Abstract
El hormigón como material de construcción constituye la base
fundamental del desarrollo de la infraestructura de nuestras sociedades
modernas. Este material compuesto en su forma mas básica de material
cementoso, áridos finos, gruesos y agua es muy versátil dada la posibilidad de
fabricación en obra, su capacidad de moldeo y sus altas prestaciones mecánicas
ante cargas de compresión
El uso de fibras dentro de la matriz del hormigón surge como una opción
para mejorar las capacidades mecánicas del hormigón, tendiente principalmente
a un aumento de su capacidad de absorción de energía (Aumento de ductilidad).
El objetivo de este trabajo fue el estudio del comportamiento mecánico de
hormigones autocompactantes reforzados con fibras de poliolefina y metálicas
sometidos a esfuerzos de cortante puro. Para esto se realizaron ensayos tipo
“Push-Off” sobre diferentes dosificaciones de fibras agregadas a hormigones
patrón de referencia.
La campana experimental se realizo sobre hormigones autocompactantes
de campanas experimentales anteriores. La campana abarca hormigones
reforzados con fibra de poliolefina desde el umbral inferior de 3kg/m3 hasta un
valor máximo de 10kg/m3, así como hormigones reforzados con fibra de acero
con 26 y 70 kilogramos de fibra por metro cúbico de hormigón, buscando evaluar
su comportamiento mecánico en estado endurecido a ensayos de cortante puro
tipo “Push-off”. Dichos ensayos fueron instrumentados mediante la colocación
de CMOD (Crack mouth open displacement) en las entallas, así como usando la
técnica de la video extensometría (DIC por sus siglas en ingles), la cual permite
hacer un análisis mas minucioso de los estados de deformaciones de toda la
probeta.
Se concluyo que los hormigones con bajos y medios contenidos de fibras
de poliolefina aumentan en pequeña magnitud su ductilidad, estando
condicionados los ensayos tipo “Push-off” de los mismos a la probabilidad de
encontrar fibras en la interfaz de la fisura por cortante.
En el caso de los hormigones con contenido medio de fibras de acero, se
concluyo que tienen una gran mejoría en su comportamiento frente a cortante
puro. Su comportamiento post-pico tiene aumentos considerables con respecto
a los hormigones no reforzados, ductilidad y capacidad de conservación de
cargas residuales, y la capacidad de disipación de energía de estos es
intermedia entre los hormigones de bajo contenido de fibras de poliolefina y los
de alto contenido tanto de acero como de poliolefina. Estos hormigones constituyen en general un punto medio entre economía y facilidad de fabricación
y desempeño mecánico.
En el caso de los hormigones de alto contenido de fibras de poliolefina, se
obtuvieron comportamientos post-pico con alta ductilidad, con deformaciones
que superan valores de 2mm. Las cargas pico de los mismos fueron levemente
superiores a los hormigones no reforzados y un poco inferiores a los de alto
contenido de fibras de acero sin ser concluyentes los resultados al respecto.
Estos hormigones disipan menos energía en la fractura que los hormigones de
acero hasta deformaciones de 2mm pero una vez alcanzada la misma se
evidencio que el cortante residual de estos superaba la de los hormigones con
fibra de acero.
Los hormigones con alto contenido de fibra de acero presentaron los
mejores resultados de la campana experimental, con cargas pico mayores,
ramas de descarga con pendiente reducida (fallas dúctiles) y mayor cantidad de
energía disipada. A pesar de esto es importante tener en cuenta que los
resultados obtenidos no estuvieron muy alejados de los hormigones con alto
contenido de fibras de poliolefina, los cuales son mas económicos, menos
densos, mas durables y mas manejables.
