Con el cierre de su primera etapa, el proyecto “Bases de diseño para la utilización de fibras como refuerzo en elementos estructurales de hormigón sometidos a flexión” (Fondef IT24I0017) avanza de manera significativa en una línea de investigación de alto interés para la industria de la construcción, particularmente en un contexto donde aún no existen normativas que respalden el uso de fibras como reemplazo total o parcial de la enfierradura tradicional.

El proyecto es liderado por el académico Matías Hube, junto a los académicos Iván Navarrete, Gerardo Araya-Letelier y Julián Carrillo, este último desarrollando investigaciones paralelas en Colombia. Asimismo, participan los investigadores Vicente Rahal, Fabrizio Palomino, Javier Huentupil, Savdka Troncoso, Tomás Vejar, Camilo Rivas, entre otros. 

Según explica Tomás Vejar, ingeniero del proyecto, la iniciativa contempla cinco etapas, siendo la primera de ellas la caracterización de las propiedades mecánicas del hormigón con fibras. Esta fase estuvo orientada a generar una base experimental sólida, alineada con la literatura internacional, que permitiera comprender el comportamiento de este tipo de hormigón en condiciones representativas de la realidad chilena y de los materiales disponibles en el país.

Para ello, se definió un conjunto de ensayos fundamentales —compresión, módulo de elasticidad, flexotracción, retracción hidráulica y resistividad— aplicados a múltiples diseños de mezcla. El programa experimental consideró cuatro tipos de fibras disponibles en la industria, y sobre esta base se consideró trabajar con hormigones G25 y G30, incorporando variaciones en el tamaño máximo del árido (entre 13 y 20 mm), asi como bajas y altas dosis de fibras.

Este enfoque dio origen a una matriz factorial de alta complejidad, que permitió analizar de manera sistemática el efecto de cada variable. En total, se desarrollaron 44 mezclas diferentes, a partir de las cuales se fabricaron 176 viguetas para ensayos de flexotracción, 308 probetas cilíndricas para ensayos de compresión y módulo de elasticidad, y 132 probetas prismáticas para evaluar retracción hidráulica y resistividad, evidenciando la magnitud del trabajo experimental realizado durante esta primera etapa.

El proyecto se estructura en cinco etapas claramente definidas:

Cada una de estas etapas es liderada por distintos investigadores, lo que ha permitido fortalecer la formación de capital humano avanzado y la especialización de nuevos profesionales en esta área.

La Etapa 1 fue liderada por Fabrizio Palomino, tesista de Magíster del Departamento de Ingeniería y Gestión de la Construcción (DIGC UC), quien desarrolla su tesis a partir de los resultados obtenidos en esta fase.

Las Etapas 2 y 3 son lideradas por Tomás Vejar, estudiante de pregrado de la Universidad de Chile, quien desarrolla su memoria de título a partir de la etapa 2, junto a Vicente Rahal, tesista del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica (DIEG UC).

Las Etapas 4 y 5, es liderada por Savdka Troncoso, titulada de Construcción Civil y estudiante de Magíster en el DIEG UC.

En tanto, Javier Huentupil, ingeniero de la Universidad Diego Portales y egresado del Magíster del DIGC UC, apoya activamente en el proceso de fabricación de probetas. 

Los resultados obtenidos en la primera etapa permitirán definir la matriz experimental de la Etapa 2, enfocada en la evaluación del comportamiento flexural mediante ensayos en vigas de mayor escala con una relación de aspecto que varía entre los 3.5 a 5.5 metros. Estas pruebas se desarrollarán de manera paralela con la Etapa 3, orientada a la calibración de ecuaciones.

Con la información acumulada en las primeras tres etapas, el proyecto avanzará hacia la estimación de costos y productividad (Etapa 4), donde se analizan procesos constructivos como la fabricación de moldes, la enfierradura y el hormigonado, evaluando su impacto en eficiencia y tiempos de ejecución. Finalmente se culminará con la generación de una base de diseño (Etapa 5), que permita respaldar técnicamente esta tecnología y aportar de manera concreta a una futura discusión normativa en Chile.

De este modo, el cierre de la primera etapa marca un hito fundamental para una investigación que busca sentar las bases técnicas y económicas necesarias para impulsar el uso estructural de fibras en el hormigón, respondiendo a una demanda creciente de la industria por soluciones más eficientes, productivas y alineadas con los desafíos actuales del sector construcción.

Autora: Valeria F. Moraga D.