Evaluación de la influencia de la dosificación y esbeltez de fibras de acero en los resultados del ensayo Barcelona del concreto reforzado con fibras.

Abstract

Las normas tales como la instrucción española del hormigón estructural (EHE-08), ASTM C1609: 2012, UNE-EN 14651:2007, entre otras, emplean vigas para evaluar al concreto reforzado con fibras (CRF), sin embargo, según diversos estudios de CRF, se ha encontrado coeficientes de variación (CV) en los resultados mayores al 20%, lo cual dificulta evaluar su comportamiento. Con el fin de solucionar este inconveniente, y obtener una mejor performance en los resultados surgió un nuevo método de ensayo llamado ensayo Barcelona (UNE 83515:2010), en el cual utilizando una muestra de 150 mm de diámetro y altura se evalúa la resistencia a la fisuración, resistencia residual y tenacidad del CRF con menor variación que los ensayos a flexión en vigas, aplicando este método y el de compresión axial se determinó la influencia de la dosificación y esbeltez de las fibras de acero en el CRF, se estudiaron cuatro tipos de fibra 3D 80/60BG, 3D 65/60BG, 4D 55/60BG y 3D 45/35BL, de esbeltez 80, 65, 55 y 45 respectivamente, para un concreto f’c = 210 kg/cm2, empleando cemento tipo I Pacasmayo y agregados de la cantera Aguilar baños del inca, él diseñó se realizó tomando como referencia el método ACI, considerando una cantidad menor de cemento a la que indican las tablas ACI (-29%) con el objetivo de observar la influencia de la esbeltez de fibras de acero en las propiedades del CRF, ya que al aumentar la esbeltez, aportará una mayor superficie específica a la mezcla, la cual afectará la adherencia fibra-matriz, se diseñaron cuatro series de mezcla M1, M2, M3, M4, con tres dosificaciones diferentes para cada serie, considerando como dosificación mínima la especificada por Certificación Europea acorde con EN 14889-1, 10, 15, 20, 30 kg/m3, para cada tipo de fibra de acero respectivamente, obteniéndose los siguientes resultados, en compresión para una dosificación de 25 kg/m3 se obtuvo un ligero incremento de 1.93% y 5.27% producido por las fibras 3D 65/60BG y 4D 55/60BG respectivamente, respecto al concreto patrón sin fibras; en resistencia a la fisuración se obtuvo 2.389, 2.635, 2.67, 1.893 N/mm2; en resistencia residual 0.532, 0.748, 0.772, 0.539 N/mm2 para una deformación circunferencial de 2mm; en tenacidad 300.75, 399.94, 456.17, 323.34J, para una deformación circunferencial de 6mm, concluyendo que la dosificación y esbeltez de las fibras 13 de acero Dramix 3D y 4D influyen incrementando la resistencia a la fisuración, resistencia residual y tenacidad del CRFA, conforme se incrementa la dosificación y la esbeltez de las fibras y se considere una óptima cantidad de cemento, encontrándose que las fibras 4D 55/60 BG, dieron los mejores resultados debido al doble anclaje de sus extremos, así mismo comparando los CV de los resultados obtenidos mediante este método y los métodos donde se emplean vigas, se encontró que los CV son menores al 20% así tenemos para resistencia a la fisuración, resistencia residual, y tenacidad los CV fueron 1.61 a 7.59%, 4.05 a 12.13%, 5.1 a 11.36%, respectivamente para los tipos de fibras de acero 3D y 4D.