Editor: Otto Tromm | Fecha de prueba: 3 jun
Introducción
¿Qué ocurre cuando una cuerda de polipropileno de bajo coste, almacenada en el fondo de un almacén durante años, se somete a un ensayo de carga de rotura?
Esta cuerda de polipropileno naranja de 4 mm había estado almacenada durante 7,5 años, y los resultados del ensayo revelaron algo destacable.
La carga de rotura media de esta cuerda de polipropileno de 4 mm con 7,5 años de antigüedad fue de 2,90 kN (296 kg), medida en 5 ensayos.
Tras 7,5 años, esta cuerda sigue cumpliendo la norma ISO, que establece un mínimo de 285 kg (2,80 kN).
Este resultado es coherente con un ensayo anterior realizado sobre una cuerda de polipropileno de 8 mm, que también cumplió la norma tras 10 años. Lea ese ensayo aquí.
¿Qué es la cuerda de polipropileno de 4 mm?
El polipropileno (PP) es el material de cuerda sintética más ligero y el único que flota en el agua de forma natural. Esta cuerda presenta una construcción torcida clásica de 3 cordones: tres haces de fibras torcidos entre sí para formar una estructura redonda y estable.
Esta construcción facilita el empalme de la cuerda y la hace compatible con nudos básicos, aunque el uso de nudos reduce la carga de rotura.
El polipropileno es la fibra sintética más económica utilizada en aplicaciones de cuerdas. La contrapartida es una menor resistencia a los rayos UV en comparación con el poliéster o el nylon, y una menor carga de rotura por diámetro. En general, el PP no se recomienda para aplicaciones de seguridad crítica.
¿Cómo se midió la carga de rotura de la cuerda de polipropileno de 4 mm?
Los ensayos se realizaron en una máquina universal de ensayos equipada con mordazas específicas para cuerdas, adecuadas para cuerdas torcidas de pequeño diámetro.
La velocidad de ensayo fue de 20 mm/s, conforme al método estándar para cuerdas de diámetro inferior a 12 mm.
Se realizaron 5 ensayos individuales sobre la misma cuerda, que contaba con 7,5 años de antigüedad en el momento del ensayo.
La cuerda se ensayó sin pretensión: la longitud libre entre las mordazas se llevó gradualmente a una posición tensa, pero no se aplicó ninguna precarga medible.
Esto es coherente con el procedimiento de ensayo práctico utilizado en Prorope. Los resultados se registraron como carga máxima en el punto de rotura.
Importante: la carga de rotura original de esta cuerda específica no era conocida. Por tanto, no es posible realizar una comparación directa entre el estado nuevo y el estado envejecido.
Los resultados del ensayo se comparan con la norma ISO para cuerdas nuevas de polipropileno de 4 mm, que establece un mínimo de 285 kg (2,80 kN).
Los ensayos se realizaron conforme a la norma ISO 2307:2019.
Carga de rotura de la cuerda de polipropileno de 4 mm
Los 5 ensayos arrojaron los siguientes resultados:
- Carga de rotura media: 2,90 kN (296 kg)
- Valor más alto medido: 3,09 kN
- Valor más bajo medido: 2,74 kN
- Número de ensayos: 5
La diferencia entre la medición más alta (3,09 kN) y la más baja (2,74 kN) es de 0,35 kN. Se trata de una dispersión relativamente estrecha para una cuerda de 7,5 años de antigüedad, lo que indica un comportamiento del material uniforme a pesar de su edad.
El patrón del punto de rotura es destacable: en 4 de los 5 ensayos, 2 cordones se rompieron primero y el tercer cordón falló en último lugar. En el 5.º ensayo, los 3 cordones se rompieron casi simultáneamente.
Esto es coherente con la construcción torcida: los cordones no siempre comparten la carga de forma igualitaria, y pequeñas irregularidades en la cuerda o en el sistema de sujeción determinan qué cordón falla primero.
El resultado más significativo: esta cuerda de 7,5 años de antigüedad, con una media de 2,90 kN (296 kg), sigue cumpliendo la norma ISO, que establece un mínimo de 285 kg (2,80 kN) para cuerdas nuevas de polipropileno de 4 mm.
Incluso el valor más bajo medido, de 2,74 kN (280 kg), queda solo marginalmente por debajo de esta norma. El hecho de que esta cuerda se haya almacenado sin exposición directa a los rayos UV explica probablemente por qué el material conservó gran parte de su resistencia a la tracción.
