superficie de la fibra. Las fibras naturales son susceptibles a la modificación química debido a la presencia de grupos hidroxilos por lo que la aplicación de tratamientos químicos puede suponer una merma en la resistencia de la fibra3.

1 José Mª Beltrán Gómez. EL ESPARTO Y SU ARTESANÍA: UNA APROXIMACIÓN AL PATRIMONIO CULTURAL DE SIERRA MÁGINA 2 Sgriccia N., Hawley M.C., Misra M.. 2008. Characterization of natural fiber surfaces and natural fiber composites. Composites: Part A 39:1632–1637. 3 Tonoli, G.H.D., Fuente, E., Monte, C., Savastano Jr., H., Rocco Lahr, F.A., Blanco, A. 2009. Effect of fibre morphology on flocculation of fibre–cement suspensions. Cem. Concr. Res. 39:1017–1022.

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La hidrofilicidad de las fibras naturales conlleva una alta absorción de humedad y una adhesión débil a matrices hidrofóbicas. El contenido de humedad de las fibras puede variar entre el 5 y el 10%. Esto puede llevar a variaciones dimensionales de los composites y a afectar también a las propiedades mecánicas del producto final. Las fibras naturales se someten a tratamientos para mejorar la adhesión a los materiales de la matriz. Los tratamientos de la fibra como el de silano o el alcalino son necesarios para incrementar la adhesión entre las fibras naturales hidrofílicas y la matriz hidrofóbica. El tratamiento de fibras naturales con químicos o injertos de monómeros de vinilo también puede reducir la adquisición de humedad4 5. Algunos de estos tratamientos químicos adoptados para fibras naturales son los siguientes:

El ácido esteárico es altamente eficaz para la dispersión, reduciendo la interacción fibra a fibra.

El aceite mineral funciona como lubricante, lo que facilita desenredar las fibras individuales.

El tratamiento alcalino. El tratamiento alcalino conduce al incremento en la cantidad de celulosa amorfa en detrimento de los whiskers. La modificación fundamental consiste en la eliminación del enlace de hidrógeno en la red estructural6.

La acetilación. La acetilación es un método de modificación de la superficie de las fibras naturales que lo hace más hidrofóbico. Se ha demostrado que reduce el abultamiento de la madera en el agua. Este proceso se ha estudiado ampliamente para materiales lignocelulósicos. El principio básico de este método es hacer reaccionar los grupos hidroxilos (OH) de la fibra con grupos acetílicos (CH3CO) para así dejar una superficie fibrilar más hidrofóbica.

Tratamiento de silano. Estas sustancias químicas son compuestos hidrofílicos con diferentes grupos añadidos al silicio de manera que un extremo interactuaría con la matiz y el otro podría reaccionar con la fibra hidrofílica, lo que serviría de puente.

Para la reducción de humedad en la fibra y en el contacto con la matriz cementítica se han realizado experimentación de impregnación de sustancias repelentes al agua económicas. Dichas sustancias reducen la cantidad de agua que la fibra puede absorber, y además da protección frente a la alcalinidad de la pasta de cemento. Las principales sustenacias empleadas han sido el aceite de linaza, aceite de linaza + resina natural, parafina, parafina + resina natural y sellador de madera.

4 Mohanty, A. K.; Patnaik, S.; Singh, B. C.1989. Graft copolymerization of acrylonitrile onto acetylated jute fibers. J Appl Polym Sci 37:1171-1181. 5 Barbera, L., Pelach, M.A., Perez, I., Puig, J., Mutje, P., 2011. Upgrading of hemp core for papermaking purposes by means of organosolv process. Ind. Crops Prod. 34,865–872. 6 Jacob John M., Anandjiwala R.D. 2007. Recent Developments in Chemical Modification and Characterization of Natural Fiber-Reinforced Composites. Polimer Composites 29(2):187-207.

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En la mayoría de ensayos de laboratorio la impregnación se hizo mediante la inmersión de la fibra seca en la sustancia a 80ºC durante 5 minutos, después la fibra se sumergió en la misma sustancia a 24ºC durante el mismo periodo de tiempo. El ciclo se repitió tres veces observando que la sustancia penetrase completamente la fibra.

Por otro lado, la mayoría de fibras naturales tienen temperaturas de degradación bajas (200ºC), lo que las hace incompatibles con aquellos termo-estables que tienen altas temperaturas de curación. La estabilidad térmica de las fibras naturales se puede estudiar por medio del análisis termogravimétrico (TGA)7 Las fibras naturales se empiezan a degradar a aproximadamente 240ºC. La degradación térmica de las fibras naturales es un proceso en dos etapas, una con temperaturas entre 220-280ºC y la otra con temperaturas entre 280-300ºC. El proceso de degradación a menor temperatura se asocia con la degradación de la hemicelulosa mientras que el proceso a mayor temperatura se debe a la lignina.

En cuanto a la mejora de la estabilidad térmica, se ha intentado recubrir las fibras con injertarles monómeros. El injerto es posible debido a que la lignina puede reaccionar con los monómeros. Mohanty et al han señalado que el injerto de acrilonitrilo en yute mejoró la estabilidad térmica como se puede observar por el incremento en la degradación de temperatura, de 170 a 280ºC8. La fibra de lino, por su bajo contenido en lignina, cuenta con la mejor resistencia térmica de todas las fibras naturales estudiadas9 10.

2. SELECCIÓN DE TRATAMIENTOS QUÍMICOS.

Los objetivos perseguidos con el tratamiento químico de la fibra han consistido, por un lado, en mejorar la compatibilidad entre la fibras de celulosa y las partículas de cemento, y por otro, reducir el fuerte enlace interfibrilar de hidrógeno de las fibras naturales que hace que estas se mantengan juntas cuando se incorporan al hormigón, dificultando su dispersión en la matriz cementítica.

Teniendo en cuenta que el tratamiento químico de la fibra afecta a la integridad de las mismas, cambiando la estructura física y química de la superficie de la fibra debido a la presencia de grupos hidróxilos, otro de los 7 Liliana B. Manfredi,Exequiel S. Rodríguez, Maria Wladyka-Przybylak, Analía Vázquez. 2006. Thermal degradation and fire resistance of unsaturated polyester, modified acrylic resins and their composites with natural fibres. Polymer Degradation and Stability. 91(2):255–261. 8 Sreekala, M.S., Kumaran, M.G., Sabu Thomas. 1997. Oil Palm Fibers: Morphology, Chemical Composition, Surface Modification, and Mechanical Properties. Journal of Applied Polymer Science. 66:821–835 9 Xiaofei M., Jiugao Y., John F. Kennedy. 2005. Studies on the properties of natural fibers-reinforced thermoplastic starch composites. Carbohydrate Polymers 62:19–24. 10 Sargaphuti, M., Shah, S. P. and Vinson K. D. 1993. Materials Journal. 90(4):309-318.

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objetivos ha pasado por preservar la resistencia de las fibras, manteniendo el contenido óptimo de lignina y hemicelulosa, de cara a alcanzar las características de rigidez adecuadas y dureza.

Finalmente otro de los aspectos que se ha perseguido de los tratamientos químicos es la reducción de la absorción de humedad, que afecta de forma considerable al proceso de fraguado de las matrices cementíticas.

