Análisis comparativo del efecto de fibra de acero y microfibra de monofilamento en el comportamiento físico-mecánico del concreto f c=210kg/cm2.

Abstract

La ejecución de este estudio surge debido a la imperante necesidad de conocer las diferencias significativas entre la inclusión de Fibra de Acero, Microfibra de Monofilamento y un Concreto Convencional, mediante un Análisis Comparativo, en cuanto al Comportamiento Físico-Mecánico del Concreto f’c=210 kg/cm2. Esto debido a la demanda de infraestructuras y proyectos de construcción, rubro que se encuentran en un crecimiento rápido y constante, lo que se traduce en un gran interés por un diseño eficiente, económico y óptimo de las mezclas de concreto. En esta tesis se ha comparado el Comportamiento Físico-Mecánico del Concreto f’c= 210 kg/cm2 reforzado con Microfibra de Monofilamento, Fibra de Acero y un Concreto Convencional. Así mismo se analizó el Comportamiento del Concreto f’c= 210 kg/cm2 en estado plástico y endurecido reforzado con Microfibra de Monofilamento en dosificaciones de 0.00% (Concreto Convencional), 0.10%, 0.15% y 0.30% y se realizó el análisis del costo – beneficio de la incorporación de Fibra de Acero, Microfibra de Monofilamento y un Concreto Convencional, en el Concreto f’c= 210 kg/cm2. Se llevaron acabo pruebas al agregado fino y grueso, diseño de mezclas mediante el método ACI, ensayos de: peso unitario, tiempo de fragua, asentamiento, resistencia a la compresión, a la tracción por compresión diametral, módulo de rotura y agrietamiento. Según los resultados obtenidos en la prueba de resistencia a la compresión, el Concreto Convencional arroja un f ́c promedio de 264.67 kg/cm2 a los 28 días. El Concreto con inclusión de Microfibra de Monofilamento desarrollan entre el 91% al 93% de la resistencia a compresión a comparación del Concreto Convencional. Mientras que el Concreto con incorporación de Fibra de Acero alcanzan el 97% de la f ́c del Concreto Convencional. Para ambos concretos se obtienen valores inferiores en la resistencia final. El Concreto Convencional arroja resultados de la resistencia promedio a la tracción de 20.06 kg/cm2 a los 28 días de curado. El Concreto con Microfibra de Monofilamento y el adicionado con Fibra de Acero muestran resistencias a tracción superiores al concreto patrón entre un rango del 4% y 16%. El Concreto Patrón arroja resultados de resistencia a flexión promedio es de 28.40 kgf/cm2 a los 28 días de curado. El Concreto con Microfibra de Monofilamento del 0.10% y el Concreto con Fibra de Acero del 0.50% y 1% muestran resistencias a flexión superiores al concreto patrón entre un rango del 2% y 4%. Los resultados de el tiempo de fraguado final promedio del Concreto Patrón son de 08:30 horas a los 28 días. El Concreto con Microfibra de Monofilamento presenta un tiempo de fraguado menor a una hora a comparación del Concreto Patrón y el adicionado con Fibras de Acero del muestran similares valores al Concreto Patrón. Los resultados del ensayo de agrietamiento indican que el Concreto Patron se obtiene un ancho de fisura de 0.505 mm, el Concreto con adición del 0.10% de Microfibra de Monofilamento presenta un ancho de fisura de 0.445, el Concreto con adición del 0.15% de Microfibra de Monofilamento presenta un ancho de fisura de 0.385 mm y el Concreto con adición del 0.30% de Microfibra de Monofilamento presenta un ancho de fisura de 0.405 mm. Por otro lado, los Concretos con inclusión del 0.50%, 1.00% y 1.50% de Fibra de Acero, no presentaron fisuras. El Concreto con adición de Microfibra de Monofilamento tiene un costo superior al concreto patrón entre un rango de 3% al 10% y el Concreto con Fibra de Acero aumenta entre el 4% al 12%., siendo mas costosos al incorporarse mayor porcentaje de Microfibra de Monofilamento o Fibra de Acero.