Influencia de la adición de fibras de acero en el concreto empleado para pavimentos en la construcción de pistas en la Provincia de Huamanga - Ayacucho

Abstract

El presente trabajo tuvo como principal objetivo estudiar la influencia de la incorporación de fibra de acero en las propiedades mecánicas del concreto. Para llevar a cabo la investigación se realizaron ensayos comparativos entre un concreto patrón (dosificación sin fibra de acero) y concreto reforzado con fibras de acero (SFRC). El propósito de esta investigación fue desarrollar una guía de diseño de concreto reforzado con fibras de acero (SFRC) aplicado a pavimentos, debido a las ventajas que se obtienen en la construcción y operación de estas estructuras por el uso de este material. Para ello, el trabajo se dividió en dos fases: una investigación bibliográfica que determinó la metodología de diseño y una investigación experimental para corroborar los conceptos inherentes al uso del SFRC y a su vez, comprobar los parámetros de diseño existentes en diferentes especificaciones técnicas de fibras metálicas. En el caso de la investigación bibliográfica, se procedió a realizar un análisis de los códigos de diseño existentes para el diseño de pavimentos para diseño de losas apoyadas en suelo y para el uso de SFRC, respectivamente. La investigación experimental desarrollada se basó en determinar utilizando una resistencia de concreto específica (fe = 210 kg/cm2) con tamaño máximo nominal de agregado de 1“ y un tipo de fibra (Wirand ® FF1) en probetas cilíndricas y prismáticas (tipo viga), con el objetivo de comprobar el comportamiento mecánico de estos elementos y determinar si los datos de las especificaciones técnicas tienen validez. Para la investigación experimental confección de especímenes, desarrollo del ensayo experimental y la recopilación de datos) se utilizaron las metodologías de ensayo: ASTM C39 “método de ensayo normalizado para resistencia a la compresión de especímenes cilíndricos de concreto“ y ASTM C78 {cargada en los puntos tercios) que consiste en ensayar una probeta de sección prismática de 15 cm. x 15 cm. x 50 cm., apoyándola sobre dos soportes rotulados separados 45 cm. y aplicando carga a los tercios de la luz libre (a 15 cm. de cada extremo) falladas a flexión. Las propiedades que se estudiaron de cada mezcla, tanto la mezcla patrón (dosificación sin fibras metálicas) como concreto reforzado con fibras metálicas fueron la resistencia a la compresión y la resistencia a la flexión. Los valores obtenidos en las probetas moldeadas reflejan un aumento en las propiedades mecánicas del concreto con fibras utilizado. La investigación desarrollada procuró analizar las diferentes metodologías que existen para el diseño de elementos de concreto reforzado con fibras de acero aplicado a pavimentos, con el objetivo de poder establecer, mediante investigación bibliográfica y experimental, un mejor entendimiento del comportamiento de este material para mejorar la eficiencia en el uso del SFRC y lograr una reducción de costos, tanto de implementación como de construcción de estos elementos.