Estudio comparativo sobre el rendimiento mecánico y la resistencia del hormigón autocompactado de alto rendimiento...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería civil
• Tecnología del hormigón

Sus antecedentes:

• El hormigón autocompactante (SCC) ofrece ventajas en la colocación y consolidación.
• La mejora de las propiedades mecánicas del hormigón de alto rendimiento (HPC, por sus siglas en inglés) es crucial para las aplicaciones estructurales.
• El refuerzo de fibras es una estrategia común para mejorar el rendimiento concreto.

Objetivo del estudio:

• Investigar el rendimiento de flexión, la resistencia a la ruptura por tracción y el comportamiento de la SCC reforzada con fibras de polipropileno (PP) y basalto (BF).
• Comparar la eficacia de las fibras PP y BF en diferentes dosis (0,025-0,25%) en las propiedades del SCC.
• Comprender las compensaciones entre la mejora mecánica y la viabilidad en HPC reforzado con fibra.

Principales métodos:

• Se prepararon once mezclas de SCC con diferentes tipos de fibras de PP y BF y fracciones de volumen.
• Las propiedades mecánicas, incluida la resistencia a la flexión, la resistencia a la ruptura y el comportamiento de la fractura, se evaluaron a los 7 y 28 días.
• Se utilizó un análisis estadístico (ANOVA y la prueba de Tukey) para validar la significación de los resultados.

Principales resultados:

• Tanto las fibras de PP como las de BF mejoraron las propiedades de tracción y flexión del SCC.
• Las fibras de PP aumentaron la resistencia a la ruptura en hasta un 45% y la resistencia a la flexión en más de un 300% a una dosis del 0,125%, especialmente a edades tempranas.
• Las fibras BF aumentaron significativamente la dureza de 28 días (hasta 15,7 J) y la resistencia post-cracking, con un rendimiento óptimo a una dosis de 0,125-0,25%.
• La adición de fibra, sobre todo en los contenidos más altos, reduce la trabajabilidad, con fibras BF que tienen un efecto más pronunciado.

Conclusiones:

• Las fibras de PP y BF ofrecen beneficios distintos para el SCC, con PP sobresaliendo en la ductilidad temprana y BF en la absorción de energía posterior al pico.
• Se identificaron las dosis óptimas de fibra: 0,05-0,125% para PP y 0,125-0,25% para BF.
• El estudio proporciona información valiosa para seleccionar los tipos de fibra y las dosis adecuadas para aplicaciones estructurales sostenibles de SCC.
• Se recomienda una mayor investigación sobre los sistemas de fibra híbrida y la durabilidad a largo plazo.