Como tratamientos químicos se han probado los siguientes:

- Ácido esteárico: inmersión completa de fibras en una disolución de 250 g en un litro de agua durante 30 minutos, 1 hora y 24 horas. Empleo de amasadora para el mezclado.

- Sosa: inmersión completa de las fibras en una disolución de 100 gramos de sosa en un litro de agua, durante 30 minutos, una hora y 24 horas.

- Sosa con resina natural: inmersión completa de las fibras en una disolución de 100 gramos de sosa y otros 100 de resina natural en un litro de agua, durante 30 minutos, una hora y 24 horas.

- Parafina: inmersión completa de las fibras en un litro de parafina durante 30 minutos, una hora y 24 horas.

- Aceite de linaza: inmersión completa de las fibras en un litro durante 30 minutos, una hora y 24 horas.

- Disolución de sellador para madera y fibras naturales: inmersión completa de las fibras en un litro de sellador.

Todos los tratamientos anteriores se practicaron a temperatura ambiente que osciló entre los 20 y 24º C. Se ha preferido esta opción a la ya documentada de realizar la inmersión a temperaturas de 80º C, de cara a viabilizar el proceso en el caso de implementar una línea industrial de tratamiento de la fibra natural. De acuerdo a las conversaciones practicadas con diferentes empresas en el sector de la fibra, la aplicación de inmersiones en agua con la aplicación de calor conllevaría un coste difícilmente asumible para la fibra.

Los tratamientos se hicieron para:

fibra machacada de esparto y limpia,

fibra íntegra ó cruda de esparto, (sólo cocida) y

fibra de cáñamo.

3. PROCESO DE EVALUACIÓN DE LOS TRATAMIENTOS

QUÍMICOS

Para analizar el impacto de cada uno de los tratamientos químicos seleccionados las fibras una vez tratadas se mezclaron en porcentajes del 0.3% con mortero de cemento portland. Después de la inmersión de las fibras

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y su escurrido durante 30 minutos se secaron a temperatura ambiente durante un mínimo de 48 horas.

Nuevamente se evitó la aplicación de fuentes de calor para el secado de las fibras, al objeto de viabilizar el tratamiento químico de las fibras en una futura línea industrial.

Además de las fibras tratadas se evaluaron fibras sin tratamiento químico de esparto y cáñamo que también se mezclaron con mortero de cemento en los mismos porcentajes.

Para evaluar cada uno de los objetivos perseguidos se llevaron a cabo los siguientes ensayos.

- Evaluación de la compatibilidad de la matriz cementítica con la fibra. Como se ha visto anteriormente, la fibra induce la introducción de aire y/o humedad en el contacto con la matriz cementítica lo que se traduce en un incremento de la porosidad y por tanto, en una reducción de la densidad del hormigón. Para evaluar el efecto de cada tratamiento químico se han elaborado 3 testigos de 10x10x40 cm de mortero con muestras de fibra tratada, llevándose a cabo el pesado para cada uno de ellos a las 24 horas. A menor peso menor proliferación de huecos y, por tanto, mayor efecto del tratamiento químico en la reducción de la porosidad. El mortero empleado fue de color blanco de cara a facilitar la visualización de la fibra en la matriz, siendo del tipo M-5 con áridos entre 0 y 2 mm, la proporción entre arena y cemento fue 6:1 y con un peso de 250 kg de cemento por metro cúbico del tipo BL I 52,5 R.

Figura 1. Imagen de las fibras en la matriz de mortero blanco.

- Evaluación de la reducción de la adherencia entre las fibras una vez dispersas en la matriz cementítica. El enlace interfibrilar en las fibras provoca que cuando las mismas se mezclan con la matriz cementítica éstas tienden a juntarse formado agrupaciones de fibras y en algunos casos bolas. Para evaluar este efecto se ha llevado a cabo el amasado de las muestras de mortero con una amasadora manual de 1800 w, sin agregar agua durante cinco minutos. Para ello se han empleado 10000 gr de mortero y 30 g de fibra y para cada tipo de fibra se han realizado tres muestras. Una vez superado el tiempo de amasado se han retirado las fibras agrupadas que han formado una

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bola tras el proceso de amasado y se han pesado. El cemento empleado fue del mismo tipo que el anterior.

- Evaluación de la reducción de la resistencia de la fibra por aplicación del tratamiento químico. Para evaluar la resistencia de la fibra se ha empleado un dinamómetro ZTS de Neurtek aplicado sobre una trenza de fibra con un mínimo de cuatro hebras. Para ello se han seleccionado 18 muestras, de cada uno de los tres tipos de fibras con una longitud de 80 cm. Cada fibra se ha cortado en dos trozos de 40 cm, para aplicar los tratamientos químicos seleccionados a uno y sin tratamiento químico al otro. Cada uno de los trozos de fibra se ha sometido al ensayo de tracción con el dinamómetro, que nos aporta el valor de la fuerza de rotura. Los valores de tensión de la fibra tratada frente a la fibra de igual sección pero sin tratar nos permite evaluar el efecto del tratamiento químico sobre la resistencia de la fibra.

Figura 2. Fibras cortadas a 80 cm de cáñamo.

- Evaluación de la reducción de la absorción de humedad por aplicación del tratamiento químico. En este caso los tratamientos se han realizado sobre la fibra inmersa en el tratamiento químico una hora; se han sometido 50 gramos de cada fibra tratada o sin tratar a inmersión en agua durante 1 hora, tras lo cual se escurre durante

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quince minutos y se vuelve a pesar. El proceso se repite a las 12 horas y a las 24 horas. La diferencia en peso nos marca la humedad absorbida en cada momento.

En todos los ensayos se empleó fibra de 30 mm de longitud.

Cabe indicar que el tratamiento con sellador de madera se consideró inviable ya que el peso del propio sellador adherido a la fibra resultaba superior al peso de la propia fibra, por lo que su mezcla con el mortero resultaba inviable de ahí que no se llevaran a cabo los ensayos correspondientes.

Seguidamente comentamos los resultados obtenidos para cada tratamiento de acuerdo a los objetivos perseguidos.

EVALUACIÓN DE LA COMPATIBILIDAD DE LA MATRIZ CEMENTÍTICA CON LA FIBRA NATURAL PARA CADA TRATAMIENTO

Para analizar la reducción de la porosidad que induce la fibra en la matriz cementítica se ha llevado a cabo la elaboración de muestras de mortero con fibra como se ha explicado antes, comparando la densidad de las soluciones de mortero con fibra tratada, con la densidad de las muestras de mortero con fibra sin tratar.

La elaboración de las muestras se llevó a cabo en la nave de la empresa ACTISA en Escúzar, (Granada). En total se fabricaron 144 probetas repartidas entre los tres tipos de fibras, los diferentes tratamientos y el tiempo de inmersión de dichas fibras. Dado el gran volumen de probetas fabricadas se requirieron tres semanas para la preparación de las muestras, su fabricación, desmoldeado y pesado al día siguiente.

Para la gran diversidad de muestras se requirió un orden estricto en la preparación de las muestras de fibra, su pesado y distribución, etiquetando adecuadamente cada recipiente en el que se llevó a cabo la inmersión de las fibras.

Figura 3. Recipientes empleados para la inmersión de las fibras

Las muestras de fibra tratadas se hicieron por grupos según el tipo de inmersión, llevando a cabo primero las de 30 minutos, posteriormente las de una hora y finalmente la de 24 horas.

