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Influencia de Fibras de Polipropileno en Propiedades del Concreto, Esquemas y mapas conceptuales de Matemáticas Orientadas a las Enseñanzas Académica

Materiales de ConstrucciónFibras de PolipropilenoConcretoIngeniería Civil

Un estudio sobre la adición de fibras de polipropileno en mezclas de concreto y su efecto en la tenacidad y resistencia a compresión. El estudio incluye la fabricación de mezclas con diferentes tamaños de agregado grueso y contenidos de fibra, y se observa que a partir de 3 kg/m3 de concreto se tienen anchos de grietas del orden de las centésimas de milímetro y para consumos de fibra de 5 kg/m3 de concreto ya no se presentan grietas. Además, se observa que la resistencia a tensión por flexión aumenta en los concretos con gravas de 19.0 mm hubo un incremento promedio de 12%, mientras que en los concretos con gravas de 9.5 mm de tamaño máximo se presentó una reducción promedio de 21%.

Qué aprenderás

  • ¿Cómo varía el contenido de aire con el consumo de fibra?
  • ¿Qué tamaños de agregado grueso se utilizan en el estudio y cuáles son las respectivas mezclas de referencia?
  • ¿Cómo afecta el consumo de fibra de polipropileno la tenacidad y resistencia a compresión del concreto?
  • ¿Qué es el efecto de las finas de arena en la magnitud de la contracción del concreto?

Tipo: Esquemas y mapas conceptuales

2019/2020

Subido el 09/10/2022

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¡Descarga Influencia de Fibras de Polipropileno en Propiedades del Concreto y más Esquemas y mapas conceptuales en PDF de Matemáticas Orientadas a las Enseñanzas Académica solo en Docsity! in v e s t ig a c ió n y d e s a r r o l lo 35 c o n c r e t o y c e m e n t o VOL. 2 Núm. 2INFLUENCIA DE LAS FIBRAS DE POLIPROPILENO EN LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADOS PLÁSTICO Y ENDURECIDO RESUMEN Se estudia el efecto que tiene la incorporación de fibras cortas de polipropileno en las propiedades del concreto en estados fresco y endurecido. Las variables que se consideran son el tamaño máximo del agregado grueso, los finos en la arena y el contenido de fibras. Se fabricaron ocho mezclas de concreto las cuales se ensayaron en estado fresco y a las edades de 7 y 28 días. Al concreto en estado fresco se le determinó el revenimiento, el contenido de aire, la masa unitaria y el agrietamiento por contracción plástica; en estado endurecido, la resistencia a compresión, el módulo de elasticidad, la relación de Poisson, la resistencia a tensión, la tenacidad, la resistencia al impacto y la contracción por secado. La presencia de las fibras en el concreto fresco modifica la consistencia de la mezcla y reduce el agrietamiento por contracción plástica; en estado endurecido, incrementa la tenacidad y la resistencia al impacto y reduce la contracción por secado y el agrietamiento; las otras propiedades permanecen sin cambios significativos. Palabras clave: Concreto, fibras de polipropileno, agrietamiento, contracción plástica, consistencia de la mezcla, resistencia a compresión, tensión, módulo de elasticidad, tenacidad, impacto, contracción por secado. ABSTRACT The effect in properties of fresh and hardened concrete of incorporating short propylene fibers is discussed in this paper. The factors that are studied are the maximum coarse aggregate size, fines in sand and fiber content. Eight trial batches were made and were tested in fresh state and after 7 and 28 days of hardening. Slump, air content, unit mass and plastic shrinkage cracking were measured in the fresh state; compression strength, modulus of elasticity, Poisson