Los materiales compuestos han proliferado en la industria de la construcción, cubriendo la demanda de usos extremos. De esta forma se ha conseguido presionar y moldear la madera con resinas para formar laminados con cualidades excepcionales o unir el hormigón y el acero para conseguir una rigidez y refuerzo superior. Los materiales de construcción evolucionan a medida que la tecnología avanza.
Los materiales compuestos se componen generalmente de una matriz y refuerzo. En el caso del hormigón armado, la cualidad de su fortaleza se debía tradicionalmente a la resistencia a la tracción que ofrece el acero en su interior. El hormigón reforzado con fibra de vidrio (GFRC o simplemente GRC, de sus siglas en inglés), ha demostrado unas cualidades superiores a las del armado convencional. La fibra de vidrio, formada por numerosos filamentos poliméricos de alta resistencia, se recubre con una matriz de cemento mezclado con arena fina, aditivos, polímeros y agua.
El resultado es un compuesto que trabaja de manera solidaria e interdependiente, evitando la propensión a agrietarse que tendría el hormigón por si solo. La fibra de vidrio ofrece resistencia a la flexión y la tracción, mientras la matriz trabaja a compresión, sirviendo de medio para unir y transferir las cargas.
El éxito de este compuesto, se debe a un aditivo utilizado desde la década de los 70, el dióxido de zirconio o zirconia. Sin él, la fibra de vidrio se deteriora al contacto con el cemento alcalino, ya que este reacciona con la sílice. Un 19% de zirconia hace que la fibra de vidrio sea resistente a la alcalinidad.
Otras características que hacen del GRC un material excepcional son su alta capacidad de amortiguación, su baja tasa de expansión térmica, su impermeabilidad y la resistencia a la corrosión.
Si bien los paneles GRC tienen un aspecto similar a otros paneles prefabricados de hormigón, éstos cuentan con unas características únicas. El tamaño y resistencia que ofrece la fibra de vidrio hace que su espesor sea muy reducido, llegando a ser un 80% más ligeros que otros paneles prefabricados y disminuyendo considerablemente las cargas que afectan a la estructura del edificio. Son además una alternativa económica, con una durabilidad y resistencia a impactos probadas.
El GRC puede moldearse con geometrías complejas, tanto en ornamentaciones de intrincados diseños como en modulaciones paramétricas. El proceso se gestiona digitalmente, lo que permite producir moldes tridimensionales mediante el uso de la tecnología CNC (control decimal numérico), que además pueden ser reutilizables. Este sistema ofrece unas tolerancias de fabricación muy ajustadas, y puede combinarse con otras técnicas como el corte por láser, una vez fraguada la pieza.
Mezclado
La técnica más simple de fabricación consiste en juntar la lechada de cemento con la fibra de vidrio en una mezcladora convencional. La masa resultante se puede rociar, aplicar con llana o simplemente verter sobre los moldes para su posterior vibración. El proceso de compactación puede disminuir la resistencia del GRC, por lo que se recomienda añadir las fibras en la última etapa del ciclo para que no se dañen. El método de mezclado ofrece un producto con niveles de resistencia menores, ya que no se puede controlar la concentración y orientación de las fibras de vidrio añadidas.
Pulverizado
Consiste en proyectar la mezcla de hormigón a través de una pistola sobre un molde, mientras una cortadora procesa simultáneamente la fibra de vidrio desde una bobina, para disponer largas hebras en la dirección deseada. Este control de la posición y distribución del armado produce un material mucho más resistente respecto al mezclado.
Las aplicaciones del hormigón ligero reforzado con fibra de vidrio son múltiples. Se pueden construir desde paneles de fachada tipo sándwich hasta aplacados decorativos, revestimientos, molduras e incluso encimeras para superficies interiores. Al estar constituido por una base de cemento, la matriz permite el mismo tratamiento que cualquier hormigón, incluida la pigmentación, texturizado, etc.
El uso del hormigón ligero no se limita a elementos decorativos o recubrimientos, también permite fabricar elementos estructurales y de instalaciones, como son muros de contención, conductos de saneamiento y alcantarillado, etc.