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El pesado de la fibra, del agua, del tratamiento químico y del mortero se llevó a cabo con una báscula con precisión de un gramo.

Figura 4. Pesado de ácido esteárico

Figura 5. Pesado de resina natural

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Figura 6. Pesado de fibra de cáñamo

Una vez fabricadas las probetas se etiquetaron indicando el tipo de fibra, el tratamiento químico y el tipo de inmersión.

Figura 7. Conjunto de probetas etiquetadas

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En general se observa que las fibras de cáñamo y de esparto machado presentan un enlace interfibrilar importante, lo que a su vez justifica la posibilidad de que se formen agrupaciones de fibras ó bolas y, por tanto, porosidad en las muestras. En estas fibras el efecto de los tratamientos químicos permitieron incrementar ligeramente la densidad de las muestras aunque por debajo del 5% respecto de la muestra con fibra sin tratar.

En el caso de la fibra íntegra las densidades de partida con mortero son superiores a las de la fibra de esparto machacado y de cáñamo, lo que demuestra que este formato es más propio para su mezcla en matrices cementíticas, fundamentalmente porque el enlace interfibrilar es muy reducido en la lignina que aún no se ha desprendido de la fibra, que actúa, por consiguiente, como una vaina de enlace. Además en este tipo de fibra la aplicación del tratamiento químico con sosa y con sosa más resina natural demostró un incremento de la densidad en algunas muestras por encima del 5 %.

Figura 8. Inmersión de la fibra en sosa con resina natural.

Para cada tratamiento podemos establecer el siguiente resumen:

Fibra tratada con ácido esteárico: no se aprecia en ninguno de los tres formatos de fibras una mejora notable en las muestras que integran fibra tratada respecto de la muestra con fibra sin tratar.

Inmersión en sosa: el efecto es palpable en las tres fibras pero en mayor medida en la fibra íntegra o cruda con una superficie más áspera y por tanto más adherible al cemento.

Aplicación de sosa y resina natural: la resina genera una mejora de la adhesividad de las fibras de esparto íntegro a la matriz cementítica. Este efecto también se observa en las fibras de cáñamo y esparto machacado aunque en menor escala.

Inmersión en parafina: de la misma forma la aplicación de la parafina parece no haber modificado en gran mediad la adhesividad de la fibra con la matriz cementítica, aunque a priori debería disminuir.

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Inmersión en aceite de linaza: la adhesividad de la fibra con la matriz cementítica se mejora por el efecto del aceite de linaza, principalmente porque el aceite de linaza disminuye la absorción de humedad y el enlace interfibrilar. Cabe destacar que para las muestras ensayas el aceite de linaza se encontraba solidificado. Se ha observado que cuando el aceite de linaza aún no se mantiene en estado líquido el efecto es mínimo.

Inmersión en sellador de madera:

La inmersión en sellador de madera no resulta viable por los siguientes aspectos:

o La adhesión de material sellador a la fibra es del orden del 200 % en masa respecto de la masa de la fibra.

o No es posible generar una película de sellador suficientemente fina con respecto al diámetro de la fibra.

o La envoltura de material sellador es de tal magnitud que impide la interacción con la matriz cementítica.

En el anexo 1 se aportan los resultados obtenidos para cada muestra así como las medias de los tríos de muestras realizados para cada fibra, su tratamiento y tiempo de inmersión.

Seguidamente resumimos los resultados por fibra.

Fibra de cáñamo. En general el efecto del tratamiento químico fue escaso, sólo destacando los tratamientos con sosa y resina natural y aceite de linaza.

Figura 9. Valores de la densidad de mortero para los diferentes tratamientos de la

fibra de cáñamo.

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Fibra de esparto machacado. Como en el caso anterior el efecto del tratamiento químico fue limitado, sólo destacando los tratamientos con sosa y resina natural y aceite de linaza.

Figura 10. Valores de la densidad de mortero para los diferentes tratamientos de la

fibra de esparto machacado.

Figura 11. Esparto machacado empleado en las pruebas.

2.2072.2142.2212.2302.231

2.274

2.299

2.231

2.261

2.300

2.183

2.2172.207

2.2522.263

2.282

2.1202.1402.1602.1802.2002.2202.2402.2602.2802.3002.320

DENSIDADES DE LAS MUESTRAS DE MORTERO CON FIBRA DE ESPARTO

MACHACADO, (G/CM3)

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Fibra de esparto íntegro. En este caso, como hemos comentado anteriormente, se obtienen mejores densidades y por tanto, mejor integración con la matriz cementítica. La principal mejora de la densidad se da con la aplicación de sosa y con la aplicación de sosa conjuntamente con resina natural.

Figura 12. Valores de la densidad de mortero para los diferentes tratamientos de la fibra de esparto íntegro.

2.3572.372

2.3862.3882.406

2.421

2.442

2.383

2.442

2.470

2.3512.3472.3582.3522.356

2.403

2.2802.3002.3202.3402.3602.3802.4002.4202.4402.4602.480

DENSIDADES DE LAS MUESTRAS DE MORTERO CON FIBRA DE ESPARTO

MACHACADO, (G/CM3)

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Figura 13. Esparto íntegro empleado en las pruebas.

EVALUACIÓN DE LA REDUCCIÓN DE LA ADHERENCIA ENTRE LAS FIBRAS UNA VEZ DISPERSAS EN LA MATRIZ CEMENTÍTICA.

Como se ha reportado las fibras presentan un fuerte enlace interfibrilar que hace que estas tiendan a apelotonarse en el mezclado con la matriz cementítica formando grupos de fibras e incluso bolas.

Para evaluar este efecto se ha llevado a cabo el amasado de las muestras de mortero con una amasadora manual de 1800 w, sin agregar agua durante cinco minutos.

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Para ello se han mezclado 30 g de fibra en 10000 gr de mortero y se han realizado tres muestras. Una vez realizado el amasado se han retirado las fibras agrupadas en el centro que han formado una bola y se han pesado.

Figura 14. Imagen del apelotonamiento de la fibra en el centro tras el amasado.

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En general podemos concluir que algunos tratamientos han reducido el enlace interdisciplinar entre las fibras, como demuestra el hecho de que el agrupamiento de fibras en el centro tras el amasado se ha reducido en peso, en porcentajes que en algunos casos supera el 20%.

Cabe indicar aquí que la longitud de la fibra seleccionada, 30 mm, y el porcentaje en peso, (0,3%), como se ha demostrado en los demás estudios llevados a cabo en el contexto del proyecto FINAICONST, no es la más propicia para facilitar la dispersión de la fibra en la masa de mortero, especialmente en el caso de la fibra de cáñamo y de la fibra de esparto machacado. Longitudes más cortas facilitan una mejor integración con la masa de mortero y una menor interacción entre las fibras. De la misma forma el amasado sin humectación facilita la agrupación de las fibras en superficie con menor peso que la masa de mortero.

Sin embargo, en el caso de la fibra íntegra el efecto ha resultado muy diferente, ya que la envoltura de lignina de la fibra inhibe los puentes de hidrógeno, lo que evita la formación de apelotonamientos y una mejor dispersión de la fibra, incluso con el amasado en seco. Solamente la aplicación de resina natural con sosa ha producido que algunas fibras “se peguen” entre ellas en el centro, además de demostrar una mayor adhesión a las partículas de la masa de mortero.