ratio, tensile strength, toughness, impact strength and drying shrinkage were measured in the hardened state. The pre- sence of fibers in fresh concrete modifies the mix consistency and decreases plastic shrinkage cracking; in hardened concrete, it increases toughness and impact strength and decreases drying shrinkage and cracking; the other properties stay without relevant changes. Keywords: Concrete, fibers of propylene, cracking, plastic shrinkage, mix consistency, strength compression, ten- sion, modulus of elasticity, toughness, impact, drying shrinkage. RESUMO Estuda-se o efeito que tem a incorporação de curtas fibras de polipropileno nas propriedades do concreto em estados fresco e endurecido. As variáveis que se consideram são: o tamanho máximo do agregado graúdo, os finos na areia e o conteúdo de fibras. Fabricaram-se oito misturas de concreto das quais foram experimentadas em estado fresco e com as idades de 7 e 28 dias. Ao concreto em estado fresco, foi determinada a redução, o conteúdo de ar, a massa unitária e a fissuração por retração plástica; em estado endurecido, a resistência à compressão, o módulo de elasticidade, a relação de Poisson, a resistência à tensão, a tenacidade, a resistência ao impacto e a contração por secado. A presença das fibras no concreto fresco modifica a consistência da mistura e reduz as fissuras por contração plástica; em estado endurecido, incrementa a tenacidade e a resistência ao impacto e reduz a contração por secado e a fissuração; as outras propriedades permanecem sem mudanças significativas. Palavras chave: Concreto, fibras de polipropileno, fissuração, contração plástica, consistência da mistura, resistência à compressão, tensão, módulo de elasticidade, tenacidade, impacto, contração por secado. INFLUENCIA DE LAS FIBRAS DE POLIPROPILENO EN LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADOS PLÁSTICO Y ENDURECIDO Carlos Javier Mendoza1; Carlos Aire2 y Paula Dávila3 1, 2 y 3 son miembros del Instituto de Ingeniería-Estructuras y Materiales, Universidad Nacional Autónoma de México. in v e s t ig a c ió n y d e s a r r o l lo 36 c o n c r e t o y c e m e n t o eNerO - juNiO 2011 INFLUENCIA DE LAS FIBRAS DE POLIPROPILENO EN LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADOS PLÁSTICO Y ENDURECIDO INTRODUCCIÓN Las fibras sintéticas se fabrican de materiales tales como acrílico, aramida, carbón, nylon, poliéster, polietileno y po- lipropileno. En general, las fibras sintéticas se caracterizan por tener elevada resistencia a la tensión y, entre ellas, se definen dos categorías: las de alto y las de bajo módulo de elasticidad. Las principales ventajas de la adición de fibras sintéticas en el concreto son, en estado endurecido, el incremento de la tenacidad y de la resistencia al impacto y, en el estado fresco, el control de la contracción plástica. Adicionalmente, controla la aparición de fisuras durante la vida útil de la estructura y brinda mayor resistencia a la fatiga. Durante los últimos años se han realizado diversos estudios para evaluar las propiedades mecánicas del concreto re- forzado con fibras de polipropileno, en los que el porcentaje de fibras ha variado entre 0.1 y 10% del volumen. Algunos de estos resultados son contradictorios respecto a los efectos de las fibras de polipropileno en las resistencias a compresión y flexión del concreto1. Algunos estudios indican que la presencia de las fibras tiene efectos negativos en la resistencia a compresión, aunque se alcanzan ligeros incrementos en la resistencia a flexión, cuando el contenido de fibra es relativamente alto2. Otros estudios presentan efectos favorables de