Propuesta de concretos con cementos adicionados y fibras estructurales para mitigar la fisuración por contracción plástica y por secado en edificios de ductilidad limitada en Lima

Abstract

La presente tesis contempla el diseño de una gama de concretos de baja contracción, empleando cementos con adición de puzolanas, fibras de polipropileno y fibras metálicas para mitigar la fisuración, mejorando la durabilidad de las edificaciones. Para proponer los diseños se investigó cuáles de las contracciones son la que tienen mayor incidencia en la fisuración del concreto, siendo la contracción plástica y la contracción por secado las más importantes. Asimismo, se estudiaron qué variables son las que provocan la contracción y posterior fisuramiento, afirmando que son producidos por factores ambientales, los componentes del concreto y malas prácticas constructivas.

En la primera etapa, se realizó la caracterización de los agregados (fino y grueso), realizándose ensayos como granulometría, absorción, peso específico, contenido de humedad y %pasante de la malla #200. En la segunda etapa se realizaron los ensayos en concreto fresco, siendo el de mayor importancia el ensayo de simulación de contracción plástica, para el cual empleamos la ASTM C1579. Para realizar este ensayo se fabricaron los paneles que simulan restricciones y se construyó una cámara en la que se controla la velocidad del aire, temperatura y humedad relativa. En la tercera etapa se realizaron los ensayos en concreto endurecido, siendo el más importante el ensayo de contracción por secado, para lo cual empleamos la ASTM C490. Para ello, se realizaron probetas rectangulares para la medición de la variación del cambio de longitud durante 31 días. Finalmente, se realizará el análisis costo – beneficio para demostrar la viabilidad de la propuesta.

This thesis contemplates the design of a range of low-shrinkage concretes, using cements with the addition of pozzolans, polypropylene fibers and metallic fibers to mitigate cracking, improving the durability of buildings. In order to propose the designs, it was investigated which of the contractions have the greatest incidence in the cracking of the concrete, being the plastic contraction and the drying contraction the most important. Likewise, the variables that cause contraction and subsequent cracking were studied, stating that they are produced by environmental factors, concrete components and poor construction practices.

In the first stage, the characterization of the aggregates (fine and coarse) was carried out, performing tests such as granulometry, absorption, specific weight, moisture content and% passing through of the # 200 mesh. In the second stage, tests were carried out on fresh concrete, the most important being the plastic shrinkage simulation test, for which we used ASTM C1579. To carry out this test, the panels that simulate restrictions were manufactured and a chamber was built in which the air speed, temperature and relative humidity were controlled. In the third stage, tests were carried out on hardened concrete, the most important being the drying shrinkage test, for which we used ASTM C490. For this, rectangular test tubes were made to measure the variation of the change in length during 31 days. Finally, a cost-benefit analysis will be carried out to demonstrate the viability of the proposal.