Seguidamente analizamos los resultados para cada tipo de tratamiento.

Fibra tratada con ácido esteárico: el efecto sólo es ligeramente palpable en la fibra de esparto machacada y en la de cáñamo para inmersiones de al menos 24 horas y manteniendo las fibras en estado húmedo durante su mezcla con el mortero. Para disolver el ácido esteárico resulta conveniente el empleo de agua caliente o el uso de una amasadora. A diferencia de las anteriores, las fibras de esparto íntegras presentan un enlace interfibrilar muy reducido o casi nulo y el efecto de la aplicación de ácido esteárico no es palpable.

Inmersión en sosa: el efecto es observable para inmersiones de 30 minutos y cada vez mayor a mayor tiempo de inmersión de la fibra. El efecto es palpable en los tres tipos de fibra una vez que se secan, pero no se consigue eliminar el enlace interfibrilar salvo en la fibra íntegra dónde de partida es muy reducido o casi nulo.

Aplicación de sosa y resina natural: la aplicación de resina hace que la fibra de esparto machacada y el cáñamo se apelotone en grupos compactos con las fibras unidades por el efecto de la resina natural, una vez secado el material. Ello exige que la aplicación de este tratamiento vaya seguido del corte a interdistancias de los grupos de fibras, para que se pueda mezclar con el hormigón una vez secadas las fibras. Cabe indicar que la disolución de la resina se produce gracias al incremento de la temperatura que genera la sosa en el líquido disolvente. En el caso de la fibra de esparto íntegra la resina da lugar a que la manejabilidad de las mismas se dificulte al incrementarse la adherencia entre las mismas, incrementando la

22

adherencia entre fibras, muy por encima de la que presentan las fibras sin tratamiento.

Inmersión en parafina: la aplicación de parafina no ha tenido un efecto claro en la reducción de los enlaces entre fibras, una vez se han secado, y el efecto del tiempo de inmersión tampoco es considerable.

Inmersión en aceite de linaza: la aplicación de aceite de linaza produce una ligera reducción de los enlaces entre fibras, pero sin reducir la existencia de puentes entre fibras una vez secadas.

En el anexo 2 se aportan los resultados obtenidos para cada muestra así como las medias de los tríos de muestras realizados para cada fibra, su tratamiento y tiempo de inmersión.


Fibra de cáñamo. Tal y como constatan los antecedentes del apartado 1 los mejores efectos se han conseguido con la aplicación de sosa consiguiendo reducir el apelotonamiento hasta un 25%, pero sin eliminar este efecto.

Figura 15. Peso de las agrupaciones de fibra de cáñamo tras el amasado.

24.00022.66722.333

20.66720.66719.333

18.000

24.00024.66725.667

23.66723.33323.66722.667

21.66720.667

0.000

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

fibra de cáñamo agrupada durante el amasado, (Gramos)

23

Fibra de esparto machacada: en el caso de la fibra de esparto machacada el efecto de los tratamientos químicos no fue tan importante alcanzándose reducciones en el entorno del 10% para la aplicación de ácido esteárico, sosa o aceite de linaza y en todos los casos con inmersiones de 24 horas.

Figura 16. Peso de las agrupaciones de fibra de esparto machacado tras el

amasado.

Fibra de esparto íntegra. En general, como hemos comentado antes la fibra de esparto íntegra es la que mejor comportamiento presenta en lo que se refiere a la adhesividad entre fibras, siendo prácticamente nula en el esparto sin tratar. Sólo se han producido adhesiones con motivo de la aplicación de resina natural con sosa. Además, incluso con amasado en seco, las fibras se han distribuido adecuadamente en la masa de mortero. No obstante, la rigidez de estas fibras, en comparación con los otros dos formatos, hace visible que las longitudes de 30 mm no son las más adecuadas para

19.66720.33319.333

17.66719.33319.000

18.00019.33320.000

21.667

19.66719.00019.33318.66717.66717.333

0.000

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

fibra de esparto machacado agrupado durante el amasado, (Gramos)

24

su empleo en mortero, más teniendo en cuenta que los espesores de empleo del mortero no suelen superar los 20 mm.

Figura 17. Peso de las agrupaciones de fibra de esparto íntegro tras el amasado.

EVALUACIÓN DE LA REDUCCIÓN DE LA RESISTENCIA DE LA FIBRA POR APLICACIÓN DEL TRATAMIENTO QUÍMICO.

Como hemos comentado antes un criterio fundamental para el establecimiento de un estándar de tratamiento químico pasa por garantizar que la integridad de la fibra, su rigidez y resistencia no se ven alteradas como consecuencia de los mismos.

El análisis de la resistencia a tracción de la fibra sin tratamiento y sometida a diversos tratamientos nos permite detectar el efecto sobre la resistencia de la fibra.

Para llevar a cabo el ensayo se seleccionaron muestras de fibras con una longitud de 80 cm. Para las fibras de cáñamo se han empleado trenzas de

0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000

0.667

1.333

2.667

0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

fibra de esparto íntegro agrupada durante el amasado, (Gramos)

25

varias fibras, (8 a 12 fibras), mientas que para el cáñamo las trenzas incluyen un mínimo de cuatro fibras. Cada fibra o trenza se ha cortado en dos trozos de 40 cm, para aplicar los tratamientos químicos seleccionados a un trozo y sin tratamiento químico al otro. Cada uno de los trozos de fibra se ha sometido al ensayo de tracción con el dinamómetro.

Para cada muestra de fibra los resultados son dispares ya que las secciones de las fibras no son homogéneas a lo largo de la misma. En el ensayo con el dinamómetro sólo se ha registrado la carga a la que se producido la rotura de la fibra. En algunos casos la rotura de las fibras en la trenza no afectó a todas las fibras por igual.

Las conclusiones obtenidas por tipo de tratamiento son las siguientes:

Fibra tratada con ácido esteárico: la aplicación del ácido esteárico hace que el tacto de la fibra resulte más suave sin que ello conlleve un cambio importante de la estructura física y química de la superficie de la fibra ni tenga influencia en su resistencia.

Inmersión en sosa: se observa una merma importante de la resistencia de la fibra que queda degradada, en mayor proporción al disponerse más tiempo en la disolución de sosa. En algunas muestras las fibras con inmersión durante 24 horas pueden romperse manualmente. Cabe indicar que el porcentaje de disolución ha sido del 10%, a diferencia de los tratamientos con sosa reportados en el apartado 1 que suelen situarse en el entorno del 5% ó 6%. El empleo de un porcentaje superior sigue el criterio de hacer que el efecto de la sosa sea más palpable.

Aplicación de sosa y resina natural: el efecto de este tratamiento es dual ya que la sosa provoca una merma importante de la resistencia de la fibra que queda degradada, mientras que la resina da lugar, en el caso del esparto machacado y el cáñamo, a que las fibras se unan generando fibras compuestas de mayor diámetro con mayor resistencia a tracción.

Inmersión en parafina: tampoco se produce un efecto destacable en la estructura físico/química de las fibras ni afecta a la resistencia de las fibras.

Inmersión en aceite de linaza: no se produce un efecto destacable en la estructura físico/química de las fibras ni afecta a la resistencia de las fibras.

