Análisis del desempeño de la macrofibra sintética en la tenacidad del concreto

Abstract

RESUMEN La Macrofibra Sintética se muestra como una alternativa diferente para el diseño y construcción de pavimentos rígidos, su propiedad más importante es otorgar mayor Tenacidad al Concreto. Esta tesis de investigación trata de aumentar la Tenacidad del Concreto de un diseño de mezclas patrón aplicando la dosificación de 3, 5 y 7 kg/m3 de Macrofibra Sintética. Del mismo modo, los diferentes materiales usados en la investigación, fueron analizados para conocer sus propiedades acorde a las Normas Técnicas Peruanas, mientras que la Tenacidad del Concreto se midió con la Norma Europea 14488-5. Para las mezclas de concreto patrón, los porcentajes de arena (60%) y piedra (40%) se obtuvieron realizando diferentes ensayos a sus propiedades, con una relación agua/cemento de 0.55. Las cantidades de macrofibra sintética se obtuvieron a partir de estudios realizados en otras investigaciones, adicionando macrofibra sintética en 03 cantidades, usando como diseño final para el concreto con macrofibra sintética de 3, 5 y 7 kg/m3, respecto al volumen del concreto. El ensayo para determinación de la Tenacidad se realizó con la Máquina de Capacidad de Absorción de Energía. La valoración de la tenacidad se realizó calculando el área bajo la curva: Para el Concreto Patrón se obtiene una tenacidad promedio de 22 J, para el Concreto + Macrofibra (3kg/m3)se obtiene una tenacidad de 391 J, para el Concreto + Macrofibra (5kg/m3) se obtiene una tenacidad de 792 J, para el Concreto + Macrofibra (7kg/m3) se obtiene una tenacidad de 890 J. Considerando los aportes en Tenacidad, muestra que existen pocas diferencias para el valor de la tenacidad correspondiente a la carga pico. En el concreto patrón se produce una rápida caída de la capacidad de carga en el postpico. El incremento en la tenacidad de la macrofibra sintética se manifiesta claramente comparando los valores. También es posible apreciar que la tenacidad crece con el contenido de fibras como surge de comparar con las dosificaciones de 3, 5 y 7 kg/m3. Por lo tanto, a mayor capacidad de absorción de energía, mayor prestación del concreto a requerimientos de flexión.

ABSTRACT The Synthetic Macrofiber is shown as a different alternative for the design and construction of rigid pavements, its most important property is to grant greater Tenacity to the Concrete. This research thesis aims to increase the toughness of concrete of a pattern mix design by applying the dosage of 3, 5 and 7 kg /m 3 of Synthetic Macrofiber. As well as analyze the different materials used in this research, were analyzed according to the Peruvian Technical Standards while the toughness of concrete was evaluated with the European Standard 14488 -5. For concrete mixtures, the percentages of sand (60%) and stone (40%) were obtained by performing different tests of their properties with a water/cement ratio of 0.55. The amounts of Synthetic Macrofiber were obtained from studies carried out in other investigations, adding Synthetic Macrofiber in 03 quantities, using as final design for concrete with synthetic macrofiber of 3, 5 and 7 kg / m3, respect to the volume of the concrete. The test for determination of toughness was done with an Energy Absorption Capacity Equipment. Toughness assessment was done calculating the area under the curve: For the standard concrete, the average toughness was 22J; for the Concrete + Macrofibre (3 kg/m ), a toughness of 391J was obtained; for the Concrete + Macrofibra (5kg/m 3 3 ), a toughness of 792J was obtained; and for Concrete + Macrofibra (7kg/m 3 ), a toughness of 890 J was obtained. Considering the contributions of toughness, it’s shown that there are few differences for the value of the corresponding toughness to the peak load. In the standard concrete there is a rapid fall of the load capacity in the post-peak. The increase in the toughness of the synthetic macrofiber is clearly manifested by comparing the values. It is also possible to appreciate that toughness grows with the fiber content as it arises from comparison with the dosages of 3, 5 and 7kg/m 3 . Therefore, a major Energy Absorption Capacity, major rendering concrete to flexing requirements.