la adición de fibra sobre la tenacidad e incremento en la resistencia a compresión, del orden de 25%, cuando se emplea un porcentaje volumétrico de 0.5% de fibras de polipropileno3, 4, 5. El uso de concreto reforzado con fibra ha pasado de la experimentación a pequeña escala a aplicaciones de rutina en plantas de prefabricados y en campo que incluye la colocación de muchos miles de metros cúbicos en todo el mundo. En la práctica actual de la construcción a la matriz de concreto se añaden fibras discontinuas en volúmenes relativa- mente bajos, usualmente en porcentajes menores a 2%, aunque lo más común es que varíe entre 0.1 y 0.7%. El concreto con fibra se ha empleado en variadas aplicaciones siendo las más frecuentes en la construcción de pisos industriales de alto desempeño, pavimentos, cubiertas para puentes, concreto lanzado para la estabilización de taludes, revestimiento de túneles, elementos estructurales prefabricados, bóvedas, entre otras. Este trabajo presenta los resultados de un estudio experimental realizado en el Laboratorio de Materiales del Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México, en el que se evalúa el comportamiento del concreto por la adición de fibras de polipropileno. El estudio comprende la fabricación de mezclas de concreto con dos tamaños de agregado grueso (9.5 y 19.0 mm), y cuatro contenidos de fibra de polipropileno (0, 1, 3 y 5 kg/m3), en mezclas con revenimiento promedio de 100 mm y una resistencia nominal a compresión de 300 kg/cm2. Se evalúan las propiedades, en estado plástico, de revenimiento, masa unitaria, aire atrapado y agrietamiento por contracción plástica, así como las propieda- des mecánicas de resistencia a compresión, a tensión por compresión diametral, a flexión, al impacto, módulo elástico, contracción por secado y tenacidad. DESCRIPCIÓN DE LOS MATERIALES COMPONENTES DEL CONCRETO CON FIBRAS Cemento Para el estudio se empleó cemento CPO 30R (Cemento Portland Ordinario), que cumple con las características estable- cidas en la norma mexicana NMX-C-414-ONNCCE. Agregados En la fabricación de los concreto se empleó agregado grueso (grava) de origen calizo en dos tamaños máximos, 19.0 y 9.5 mm (3/4” y 3/8”). Por su parte, como agregado fino (arena) se empleó agregado de origen andesítico, el cual es usual que tenga Tabla 1. Propiedades de los agregados pétreos. Propiedad Peso específico (seco) Peso específico saturado superficialmente (seco) absorción, % Peso volumétrico seco suelto, kg/m3 Peso volumétrico seco compactado, kg/m3 módulo de finura Arena Grava natural lavada 9.5 mm 19.0 mm 2.11 2.31 9.05 1562 1662 2.84 2.46 2.51 1.73 1439 1583 ---- 2.28 2.40 5.63 1539 1644 3.10 2.46 2.51 1.73 1450 1613 ---- in v e s t ig a c ió n y d e s a r r o l lo 39 c o n c r e t o y c e m e n t o VOL. 2 Núm. 2INFLUENCIA DE LAS FIBRAS DE POLIPROPILENO EN LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADOS PLÁSTICO Y ENDURECIDO CONCRETO EN ESTADO FRESCO Al concreto en estado fresco se le hicieron las siguientes determinaciones: revenimiento, contenido de aire, masa unitaria y agrie- tamiento por contracción plástica7. Los ensayos de revenimiento, contenido de aire y masa unitaria se realizaron de conformidad con los métodos de ensaye NMX-C156-ONNCCE, NMX-C157-ONNCCE y NMX-C-112-ONNCCE, respectivamente. El ensaye de agrietamiento por contracción plástica consiste en fabricar anillos de concreto de 80 mm de altura y diá- metros interior y exterior de 280 y 580 mm, respectivamente, y someterlos a un flujo de viento de 4 m/s que se hace pasar por un túnel de viento en un ambiente controlado a una temperatura de 20ºC y una humedad relativa de 