En el anexo 3 se aportan los resultados obtenidos para cada muestra según su tratamiento y tiempo de inmersión.


Fibra de cáñamo. El principal efecto se produce por la sosa. En aplicación de la sosa con resina natural el efecto anterior se reduce ya que la resina hace que las fibras trabajen pegadas con una mayor rigidez, repartiendo mejor la carga entre las fibras. El resto de

26

tratamientos no produce no efecto claramente palpable y las diferencias porcentuales pueden deberse más a la irregularidad de la fibra que al efecto del tratamiento.

Figura 18. Reducción de la resistencia de la fibra de cáñamo a tracción por efecto de los tratamientos químicos, (%).

Esparto machacado. Como en el caso anterior el efecto más contundente se produce con la sosa, y con inmersión durante 24 horas, no siendo relevante la reducción de resistencia por otros tratamientos químicos.

En el caso de la fibra de esparto el efecto de la sosa sobre las partes leñosas de las mismas es más palpable que en la fibra de cáñamo, incrementándose de forma importante la aspereza de la superficie de la misma.

2.542

-7.9651.980

8.3339.524

22.772

2.299

8.654

12.871

0.000

2.1982.885

-1.802 -2.198

-8.824

27

Figura 19. Reducción de la resistencia de la fibra de esparto machacado a tracción

por efecto de los tratamientos químicos, (%).

Fibra de esparto íntegro. La sosa produce la principal reducción de la resistencia, aunque en menor medida ya que la lignina protege en cierto modo a la fibra.

Por el motivo anterior los porcentajes de reducción de la resistencia resultan menores.

-0.552 -5.696

3.9335.000

10.674

27.673

3.247

6.077

18.717

4.965

-0.6620.719

3.0490.629

1.149

28

Figura 20. Reducción de la resistencia de la fibra de esparto íntegro a tracción por

efecto de los tratamientos químicos, (%).

EVALUACIÓN DE LA REDUCCIÓN DE LA ABSORCIÓN DE HUMEDAD POR APLICACIÓN DEL TRATAMIENTO QUÍMICO.

Los tratamientos se han realizado sobre 50 gramos de cada tipo de fibra inmersa en el tratamiento químico una hora y posteriormente secada a la intemperie durante un mínimo de 48 horas o hasta que el peso de la fibra ha vuelto a ser de 50 gr, (ausencia de humedad).

Posteriormente la fibra se ha sometido a inmersión en agua durante 1 hora, tras lo cual se ha escurrido durante quince minutos y se ha vuelto a pesar a la hora. El proceso se ha repetido a las 12 horas y a las 24 horas. La diferencia en peso nos marca la humedad absorbida en cada momento.

El siguiente cuadro muestra los resultados obtenidos:

-2.717

2.874

-0.581

1.198

8.876

12.426

1.974

3.145

6.707

-2.632-2.778

2.299

-6.111

-4.046

-8.235

29

1 hora 12 horas 24 horas Cáñamo sin tratar 118 98 87 Cáñamo con ácido esteárico 119 98 85 Cáñamo con sosa 64 57 50 Cáñamo con sosa + resina 58 54 50 Cáñamo con aceite linaza 66 60 52 Cáñamo con parafina 125 105 80

Esparto machacado sin tratar 124 104 77 Esparto machacado con ácido esteárico 122 102 80 Esparto machacado con sosa 69 60 53 Esparto machacado con sosa + resina 59 53 59 Esparto machacado con aceite de linaza 68 59 50 Esparto machacado con parafina 123 105 78

Esparto íntegro sin tratar 80 54 50 Esparto íntegro con ácido esteárico 79 55 50 Esparto íntegro con sosa 82 54 50 Esparto íntegro con sosa + resina 61 55 50 Esparto íntegro con aceite de linaza 65 55 50 Esparto íntegro con parafina 78 54 50

Tabla 1. Peso de la muestra después del escurrido durante 15 minutos a la hora, 12 horas y 24 horas.

A partir de los resultados anteriores se pueden extraer las siguientes conclusiones:

- La fibra íntegra absorbe menos humedad que la fibra de cáñamo y la fibra de esparto machacada. La razón estriba en el hecho de que sendos formatos de fibra tienden a agruparse generando un “efecto de esponja” y dejando atrapada humedad no sólo en el interior de las propias fibras, sino entre ellas mismas por tensión superficial.

- El ácido esteárico y la parafina apenas ejercen efecto en la reducción de la absorción de humedad por las fibras.

- El tratamiento con sosa reduce la humedad de forma contundente en la fibra, muy posiblemente porque la adherencia entre fibras se reduce y por tanto la retención de agua entre las fibras disminuye. Sin embargo, en la fibra íntegra se incrementa ligeramente, muy posiblemente por el aumento de la porosidad en la lignina que envuelve la fibra.

30

- El aceite de linaza reduce la absorción de humedad en la fibra, fundamentalmente porque los huecos de la fibra han sido llenados con este aceite de linaza que a partir de un determinado tiempo solidifica en la propia fibra.

- La aplicación de resina impermeabiliza la fibra dando lugar a que esta absorba menos humedad.

4. INFLUENCIA DE OTROS FACTORES EN EL EFECTO DEL

TRATAMIENTO QUÍMICO

Los ensayos anteriores se han llevado a cabo para fibra de 30 mm con una dosificación del 0,3% en peso. Como se ha comentado antes la longitud de la fibra no es la más idónea para la mezcla con matrices cementíticas para los tres formatos de fibra analizados. Esta situación da lugar a que el efecto de los tratamientos químicos quede mermado.

Por otro lado, para uso de la fibra como fibra anti-retracción las dosificaciones serán por lo general inferiores al 0,1%, por lo que los efectos de apelotonamiento en el caso de la fibra de cáñamo y esparto machacado serán menores.

Por todo lo anterior se llevaron a cabo ensayos con muestras diferentes a las ensayadas en el apartado anterior para los tratamientos químicos que se han demostrado más efectivos.

Las muestras ensayadas fueron las siguientes:

- Esparto machacado con una dosificación del 0,3 % pero longitud de 15 mm.

o Sin tratamiento.

o Tratamiento con sosa, (1 hora de inmersión).

o Tratamiento con aceite de linaza, (1 hora de inmersión).

- Esparto machacado con una dosificación del 0,1 % pero longitud de 15 mm.

o Sin tratamiento



- Cáñamo con una dosificación del 0,3 % pero longitud de 15 mm.

o Sin tratamiento.



Los ensayos llevados a cabo fueron los de compatibilidad con la matriz cementítica dada por la densidad, y los de adherencia entre fibras.

31

Los resultados se muestran en las siguientes tablas.

Tipo de fibra y dosificación en peso

Tratamiento Densidad del mortero con la fibra, g/cm3

Esparto machacado, 15 mm, (0,3%)

Sin tratamiento 2,360


Sosa, (1 hora) 2,385


Aceite de linaza, (1 hora)

2,401







2,461

Cáñamo, 15 mm, (0,3%)


Cáñamo, 15 mm, (0,3%)


Cáñamo, 15 mm, (0,3%)


2,381

Tabla 2. Densidades de las muestras complementarias ensayadas

Como se desprende de la tabla anterior, el principal efecto en el incremento de la densidad ha venido de la mano de la reducción de la longitud de la fibra, y por otro, de la reducción del porcentaje en peso de la misma. En esta situación aunque tanto la sosa como el aceite de linaza incrementan la densidad el efecto porcentualmente resulta menos palpable, ya que la densidad de la muestra en la que la fibra no tiene tratamiento químico es más alta que la de las muestras consideradas en el apartado 2.