Cuerda de polipropileno de 4 mm comparada con otras cuerdas
Para contextualizar el rendimiento de esta cuerda, los resultados del ensayo se comparan con otras cuerdas de 4 mm ensayadas por Prorope:
- HMPE trenzada de 12 cordones: 17,93 kN — 6,2 veces más resistente que esta cuerda de PP
- HMPE con funda: 6,70 kN — 2,3 veces más resistente
- HMPE: 5,59 kN — 1,9 veces más resistente
- Polipropileno 4 mm (esta cuerda, 7,5 años de antigüedad): 2,90 kN (296 kg)
La diferencia respecto al HMPE es considerable. El HMPE presenta la mayor relación resistencia-peso de todas las fibras sintéticas: una cuerda HMPE trenzada de 12 cordones de 4 mm alcanza 17,93 kN, es decir, más de 6 veces la carga de rotura de esta cuerda de polipropileno al mismo diámetro. Cuando se requiere resistencia absoluta en 4 mm, el HMPE es la opción adecuada. Cuando se necesita un cordón ligero, económico y flotante para uso temporal, el polipropileno cumple su función.
Cuándo utilizar la cuerda de polipropileno de 4 mm
Esta cuerda es más adecuada para aplicaciones en las que el bajo coste, el peso reducido y la flotabilidad son los factores determinantes, y no la resistencia máxima ni una larga vida útil en exteriores.
- Demarcación y señalización temporal: obras de construcción, campos, recintos de eventos. Bajo coste de instalación y fácil sustitución.
- Embalaje y enfardado: cargas ligeras en interiores o en entornos protegidos donde los rayos UV no son un factor.
- Cabos de boya y aplicaciones en el agua: el polipropileno flota de forma natural; resulta muy adecuado como cabo de marcaje en el agua.
- Almacenamiento en condiciones protegidas: tal como demuestra esta cuerda, una cuerda de PP almacenada sin exposición directa a los rayos UV conserva una gran proporción de su resistencia a la tracción durante muchos años.
- Uso agrícola: sujeción temporal, refuerzo de cercas, guías para plantas — aplicaciones en las que la sustitución periódica es aceptable.
La carga de trabajo admisible (WLL) de esta cuerda depende del factor de seguridad requerido. Con un factor de seguridad de 5:1 (estándar para aplicaciones generales de elevación), la WLL basada en la carga de rotura media ensayada de 2,90 kN es de aproximadamente 0,58 kN (59 kg).
Las aplicaciones que impliquen personas o cargas críticas requieren un factor de seguridad mayor; esta cuerda no es adecuada para dichos usos.
¿Cuándo no es adecuada la cuerda de polipropileno?
El polipropileno presenta limitaciones relevantes para cualquier aplicación profesional:
- Exposición prolongada a los rayos UV: el PP se degrada más rápido que el poliéster o el nylon bajo la luz solar directa. Una cuerda expuesta a la intemperie sin protección puede perder una resistencia significativa en una o dos temporadas. Esta cuerda ofreció buenos resultados precisamente porque estuvo almacenada en un entorno protegido.
- Aplicaciones de seguridad crítica: con una carga de rotura media de solo 2,90 kN y una resistencia a la abrasión relativamente baja, esta cuerda no es adecuada para elevación, líneas de vida, escalada ni ninguna situación en la que un fallo represente un riesgo para las personas.
- Cargas de tracción elevadas: en comparación con el HMPE (17,93 kN al mismo diámetro) o incluso con el poliéster, el PP ofrece la menor carga de rotura por diámetro de todos los materiales sintéticos comunes.
- Carga estática sostenida a temperaturas elevadas: el polipropileno presenta fluencia (alargamiento permanente) bajo carga sostenida a temperaturas más altas. No utilice esta cuerda en aplicaciones en las que permanezca bajo tensión al sol directo durante períodos prolongados.
- Cargas dinámicas o de choque: el bajo alargamiento del PP (inferior al del nylon o el poliéster) lo hace menos adecuado para aplicaciones que impliquen cargas dinámicas o de choque, como remolques o amarras de ancla.
Alternativas a la cuerda de polipropileno de 4 mm
Para aplicaciones en las que el polipropileno resulta insuficiente, existen dos alternativas directas:
- Poliéster trenzado (4 mm, precio por metro, blanco) — el poliéster ofrece una resistencia a los rayos UV y una resistencia a la abrasión significativamente superiores. Para aplicaciones en exteriores con exposición prolongada, el poliéster es la opción más adecuada. La carga de rotura es generalmente superior a la del PP al mismo diámetro, y el alargamiento (10–15 %) proporciona una absorción moderada de choques.
- Nylon (poliamida) trenzado (14 mm, precio por metro, blanco) — el nylon presenta el mayor alargamiento de todas las fibras sintéticas (20–35 % en rotura) y absorbe eficazmente las cargas de choque. Es muy adecuado para amarras y cabos de ancla. Tenga en cuenta que el nylon pierde entre un 10 % y un 15 % de su resistencia cuando está mojado, lo cual es un factor relevante para el cálculo de cargas.