Propiedades del concreto reforzado con fibra de estopa de coco

Investigadores de Colombia dedican esfuerzos al estudio de las fibras vegetales dentro de matrices cementicias. Varias fibras son estudiadas, y entre ellas la fibra de estopa de coco, motivo de este escrito. 

El coco en su exterior se conforma por la estopa o mesocarpio, que se encuentra entre el exocarpio duro o cubierta externa, y el endocarpio o envoltura dura que encierra la semilla. El valor de esta parte estriba en su contenido de fibra (fibra bonote), material que se puede convertir en una alternativa de utilización de materia prima fibrosa, como agregado ligero en la industria del concreto aligerado. Se le atribuyen dos fines importantes: disminuir el peso de las estructuras, y proporcionar un grado aceptable de resistencia. 

Esta fibra se puede clasificar en tres tipos principales: una más larga y fina (fibra de esteras o hilo); una más tosca (fibra de cerda), y una fibra más corta (fibra para colchones). Es importante la capacidad que tiene el bonote de elongarse más allá de su límite elástico sin romperse, así como su capacidad de absorber un estiramiento permanente cuando soporta esta carga. Resulta además una fibra económica. El rendimiento varía según el tamaño de los cocos, madurez, variedad y método de preparación. En general puede considerarse que existe un promedio de 130 kg de fibra por cada 1,000 cáscaras.

Entre otras cosas, el estudio desarrollado por la Universidad Nacional de Colombia (sede Palmira), evaluó las propiedades físico-mecánicas de morteros reforzados con volúmenes de fibra de estopa de coco de 0.5 y 1.5% y longitudes de dicha fibra de 2 y 5 cm. Para la preparación de la mezcla se utilizó Cemento Portland, agua, arena de río, grava de canto rodado de 19 mm de tamaño máximo (también de río) y cal para blanquear.

Se elaboraron cinco tipos de mezclas de concreto: una sin fibra y otras cuatro de donde consideraron como viables la longitud de la fibra y el porcentaje de adición de la misma. Para todas las mezclas se trabajó con una misma matriz de concreto. Con cada tipo de mezcla se elaboraron dos tipos de especímenes: cilindros y vigas. Con base en éstos se evaluaron las diferentes propiedades.  Cabe decir que todas las muestras, cilíndricas y vigas, permanecieron sumergidas en un tanque con agua, por espacio de dos días. Seguidamente se procedió a desmoldar y a continuar con el curado, hasta cumplir con la edad de ensayo requerida para las diferentes pruebas. 

En las muestras se realizaron los siguientes ensayos: determinación del peso unitario y pruebas de resistencia mecánica; resistencia a la compresión, tensión indirecta, así como resistencia a la flexión. En general, puede resumirse de este estudio que las más bajas deformaciones se obtuvieron en mezclas con longitud de fibra de 5 cm, siendo inferior para un volumen de adición de 1.5%. Asimismo, la resistencia a la compresión más elevada se obtuvo con los compuestos reforzados con volumen de fibra 1.5%, siendo superior para la longitud de 2 cm. La única mezcla que presentó resistencia a la tensión indirecta mayor que el concreto fue la que contenía fibra de 5 cm, en un volumen de 0.5%. Puede afirmarse que la adición de fibra incidió positivamente sobre la resistencia a la flexión; el mayor valor de resistencia a la flexión lo presentó el concreto de volumen de 0.5% y longitud de fibra de 5 cm. 

Estos resultados concuerdan con lo obtenido en estudios anteriores en los que se corrobora que el reforzamiento del concreto mediante fibras, mejora la tenacidad de la matriz. De acuerdo con el efecto que sobre las propiedades mecánicas del concreto puede tener la adición de fibra de estopa, una buena aplicación de este tipo de reforzamiento puede ser la construcción de elementos sometidas a la flexión (vigas y losas). 

Propiedades del concreto reforzado con fibra de estopa de coco (Noviembre 2012). Construcción y tecnología en concreto 8 (2), 10.