Revisión de literatura sobre el uso de fibras en geopolímeros y su potencial de aplicación en la reparación de estructuras de concreto

• Autor: Mellado Gomez, Fatima Ximena
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2026
• Institución: Universidad de Piura
• Repositorio: UDEP-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:pirhua.udep.edu.pe:11042/7762
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/11042/7762
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Polímeros inorgánicos -- Investigaciones; Polímeros inorgánicos -- Propiedades mecánicas; Construcciones de hormigón -- Investigaciones; 624.183 4; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.05.01

Frente al panorama de reducir el alto impacto ambiental del Cemento Portland (CP), los geopolímeros han emergido como una alternativa prometedora como material sostenible. No obstante, su limitación intrínseca radica en su tendencia a la fragilidad y a la formación de fisuras por retracción, lo que compromete su desempeño estructural. La incorporación de fibras se plantea como una estrategia eficaz para mejorar la resistencia y durabilidad del material. El propósito de este trabajo es, por lo tanto, compilar la información disponible sobre las fibras utilizadas en geopolímeros y valorar su desempeño en aplicaciones de reparación estructural en comparación con materiales tradicionales, para consolidar el conocimiento que oriente futuras investigaciones en este campo. La investigación empleó una revisión bibliográfica sistemática con búsquedas entre 2010 y 2025 en bases de datos especializadas y normas técnicas internacionales. Los hallazgos principales de la revisión identificaron que las fibras naturales ofrecen sostenibilidad, pero requieren tratamiento superficial para mejorar la adherencia; las sintéticas, destacan por su durabilidad y control de fisuración; y las minerales, se caracterizan por su alta rigidez y estabilidad química. En términos mecánicos, las fibras pueden aumentar la resistencia a la compresión, dependiendo del tipo y contenido. Las fibras minerales (basalto) y sintéticas (PVA) mantienen o mejoran el módulo de elasticidad. Respecto a la durabilidad, las fibras, especialmente polipropileno (PP) y basalto, reducen consistentemente la retracción por secado y la fluencia. Además, mejoran notablemente la resistencia al congelamiento y deshielo, y la resistencia química. En cuanto al desempeño como material de reparación, los ensayos de adherencia entre el geopolímero y el concreto revelan que los compuestos ricos en escoria granulada (GGBS), y reforzados con fibras sintéticas (PVA, Polietileno (PE)), logran resistencias de unión superiores a las de los sistemas de cemento Portland. El desempeño es tan favorable que la falla ocurre a menudo en el sustrato de concreto existente en lugar de en la interfaz de reparación. Las conclusiones muestran que los geopolímeros reforzados con fibras constituyen un material de reparación altamente competitivo y, en muchas métricas, superior al cemento Portland. Se confirma que las fibras mejoran de manera significativa sus propiedades mecánicas y de durabilidad. Además, la evidencia muestra que, con diseños optimizados, los geopolímeros superan ampliamente al cemento Portland en adherencia interfacial, resistencia química y control de fisuras. El principal aporte de esta investigación es ofrecer una visión integral y actualizada sobre el potencial de los geopolímeros reforzados con fibras como alternativa sostenible y eficaz para la reparación de estructuras de concreto. Esto refuerza la urgencia de promover materiales de reparación más sostenibles que reduzcan la dependencia del CP y mitiguen su impacto ambiental.