40%, Fig. 18. Los resultados se presentan en las Tablas 4 y 5. *revenimiento restablecido con el empleo de aditivo superfluidificante. Como es de esperar y como se observa en la tabla 4 el revenimiento de las mezclas se reduce a medida que el contenido de fibras se incrementa. En las mezclas con 5 kg de fibras por m3 de concreto (M4 y M8) el revenimiento se salió del rango establecido como aceptable (100 ± 25 mm); para restablecer la consistencia a la mezcla M4 se le agregó aditivo superflui- dificante, en tanto que a la mezcla M8 no se le corrigió el revenimiento dado que se podía compactar fácilmente. La masa unitaria no presenta cambios significativos alcanzando valores promedio de 2274 y 2244 para las mezclas M1 a M4 y M5 a M8, respectivamente, con coeficientes de variación menores a 0.5%. El contenido de aire tampoco varió significativamente con el consumo de fibra, alcanzando valores promedio de 2.2% para las mezclas con agregado grueso de 19.0 mm de tamaño máximo, y de 2.9% para las mezclas de 9.5 mm de tamaño máximo de agregado. Esta diferencia se debe a que en estas últimas mezclas hechas con arena lavada se eliminan muchos de los finos, ya que al emplear agregados gruesos de tamaños más pequeños, se incrementan también los vacíos. En cuan- Tabla 4. Propiedades del concreto en estado fresco de mezclas con y sin fibras. Tabla 5. Índice de grieta por contracción plástica. Mezcla m1 (0 kg de fibra/m3) m2 (1 kg de fibra/m3) m3 (3 kg de fibra/m3) m4 (5 kg de fibra/m3) Mezcla Grava 19.0 mm m1 (0 kg de fibra/m3) m2 (1 kg de fibra/m3) m3 (3 kg de fibra/m3) m4 (5 kg de fibra/m3) Grava 9.5 mm m5 (0 kg de fibra/m3) m6 (1 kg de fibra/m3) m7 (3 kg de fibra/m3) m8 (5 kg de fibra/m3) m5 (0 kg de fibra/m3) m6 (1 kg de fibra/m3) m7 (3 kg de fibra/m3) m8 (5 kg de fibra/m3) Revenimiento cm 12.0 9.9 8.7 9.8* Anillo 1 9 4 1 0 5 2 1 0 Anillo 2 9 3 1 0 3 1 1 0 Índice de grieta mm 0.23 0.18 0.08 ---- 0.11 0.07 0.04 ---- 10.0 10.7 9.2 7.1 Masa unitaria kg/m3 2281 2271 2280 2266 2238 2249 2257 2234 Aire atrapado % 2.0 2.4 2.2 2.2 3.4 2.8 2.5 2.8 Mezclas con gravas de 19.0 mm y arena sin lavar Número de grietas Mezclas con gravas de 9.5 mm y arena lavada in v e s t ig a c ió n y d e s a r r o l lo 40 c o n c r e t o y c e m e n t o eNerO - juNiO 2011 INFLUENCIA DE LAS FIBRAS DE POLIPROPILENO EN LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADOS PLÁSTICO Y ENDURECIDO to al índice de grieta por contracción plástica, éste se establece como el ancho promedio de grieta en las secciones 1 y 2 mostrado en el esquema de agrietamiento de la Fig 2. En la Tabla 6 se puede observar que el número de grietas y el ancho de las mismas disminuyen, tanto por el efecto del consumo de fibra como por el empleo de arena con menor cantidad de finos. En cuanto al consumo de fibras se observa que a partir de 3 kg/m3 de concreto se tienen anchos de grietas del orden de las centésimas de milímetro y para consumos de fibra de 5 kg/m3 de concreto ya no se presentan grietas. Fig. 1. anillo y equipo de la prueba de contracción plástica. Fig. 2. esquema de desarrollo de grietas. Tabla 6. Resistencia a compresión de los concretos con y sin fibras. m1 (0 kg de fibra/m3) m2 (1 kg de fibra/m3) m3 (3 kg de fibra/m3) m4 (5 kg de fibra/m3) m5 (0 kg de fibra/m3) m6 (1 kg de fibra/m3) m7 (3 kg de fibra/m3) m8 (5 kg de fibra/m3) 7 días 238 241 230 252 251 264 243 247 28 días 366 346 334 365 350 352 336 334 fc 7 días/fc 28 días 0.65 0.70 0.69 0.69 0.72 0.75 0.72 0.73 Resistencia a compresión, fc, kg/cm2 Mezclas con gravas de 19.0 mm y arena sin lavar Mezclas con gravas de 9.5 mm y arena lavada in v e s t ig a c ió n y d e s a r r o l