Análisis de la consistencia, resistencia a comprensión y tracción del concreto adicionando fibras de Nylon con agregados de la regiòn Cusco.

Abstract

La presente tesis se enmarca en la ciudad de Cusco, la investigación fue orientada al estudio de las propiedades de compresión y tracción de muestras de concreto f’c=210 kg/cm2 sustituyendo en porcentajes de peso (0.25%,0.50% y 1.00%) del agregado grueso con fibras de Nylon (hilo macramé) numero clave 18 a longitudes de 3cm y 5cm, la mezcla de concreto se fabricó con Agregado Grueso de Vicho (100%), Arena Fina de Cunyac (30%), Arena Fina de Mina Roja (70%) y Cemento Portland tipo IP, los ensayos fueron realizados a edades de 7 y 28 días. En la etapa procedimental de la investigación se realizó los respectivos ensayos tanto a los agregados como a la fibra que se utilizó, concluyendo que los materiales cumplen con los requerimientos de las normas garantizando así su buena calidad para su posterior uso. Luego se continuó con el diseño de mezclas en base a la metodología tradicional del ACI-211.1, obteniendo un diseño adecuado (económico y funcional) para después elaborar los especímenes cilíndricos (briquetas). En la etapa de elaboración de ensayos en el concreto fresco se verificó los parámetros de consistencia para cada variación de longitud (3cm y 5cm) y porcentaje (0.25%, 0.50% y 1.00%) de fibra de Nylon con el cono de Abrams basados en los métodos del ACI y ASOCRETO, con la mezcla obtenida se elaboró muestras cilíndricas de 15cm de diámetro por 30cm de altura para ensayos de compresión y tracción dando como resultado que el porcentaje de adición afecta considerablemente a la resistencia del concreto. Después de los 7 y 28 días se realizaron los ensayos respectivos en el concreto endurecido, así los especímenes recibieron el adecuado manejo (traslado al laboratorio y colocación en el equipo de compresión), para ser experimentados en este equipo, pudiendo obtener la resistencia a compresión y tracción indirecta. Antes de realizar el ensayo se pesó cada espécimen. De acuerdo con los resultados, a los 7 días, con 3cm y 5cm de la fibra de Nylon sustituida a los porcentajes de 0.25%,0.50% y 1.00%, el concreto endurecido no tuvo incremento en la resistencia a compresión, en cuanto a la resistencia a tracción cuandose sustituye las proporciones de 0.25%, 0.50% y 1.00% con 3cm aumenta a (22.36 kg/cm2), (22.36 kg/cm2), (22.36 kg/cm2) respectivamente con respecto al concreto patrón (20.81 kg/cm2).A los 28 días se pudo observar que al sustituir la proporción de 0.25% con 3cm incrementa la resistencia a compresión en 1.01% (275.92 kg/cm2) con respecto al concreto patrón (273.16 kg/cm2) y en caso de un concreto endurecido sometido a tracción se observó un incremento al sustituir la proporción de 1.00% con 3cm de 1.71% (25.19 kg/cm2) con respecto al concreto patrón (24.77 kg/cm2).

The present thesis was realized in the city of Cusco, the investigation was oriented to the study of the compression and tensile properties of concrete samples f'c = 210 kg /cm2 replacing in weight percentages (0.25%, 0.50% and 1.00% ) Of the coarse aggregate with Nylon fibers (key macramé) key number 18 at lengths of 3cm and 5cm, the concrete mix was made with coarse aggregate of Vicho, fine sand of Cunyac (30%), fine sand of Red Mine (70%) And Portland cement type IP, the tests were performed at ages 7 and 28 days. In the procedural stage of the investigation, the respective tests were performed on both the aggregates and the fiber that was used, concluding that the materials comply with the requirements of the standards, thus guaranteeing their good quality for later use. Then the design of mixtures was continued based on the traditional methodology of ACI211.1 obtaining a suitable design (economic and functional) to later elaborate the cylindrical specimens (briquettes). In the stage of preparation of tests in the fresh concrete the consistency parameters were verified for each variation of length (3cm and 5cm) and percentage (0.25%, 0.50% and 1.00%) of nylon fiber with the Abrams cone based In the ACI and ASOCRETO methods, with the obtained mixture, cylindrical specimens of 15 cm diameter and 30 cm high were prepared for compression and tensile tests, resulting in the percentage of addition considerably affecting the strength of the concrete. After 7 and 28 days, the respective tests were performed on the hardened concrete, so the specimens received the appropriate handling (transfer to the laboratory and placement in the compression equipment), to be experienced in this equipment, being able to obtain the resistance to compression and indirect traction. Before each test, each specimen was weighed. According to the results, at 7 days, with 3cm and 5cm of the substituted Nylon fiber, the hardened concrete had no increase in the compressive strength, in terms of tensile strength when the proportions of 0.25% were substituted, 0.50% and 1.00% with 3 cm increases to 22.36 kg / cm2, respectively, with respect to the standard concrete (20.81 kg / cm2). At 28 days it was observed that replacing the 0.25% to 3cm ratio increasesthe compressive strength by 1.01% (275.92 kg / cm2) relative to the standard concrete (273.16 kg / cm2) and in the case of a hardened concrete subjected to tensile an increase was observed when replacing the proportion of 1.00% with 3cm of 1.71% (25.19 kg / cm2) with respect to the standard concrete (24.77 kg / cm2).