En el caso del ensayo de adherencia entre fibras, dada por el peso de la fibra agrupada durante el amasado en seco respecto de los 30 gramos dispersados en la matriz cementítica los resultados son más explícitos, tal y como se observa en la tabla número 3.

32

Tipo de fibra y dosificación en peso

Tratamiento Peso de la fibra apelotonada, gramos


Sin tratamiento 2


Sosa, (1 hora) 3



1

Cáñamo, 15 mm, (0,3%)

Sin tratamiento 13

Cáñamo, 15 mm, (0,3%)

Sosa, (1 hora) 10

Cáñamo, 15 mm, (0,3%)


9

Tabla 3. Peso de la fibra agrupada tras el ensayo de amasado en seco

Como puede deducirse el efecto de la reducción de la longitud de las fibras de esparto machacado ha sido más contundente que el del tratamiento químico, si bien en el caso de la fibra de cáñamo, los efectos de reducción de la adherencia de la fibra por aplicación de tratamientos químicos resultan más palpables.

Otro aspecto a comentar, aunque de menor trascendencia, pasa por la alteración del color de la fibra como consecuencia de la aplicación de los diferentes tratamientos químicos. El efecto es diferente según el tratamiento y la tipología de la fibra y según el tiempo de inmersión de la fibra en dicho tratamiento.

En la imagen siguiente se aportan fotos de fibras de cáñamo tratadas con los diferentes tratamientos considerados.

33

Figura 21. Aspecto de la fibra de cáñamo después de los diferentes tratamientos

34

5. CONCLUSIONES

A la luz de los resultados obtenidos se obtuvieron las siguientes conclusiones:

- Existen tratamientos como el ácido esteárico que reducen ligeramente, pero sin eliminar, el efecto de los puentes de enlace interfibrilar entre la fibra natural. Sin embargo, al mismo tiempo, estos tratamientos empeoran su adhesividad con la matriz cementitíca.

- Tratamientos como la aplicación de parafina no arrojaron un resultado claro en ninguno de los aspectos evaluados.

- Por otro lado, tratamientos como el sellador de madera no son técnicamente viables, por la gran adhesión de material sellador que se fija a la superficie de la fibra.

- El tratamiento con sosa produce una modificación contundente de las propiedades físico/químicas de la fibra reduciendo además la resistencia de la misma, si bien permite una disminución de la adherencia entre fibras, la mejora de la compatibilidad con la matriz cementítica y la reducción de la absorción de agua.

- Por lo que se refiere al aceite de linaza, su efecto es más claro cuando el mismo ha solidificado generando una reducción clara de la adherencia entre fibras, una mejora de la compatibilidad con la matriz cementítica y una reducción muy importante de la absorción de agua.

- La aplicación de resina natural arroja resultados interesantes por cuanto se incrementa la adhesividad con la matriz cementítica, y permite impermeabilizar la fibra. En el ensayo realizado la resina se mezcló con sosa, aprovechando el calor de la reacción exotérmica para disolver la resina natural. Observando los efectos nocivos de la sosa, sería preferible la disolución de la resina en agua caliente, (mínimo 80º C), sin necesidad de sosa. Sin embargo, este tratamiento exige el corte posterior de la fibra a inter-distancias regulares para deshacer adecuadamente los grupos de fibra adheridos, lo cual encarecía excesivamente el producto.

- El efecto de la modificación de la longitud de la fibra tiene más impacto en la mejora de la compatibilidad con la matriz cementítica y en la reducción de la adherencia entre fibras que los tratamientos químicos de por sí.

- Para dosificaciones bajas dirigidas a tratamientos anti-retracción los efectos de los tratamientos químicos apenas son percibidos ya que la densidad del mortero apenas resulta alterada por la agregación de las fobras, (porcentajes inferiores al 0,1 % en peso).

Los resultados anteriores ponen de manifiesto la conveniencia de aplicar la fibra a hormigones o morteros sin tratamiento químico adicional al pretratamiento de la fibra dado por el cocido en agua y secado al sol, cuando las dosificaciones sean bajas, (por debajo del 0,1 % como en el caso de la fibra anti-retracción), lo cual además permite eliminar el coste económico de los tratamientos químicos que en algunos casos podrían resultar superiores a los de la propia fibra.

35

En la mezcla de las fibras tratadas químicamente con morteros se han observado los siguientes aspectos:

- Tanto las fibras de esparto machacadas como las de cáñamo tienen a apelotonarse durante el amasado para determinadas longitudes. Este fenómeno exige limitar las longitudes de estas fibras cuando se usan con morteros u hormigones.

- Las fibras de esparto íntegras presentan puentes interfibrilares muy reducidos y se mezclan adecuadamente con el mortero para todas las longitudes probadas.

36

ANEXO 1. RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN DE LAS TRATAMIENTOS QUÍMICOS EN LA MEJORA DE LA INTERACCIÓN MATRIZ-FIBRA MEDIANTE LA REDUCCIÓN DE LA PORORIDAD INDUCIDA POR LA FIBRA. MEDIDAS DE LAS DENSIDADES DE LAS MUESTRAS DE MORTERO CON INCORPORACIÓN

DE FIBRAS TRATADAS.

Fibra sin tratamiento. Cáñamo

Tipo de fibra cáñamoLongitud de fibra 30 mmFibra 30 grNúmero de muestras 3Alto muestra 10 cmAncho muestra 10 cmLargo 40 cm

Muestra Densidad, (gr/cm3) Peso muetra, (kg)M-1 2,231 8,92M-2 2,245 8,98M-3 2,195 8,78Media 2,224 8,89

Ácido esteárico. 30 minutos de inmersión Ácido esteárico. 60 minutos de inmersión Ácido esteárico. 24 horas de inmersión

Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lÁcido esteárico 250 gr Ácido esteárico 250 gr Ácido esteárico 250 grTipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cmAncho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cmLargo 40 cm Largo 40 cm Largo 40 cm

Muestra Densidad, (gr/cm3) Peso muetra, (kg) Muestra Densidad, (gr/cm3) Peso muetra, (kg) Muestra Densidad, (gr/cm3) Peso muetra, (kg)M-1 2,221 8,88 M-1 2,245 8,98 M-1 2,281 9,12M-2 2,345 9,38 M-2 2,198 8,79 M-2 2,195 8,78M-3 2,205 8,82 M-3 2,234 8,94 M-3 2,232 8,93Media 2,257 9,03 Media 2,226 8,90 Media 2,236 8,94

38

Sosa, (NaOH). 30 minutos de inmersión Sosa, (NaOH). 60 minutos de inmersión Sosa, (NaOH). 24 horas de inmersión

Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lSosa 100 gr Sosa 100 gr Sosa 100 grTipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cmAncho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cmLargo 40 cm Largo 40 cm Largo 40 cm


Sosa con resina natural. 30 minutos de inmersión Sosa con resina natural. 60 minutos de inmersión Sosa con resina natural. 24 horas de inmersión

Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lSosa + resina natural 50-50% 200 gr Sosa + resina natural 50-50% 200 gr Sosa + resina natural 50-50% 200 grTipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cmAncho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cmLargo 40 cm Largo 40 cm Largo 40 cm


39

Parafina. 30 minutos de inmersión Parafina. 60 minutos de inmersión Parafina. 24 horas de inmersión

Parafina 1 l Parafina 1 l Parafina 1 lTipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cmAncho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cmLargo 40 cm Largo 40 cm Largo 40 cm


Aceite de linaza. 30 minutos de inmersión Aceite de linaza. 60 minutos de inmersión Aceite de linaza. 24 horas de inmersión

Aceite de linaza 1 l Aceite de linaza 1 l Aceite de linaza 1 lTipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cmAncho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cmLargo 40 cm Largo 40 cm Largo 40 cm


40

Fibra sin tratamiento. Esparto machacado

Tipo de fibra esparto machacadoLongitud de fibra 30 mmFibra 30 grNúmero de muestras 3Alto muestra 10 cmAncho muestra 10 cmLargo 40 cm



Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lÁcido esteárico 250 gr Ácido esteárico 250 gr Ácido esteárico 250 grTipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacadoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cmAncho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cmLargo 40 cm Largo 40 cm Largo 40 cm


41


Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lSosa 100 gr Sosa 100 gr Sosa 100 grTipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacadoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cmAncho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cmLargo 40 cm Largo 40 cm Largo 40 cm



Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lSosa + resina natural 50-50% 200 gr Sosa + resina natural 50-50% 200 gr Sosa + resina natural 50-50% 200 grTipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacadoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cmAncho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cmLargo 40 cm Largo 40 cm Largo 40 cm


42


Parafina 1 l Parafina 1 l Parafina 1 lTipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacadoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cmAncho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cmLargo 40 cm Largo 40 cm Largo 40 cm



Aceite de linaza 1 l Aceite de linaza 1 l Aceite de linaza 1 lTipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacadoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cmAncho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cmLargo 40 cm Largo 40 cm Largo 40 cm


43

Fibra sin tratamiento. Esparto íntegro

Tipo de fibra esparto íntegroLongitud de fibra 30 mmFibra 30 grNúmero de muestras 3Alto muestra 10 cmAncho muestra 10 cmLargo 40 cm



Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lÁcido esteárico 250 gr Ácido esteárico 250 gr Ácido esteárico 250 grTipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegroLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cmAncho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cmLargo 40 cm Largo 40 cm Largo 40 cm


44


Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lSosa 100 gr Sosa 100 gr Sosa 100 grTipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegroLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cmAncho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cmLargo 40 cm Largo 40 cm Largo 40 cm



Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lSosa + resina natural 50-50% 200 gr Sosa + resina natural 50-50% 200 gr Sosa + resina natural 50-50% 200 grTipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegroLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cmAncho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cmLargo 40 cm Largo 40 cm Largo 40 cm


45


Parafina 1 l Parafina 1 l Parafina 1 lTipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegroLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cmAncho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cmLargo 40 cm Largo 40 cm Largo 40 cm



Aceite de linaza 1 l Aceite de linaza 1 l Aceite de linaza 1 lTipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegroLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cm Alto muestra 10 cmAncho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cm Ancho muestra 10 cmLargo 40 cm Largo 40 cm Largo 40 cm


ANEXO 2. RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN DE LAS TRATAMIENTOS QUÍMICOS EN LA REDUCCIÓN DE LA ADHERENCIA ENTRE LAS FIBRAS.

MEDIDAS DE LOS PESOS DE LOS GRUPOS DE FIBRAS DURANTE EL AMASADO EN SECO CON MORTERO.

Fibra sin tratamiento. Cáñamo

Tipo de fibra cáñamoLongitud de fibra 30 mmFibra 30 grNúmero de muestras 3Peso de mortero 10 kgTiempo de mezclado en seco 5 minutosPotencia amasadora 1800 w

Muestra Peso fibra apelotonada, (gr)M-1 23M-2 24M-3 25Media 24,000


Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lÁcido esteárico 250 gr Ácido esteárico 250 gr Ácido esteárico 250 grTipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kgTiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutosPotencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w

Muestra Peso fibra apelotonada, (gr) Muestra Peso fibra apelotonada, (gr) Muestra Peso fibra apelotonada, (gr)M-1 23 M-1 22 M-1 20M-2 23 M-2 23 M-2 22M-3 22 M-3 22 M-3 20Media 22,667 Media 22,333 Media 20,667

48


Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lSosa 100 gr Sosa 100 gr Sosa 100 grTipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kgTiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutosPotencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w



Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lSosa + resina natural 50-50% 200 gr Sosa + resina natural 50-50% 200 gr Sosa + resina natural 50-50% 200 grTipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kgTiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutosPotencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w


49


Parafina 1 l Parafina 1 l Parafina 1 lTipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kgTiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutosPotencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w



Aceite de linaza 1 l Aceite de linaza 1 l Aceite de linaza 1 lTipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kgTiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutosPotencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w


50

Fibra sin tratamiento. Esparto machacado

Tipo de fibra esparto machacadoLongitud de fibra 30 mmFibra 30 grNúmero de muestras 3Peso de mortero 10 kgTiempo de mezclado en seco 5 minutosPotencia amasadora 1800 w



Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lÁcido esteárico 250 gr Ácido esteárico 250 gr Ácido esteárico 250 grTipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacadoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kgTiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutosPotencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w


51


Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lSosa 100 gr Sosa 100 gr Sosa 100 grTipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacadoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kgTiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutosPotencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w



Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lSosa + resina natural 50-50% 200 gr Sosa + resina natural 50-50% 200 gr Sosa + resina natural 50-50% 200 grTipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacadoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kgTiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutosPotencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w


52


Parafina 1 l Parafina 1 l Parafina 1 lTipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacadoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kgTiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutosPotencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w



Aceite de linaza 1 l Aceite de linaza 1 l Aceite de linaza 1 lTipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacadoLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kgTiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutosPotencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w


53

Fibra sin tratamiento. Esparto íntegro

Tipo de fibra esparto íntegroLongitud de fibra 30 mmFibra 30 grNúmero de muestras 3Peso de mortero 1 kgTiempo de mezclado en seco 5 minutosPotencia amasadora 1800 w



Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lÁcido esteárico 250 gr Ácido esteárico 250 gr Ácido esteárico 250 grTipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegroLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kgTiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutosPotencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w


54


Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lSosa 100 gr Sosa 100 gr Sosa 100 grTipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegroLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kgTiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutosPotencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w



Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lSosa + resina natural 50-50% 200 gr Sosa + resina natural 50-50% 200 gr Sosa + resina natural 50-50% 200 grTipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegroLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kgTiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutosPotencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w


55


Parafina 1 l Parafina 1 l Parafina 1 lTipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegroLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kgTiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutosPotencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w



Aceite de linaza 1 l Aceite de linaza 1 l Aceite de linaza 1 lTipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegroLongitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mm Longitud de fibra 30 mmFibra 30 gr Fibra 30 gr Fibra 30 grNúmero de muestras 3 Número de muestras 3 Número de muestras 3Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kg Peso de mortero 10 kgTiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutos Tiempo de mezclado en seco 5 minutosPotencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w Potencia amasadora 1800 w


ANEXO 3. RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN DE LA EVALUACIÓN DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS QUÍMICOS EN LA RESISTENCIA DE LAS

FIBRAS. MEDIDAS DE LAS CARGAS DE ROTURA A TRACCIÓN DE TRENZAS DE FIBRAS CON Y SIN TRATAMIENTOS.