lo 41 c o n c r e t o y c e m e n t o VOL. 2 Núm. 2INFLUENCIA DE LAS FIBRAS DE POLIPROPILENO EN LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADOS PLÁSTICO Y ENDURECIDO CONCRETO EN ESTADO ENDURECIDO Ensayes realizados Al concreto endurecido se le hicieron las siguientes determinaciones: resistencia a compresión; módulo elástico y relación de Poisson; resistencia a tensión por compresión diametral; resistencia a flexión y tenacidad; resistencia al impacto, y contracción por secado7, 9. Los ensayes de resistencia a compresión, módulo elástico y relación de Poisson, resistencia a tensión por compresión diametral y resistencia a tensión por flexión se realizaron de conformidad con los métodos de ensaye NMX-C-083- ONNCCE, NMX-C-128-ONNCCE, NMX-C-163-ONNCCE y NMX-C-191-ONNCCE, respectivamente. El ensaye de contracción por secado se realizó de acuerdo con el método ASTM C-157. En la Fig. 3 se presenta la instrumentación para el ensaye de tenacidad y en la 4 un esquema del dispositivo para el ensaye de impacto. Fig. 3. dispositivo para la prueba de flexión y tenacidad. RESULTADOS DE LOS ENSAYES Resistencia a compresión En la Tabla 6 se presenta las resistencia a compresión de los concretos ensayados a edades de 7 y 28 días, para las mezclas hechas con agregados gruesos de 9.5 y 19.0 mm de tamaño máximo y arena andesítica lavada y sin lavar, respectivamente. Como se puede observar prácticamente no existe modificación en la resistencia por la incorporación de las fibras; aunque hay una tendencia a la disminución de la resistencia con el consumo de fibra, esta reducción se debe principalmente a que se reduce la consistencia y, por tanto, la compactación que se puede lograr. Al modificar la consistencia por la incorporación de un aditivo superfluidificante (mezcla M4) se incrementa la consistencia, igualando la resistencia a la alcanzada en los concretos sin fibra. A la mezcla M8 no se le incorporó el aditivo superfluidificante para restaurar el revenimiento y, por tanto, no mejoró la compactación ni la resistencia a compresión. Módulo de elasticidad y relación de Poisson En la Tabla 7 se presentan la resistencia a compresión, el módulo de elasticidad, la relación de Poisson, la deformación unitaria máxima y la relación E/ fc, obtenidas del ensaye de las diferentes mezclas. Cabe señalar que cada resultado repre- senta el promedio de tres especímenes ensayados. De acuerdo con los resultados de los ensayes no se observan cambios en la rigidez del concreto por la incorporación de la fibra, conservando valores similares los concretos con o sin fibras sintéticas de polipropileno. La deformación unitaria máxima resultó prácticamente la misma para ambos concretos. in v e s t ig a c ió n y d e s a r r o l lo 44 c o n c r e t o y c e m e n t o eNerO - juNiO 2011 INFLUENCIA DE LAS FIBRAS DE POLIPROPILENO EN LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADOS PLÁSTICO Y ENDURECIDO M1 – 0 kg/m3 M2 – 1 kg/m3 M3 – 3 kg/m3 M4 – 5 kg/m3 Fig. 5. modo de falla de las muestras de resistencia a compresión diametral para las mezclas con grava de 19.0 mm. Resistencia al impacto En la Tabla 10 se presentan los resultados de este ensaye en términos del número de impactos requeridos para producir el agrietamiento inicial y total de las muestras de concreto con y sin fibras. De acuerdo con los resultados es posible ver que la incorporación de las fibras de polipropileno tuvo un efecto benéfico en el desempeño de los concretos, sobre todo, cuando los consumos de fibras fueron iguales o mayores a 3 kg/m3 de concreto. Por otra parte, se observa que la capacidad de los concretos para resistir los impactos fue superior cuando se fabricaron con agregados de 9.5 mm de tamaño máximo y arena lavada. Tenacidad La tenacidad de los concretos se mide como el área bajo la curva esfuerzo-deformación obtenida del ensaye en flexión de vigas realizado con cargas aplicadas a los tercios del claro y con control de la velocidad de desplazamiento al centro del claro. Se determinan tres índices de tenacidad (I5, I10 e I20) que corresponden a las relaciones de las tenacidades que se alcanzan a desplazamiento de 3.0, 5.5 y 10.5 veces el desplazamiento alcanzado para la tenacidad a la aparición de la primera grieta (resiliencia elástica), respectivamente, divididas entre la resiliencia elástica. En la Tabla 11 se pre- sentan los resultados de estos ensayes y en la Fig. 6 las gráficas carga-desplazamiento correspondientes. Así, como se puede observar la tenacidad de los concretos con fibras se incrementa con el consumo de fibra y resultó mayor para los concretos con grava de 9.5 mm de tamaño máximo y arena lavada. Contracción por secado Entre las acciones que originan el agrietamiento del concreto se encuentra la contracción del concreto por pérdida de humedad, cuando los elementos estructurales están restringidos para contraerse libremente. La rapidez con que se Tabla 10. Resistencia al impacto de los concretos con y sin fibras. Identificación m1 (0 kg de fibra/m3) m2 (1 kg de fibra/m3) m3 (3 kg de fibra/m3) m4 (5 kg de fibra/m3) m5 (0 kg de fibra/m3) m6 (1 kg de fibra/m3) m7 (3 kg de fibra/m3) m8 (5 kg de fibra/m3) Primera grieta (C. con fibra/C. sin fibra) 347 (1.00) 225 (0.65) 446 (1.28) 693 (2.00) 553 (1.00) 639 (1.15) 706 (1.28) 815 (1.47) Grieta última (C. con fibra/C. sin fibra) 350 (1.00) 255 (0.73) 490 (1.40) 764 (2.18) 555 (1.00) 667 (1.20) 776 (1.40) 969 (1.75) Mezclas con gravas de 9.5 mm y arena lavada Resistencia al impacto. Número de impactos Mezclas con gravas de 19.0 mm y arena sin lavar in v e s t ig a c ió n y d e s a r r o l lo 45 c o n c r e t o y c e m e n t o VOL. 2 Núm. 2INFLUENCIA DE LAS FIBRAS DE POLIPROPILENO EN LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADOS PLÁSTICO Y ENDURECIDO presenta la pérdida de humedad está asociada a la temperatura y humedad relativa ambiente, la velocidad del viento, el área expuesta del elemento y otros factores intrínsecos del concreto, como la capacidad de sus materiales componentes para retener humedad en su interior10. Fig. 6. comportamiento carga-desplazamiento para las mezclas con agregado de 19.0 mm y 9.5 mm de tamaño máximo La magnitud de la contracción está influenciada en forma importante por los consumos de agua y cemento en la mezcla, por la cantidad y rigidez del agregado grueso empleado y por la cantidad de finos menores a 75 µm que contenga la arena. En la Tabla 12 se presentan los resultados de las pruebas efectuadas a los concretos con y sin fibras, para los dos tamaños máximos del agregado grueso y para la arena con exceso de finos (arena sin lavar) y arena con cantidad reducida de finos (arena lavada). Estos resultados hacen ver la influencia que tiene el consumo de fibra en la contracción alcanzada; al aumentar la cantidad de fibra incluida se reduce la contracción última esperada a largo plazo. Por otra parte también se puede observar la influencia que tienen los finos de la arena en la magnitud de la contracción al comparar la contracción de los concretos sin fibra y con arena sin lavar (558 x 10-6) y la del concreto sin fibra y arena lavada (466 x 10-6). Asimismo, se observa la eficacia de la inclusión de fibras en los concretos con arena sin lavar y lavada, al comparar la reducción de la contracción última para consumo