FIBRA DE CÁÑAMO


Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lÁcido esteárico 250 gr Ácido esteárico 250 gr Ácido esteárico 250 grTipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamoLongitud de fibra tratada, (trenza) 40 cm Longitud de fibra tratada, (trenza) 40 cm Longitud de fibra tratada, (trenza)40 cmLongitud fibra sin tratar, (trenza) 40 cm Longitud fibra sin tratar, (trenza) 40 cm Longitud fibra sin tratar, (trenza)40 cmNúmero de muestras 1 Número de muestras 3 Número de muestras 3

Muestra Carga de rotura, (kg) Muestra Carga de rotura, (kg) Muestra Carga de rotura, (kg)Fibra tratada 11,5 Fibra tratada 12,2 Fibra tratada 9,9F. Sin tratar 11,8 F. Sin tratar 11,3 F. Sin tratar 10,1

Reducción 2,542 % Reducción -7,965 % Reducción 1,980 %


Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lSosa 100 gr Sosa 100 gr Sosa 100 grTipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamoLongitud de fibra tratada, (trenza) 40 cm Longitud de fibra tratada, (trenza) 40 cm Longitud de fibra tratada, (trenza)40 cmLongitud fibra sin tratar, (trenza) 40 cm Longitud fibra sin tratar, (trenza) 40 cm Longitud fibra sin tratar, (trenza)40 cmNúmero de muestras 1 Número de muestras 3 Número de muestras 3


Reducción 8,333 % Reducción 9,524 % Reducción 22,772 %

58


Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lSosa + resina natural 50-50% 200 gr Sosa + resina natural 50-50% 200 gr Sosa + resina natural 50-50% 200 grTipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamoLongitud de fibra tratada, (trenza) 40 cm Longitud de fibra tratada, (trenza) 40 cm Longitud de fibra tratada, (trenza)40 cmLongitud fibra sin tratar, (trenza) 40 cm Longitud fibra sin tratar, (trenza) 40 cm Longitud fibra sin tratar, (trenza)40 cmNúmero de muestras 1 Número de muestras 1 Número de muestras 1




Parafina 1 l Parafina 1 l Parafina 1 lTipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamoLongitud de fibra tratada, (trenza) 40 cm Longitud de fibra tratada, (trenza) 40 cm Longitud de fibra tratada, (trenza)40 cmLongitud fibra sin tratar, (trenza) 40 cm Longitud fibra sin tratar, (trenza) 40 cm Longitud fibra sin tratar, (trenza)40 cmNúmero de muestras 1 Número de muestras 1 Número de muestras 1



59


Aceite de linaza 1 l Aceite de linaza 1 l Aceite de linaza 1 lTipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamo Tipo de fibra cáñamoLongitud de fibra tratada, (trenza) 40 cm Longitud de fibra tratada, (trenza) 40 cm Longitud de fibra tratada, (trenza)40 cmLongitud fibra sin tratar, (trenza) 40 cm Longitud fibra sin tratar, (trenza) 40 cm Longitud fibra sin tratar, (trenza)40 cmNúmero de muestras 1 Número de muestras 1 Número de muestras 1


Reducción -1,802 % Reducción -2,198 % Reducción -8,824 %

60

ESPARTO MACHACADO


Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lÁcido esteárico 250 gr Ácido esteárico 250 gr Ácido esteárico 250 grTipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacadoLongitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cmLongitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cmNúmero de muestras 1 Número de muestras 1 Número de muestras 1


Reducción -0,552 % Reducción -5,696 % Reducción 3,933 %


Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lSosa 100 gr Sosa 100 gr Sosa 100 grTipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacadoLongitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cmLongitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cmNúmero de muestras 1 Número de muestras 1 Número de muestras 1

Muestra Carga de rotura, (kg) Muestra Carga de rotura, (kg) Muestra Carga de rotura, (kg)Fibra tratada 17,1 Fibra tratada 15,9 Fibra tratada 11,5F. Sin tratar 18 F. Sin tratar 17,8 F. Sin tratar 15,9


61


Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lSosa + resina natural 50-50% 200 gr Sosa + resina natural 50-50% 200 gr Sosa + resina natural 50-50% 200 grTipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacadoLongitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cmLongitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cmNúmero de muestras 1 Número de muestras 1 Número de muestras 1

Muestra Carga de rotura, (kg) Muestra Carga de rotura, (kg) Muestra Carga de rotura, (kg)Fibra tratada 14,9 Fibra tratada 17 Fibra tratada 15,2F. Sin tratar 15,4 F. Sin tratar 18,1 F. Sin tratar 18,7



Parafina 1 l Parafina 1 l Parafina 1 lTipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacadoLongitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cmLongitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cmNúmero de muestras 1 Número de muestras 1 Número de muestras 1


Reducción 4,965 % Reducción -0,662 % Reducción 0,719 %

62


Aceite de linaza 1 l Aceite de linaza 1 l Aceite de linaza 1 lTipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacado Tipo de fibra esparto machacadoLongitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cmLongitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cmNúmero de muestras 1 Número de muestras 1 Número de muestras 1



63

ESPARTO ÍNTEGRO


Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lÁcido esteárico 250 gr Ácido esteárico 250 gr Ácido esteárico 250 grTipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegroLongitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cmLongitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cmNúmero de muestras 1 Número de muestras 1 Número de muestras 1


Reducción -2,717 % Reducción 2,874 % Reducción -0,581 %


Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lSosa 100 gr Sosa 100 gr Sosa 100 grTipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegroLongitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cmLongitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cmNúmero de muestras 1 Número de muestras 1 Número de muestras 1



64


Agua 1 l Agua 1 l Agua 1 lSosa + resina natural 50-50% 200 gr Sosa + resina natural 50-50% 200 gr Sosa + resina natural 50-50% 200 grTipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegroLongitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cmLongitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cmNúmero de muestras 1 Número de muestras 1 Número de muestras 1




Parafina 1 l Parafina 1 l Parafina 1 lTipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegroLongitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cmLongitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cmNúmero de muestras 1 Número de muestras 1 Número de muestras 1

Muestra Carga de rotura, (kg) Muestra Carga de rotura, (kg) Muestra Carga de rotura, (kg)Fibra tratada 19,5 Fibra tratada 18,5 Fibra tratada 17F. Sin tratar 19 F. Sin tratar 18 F. Sin tratar 17,4

Reducción -2,632 % Reducción -2,778 % Reducción 2,299 %

65


Aceite de linaza 1 l Aceite de linaza 1 l Aceite de linaza 1 lTipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegro Tipo de fibra esparto íntegroLongitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cm Longitud de fibra tratada 40 cmLongitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cm Longitud fibra sin tratar 40 cmNúmero de muestras 1 Número de muestras 1 Número de muestras 1

Muestra Carga de rotura, (kg) Muestra Carga de rotura, (kg) Muestra Carga de rotura, (kg)Fibra tratada 19,1 Fibra tratada 18 Fibra tratada 18,4F. Sin tratar 18 F. Sin tratar 17,3 F. Sin tratar 17

Reducción -6,111 % Reducción -4,046 % Reducción -8,235 %

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