de fibra de 0 y 5 kg/m3 en los concretos con arena sin lavar (14%) y la alcanzada para los mismos consumos de fibra (0 y 5 kg/m3) en los concretos con arena lavada (54%) En la Fig. 7 se presenta la contracción alcanzada a través del tiempo por los concretos con y sin fibras, con agregado grueso de 19.0 mm y arena sin lavar y por los concretos con agregado grueso de 9.5 mm de tamaño máximo y arena lavada. CONCLUSIONES El empleo de fibras de polipropileno en las mezclas de concreto modifica su consistencia cuando los consumos de fibra son elevados (del orden de 5 kg/m3 o superiores). La masa unitaria y el contenido de aire atrapado se modifican lige- Tabla 11. Tenacidad de las mezclas de concreto con fibras. Identificación m2 (1 kg de fibra/m3) m3 (3 kg de fibra/m3) m4 (5 kg de fibra/m3) m6 (1 kg de fibra/m3) m7 (3 kg de fibra/m3) m8 (5 kg de fibra/m3) Td 35.65 27.95 32.08 19.20 5.24 4.87 T5.5d 69.82 70.93 119.16 52.69 23.76 29.04 T3d 62.46 50.08 71.94 39.15 16.20 17.73 T10.5d 82.64 99.64 197.11 65.43 36.29 48.19 I5 1.75 1.79 2.24 2.00 3.10 3.70 I20 2.32 3.57 6.16 3.25 6.93 10.14 I10 1.96 2.54 3.72 2.62 4.54 6.08 Mezclas con gravas de 9.5 mm y arena lavada Mezclas con gravas de 19.0 mm y arena sin lavar Tenacidad (Joules) Índices de tenacidad in v e s t ig a c ió n y d e s a r r o l lo 46 c o n c r e t o y c e m e n t o eNerO - juNiO 2011 INFLUENCIA DE LAS FIBRAS DE POLIPROPILENO EN LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADOS PLÁSTICO Y ENDURECIDO ramente. Por su parte, los consumos de fibras de polipropileno igual o mayor a 3 kg/m3 de concreto, reducen en forma importante el agrietamiento por contracción plástica. Fig. 7. contracción por secado a través del tiempo para las mezclas con grava de 19.0 y 9.5 mm de tamaño máximo La resistencia a compresión, el módulo de elasticidad, la relación de Poisson y la deformación unitaria a la falla por compresión no se modifican en forma significativa por la inclusión de fibras hasta para consumos de 5 kg/m3. La resis- tencia a tensión por flexión se modifica, aunque la tendencia no queda definida totalmente ya que en algunos casos la incrementa y en otros la reduce. La resistencia a tensión determinada en forma indirecta se modifica en menor cuantía, pero también sin tendencia definida. La resistencia del concreto al impacto se incrementa en forma significativa con el consumo de fibras de polipropileno, siendo en algunos casos, mayor al doble para consumos de fibra de 5 kg/m3 de concreto. La tenacidad del concreto se incrementa en forma importante con el consumo de fibra, sobre todo en las mezclas con agregado grueso de 9.5 mm y arena lavada. La contracción por secado se reduce en forma importante con el consumo de fibras, sobre todo en las mezclas con agregado grueso de 9.5 mm y arena lavada. REFERENCIAS 1. Alhozaimy, A.; Soroushian P.; Mirza F., “Mechanical properties of polypropylene fiber reinforced concrete and the effects of pozzolanic materials”, en Cement & Concrete Composites, 18, pp 85-92, 1996. 2. Hughes B.; Fattuhi, N., “Improving the toughness of high strength cement paste with fiber reinforcement”, en Composite, 7(4), 185-188, 1976. Tabla 12. Contracción por secado de los concretos con y sin fibras. Identificación m1 (0 kg de fibra/m3) m2 (1 kg de fibra/m3) m3 (3 kg de fibra/m3) m4 (5 kg de fibra/m3) m5 (0 kg de fibra/m3) m6 (1 kg de fibra/m3) m7 (3 kg de fibra/m3) m8 (5 kg de fibra/m3) 1 1 1 1 1 1 1 1 7.31 11.3 16.5 10.9 13.0 9.15 5.05 1.74 558 535 492 483 466 394 308 217 Mezclas con gravas de 9.5 mm y arena lavada Mezclas con gravas de 19.0 mm y arena sin lavar
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