Fibra De Acero

CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCIÓN 12

1. GENERALIDADES 13

1.1 TÍTULO 13

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 13

1.3 JUSTIFICACIÓN 15

2. OBJETIVOS 16

2.1 OBJETIVO GENERAL 16

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 16

3. ANTECEDENTES 17

4. MARCO REFERENCIAL 22

4.1 MARCO HISTÓRICO 22

4.2 MARCO TEÓRICO 25

4.3 MARCO CONCEPTUAL 44

4.4 MARCO NORMATIVO 45

5. METODOLOGÍA 47

5.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN 47

5.2 DISEÑO METODOLÓGICO 48

5.3 CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES 49

6. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 54

CONTENIDO

Pág.

6.1 RESISTENCIA A LA FLEXIÓN 54

6.2 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN 57

7. CONCLUSIONES 60

8. RECOMENDACIONES 61

9. BIBLIOGRAFÍA 62

1.1 TÍTULO

Uso de materiales alternativos para mejorar las propiedades mecánicas del concreto (fibra de fique).

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Independientemente del uso que se le quiera dar al concreto, éste deber ser elaborado con ciertos requisitos mínimos para que sea económico, de fácil aplicación, resistente y por supuesto durable.

La utilización de otro tipo de materiales para mejorar las propiedades mecánicas del concreto ha sido objeto de estudio, elaboración y aplicación por entidades académicas y de la industria del concreto. Debido a las condiciones actuales en las que se pretende buscar sostenibilidad de los recursos renovables y no renovables, se intentan encontrar soluciones en la fabricación de concretos utilizando materiales sobretodo de origen natural para que contribuyan al mejoramiento de los sistemas de construcción de cualquier tipo de infraestructura.

La industrialización actual de innumerable productos ha generado una problemática de todo orden, desde la consecución de las materias primas hasta la eliminación o desecho en cumplimiento del ciclo productivo o de servicio de los mismos elementos elaborados, que desatan necesariamente un debate para la solución de todos estos inconvenientes que tienen que ver con el desarrollo sostenible de los recursos físico-bióticos.

El concreto es uno los materiales de más utilizados en el campo de la construcción gracias a la versatilidad en su elaboración y aplicación, y por supuesto a su resistencia, sobretodo en el aspecto de la compresión, pero con desventajas a la tracción, flexión y cortante. La utilización de fibras sin considerar el tipo proporciona una mejoría en las propiedades mecánicas del concreto, dependiendo de la clase y el grado de dosificación.

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Por lo anterior, la utilización de fibras, en este caso la de acero, se convierte en una alternativa en el refuerzo del concreto por sus condiciones de recurso de fácil obtención, en donde se puede contribuir a la disminución de costos en la elaboración de concreto.

1.3 JUSTIFICACIÓN

La utilización de materiales alternativos en la elaboración de concreto para mejorar las propiedades mecánicas del mismo actualmente es una de las técnicas que se está estudiando y practicando hacia la búsqueda de una mejor optimización del propio concreto y de sus componentes, contribuyendo a la reducción de estos como en los costos de su producción.

El uso de fibras como la del acero, genera una alternativa en la dosificación del concreto para mejorar propiedades en la tracción, flexión y cortante del mismo. Actualmente la comunidad nacional e internacional ha venido tomando conciencia de una cantidad de problemas en la utilización de los recursos físico y bióticos del planeta, los cuales han generado una desestabilización en el equilibrio de todos estos elementos, que ha hecho necesario que se estimulen esfuerzos en todos los ámbitos, y en el caso particular en el académico para que generen propuestas que logren disminuir los impactos ambientales y contribuyan a una sostenibilidad de los recursos a través de todos los procesos investigativos.

La finalidad de la presente investigación es evaluar de qué manera la utilización de la fibra de acero contribuye en el mejoramiento de las propiedades mecánicas del concreto o por el contrario las pueda afectar dependiendo de su dosificación y elaboración.

El semillero de construcciones alternativas está enfocado a incentivar la investigación en el campo del diseño y la construcción, con metodologías alternativos que brinden un mejor desempeño en el desarrollo de la infraestructura, mejorando la calidad y optimización de recursos humanos y económicos.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Determinar los cambios en las propiedades mecánicas del concreto mediante la adición de materiales alternativos como la fibra de acero.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Comparar las propiedades de resistencia a la compresión del concreto normal contra el mezclado con fibra de acero en proporciones del 1 % y 1.5% de volumen.

Comparar las propiedades de tracción del concreto normal contra el mezclado con fibra de acero en proporciones del 1 % y 1.5% de volumen.

Determinar los impactos que generarían la utilización de la fibra de acero en la elaboración de concreto.

ANTECEDENTES

Hernández Díaz1 realizó un estado del arte en la utilización de fibras de múltiples tipos para la elaboración de concreto reforzado. Una descripción de las distintas fibras utilizadas en el reforzamiento del concreto como las de acero, sintéticas, de vidrio hasta las naturales procesadas y no procesadas. La investigación pasó por un minucioso inventario de las fibras disponibles en el mercado y en la industria, en donde el explica detalladamente sus características y propiedades, así como también las alternativas que existen en el medio ambiente como las de origen vegetal.

Una variedad de aplicaciones genera el uso de fibras para distintos tipos de concreto como lanzado y de alta resistencia. La utilización de barras o pasadores en pavimentos rígidos, el refuerzo de vigas y columnas, muros estructurales, pisos industriales, así como para reparaciones de estructuras de concreto. También se hizo un recuento de las diferentes técnicas para la mezcla y colocación de fibras dependiendo de su tipo y objeto para un correcto y adecuado funcionamiento de concreto.

La utilización de distintos tipos de fibra para el refuerzo de concreto es recomendada por su gran diversidad y propiedades que pueden complementar o en algunos casos remplazar requerimientos en cualquier tipo de aplicación para aumentar la eficacia del concreto.

1 Hernández Díaz, Jesús Alfredo. Tesis. El uso de la fibra en el refuerzo del concreto. Universidad Nacional de Colombia. Bogotá, 2003.

MARCO TEÓRICO

El concreto es sencillamente una mezcla de dos componentes, pasta y agregados. La pasta, está compuesta por cemento Pórtland y agua, la cual es el elemento que aglutina o une los agregados, básicamente arena y gravas (Fotografía 1). Las gravas son producto de rocas grandes trituradas en partes más pequeñas. Al mezclar la pasta de cemento y los agregados obtenemos una masa que al endurecerse gracias a la reacción química que tiene la pasta cementante con el agua, se logra dar con un producto similar a una roca, principalmente por su resistencia a la compresión10.

Los agregados están divididos principalmente en dos grupos, finos y gruesos. Las arenas pueden ser naturales o manufacturadas, el tamaño de estas puede ser un máximo de 9.5 mm (3/8 pulgadas). Los agregados gruesos son las partículas más grandes, de un tamaño aproximadamente entre 19 mm (3/4 pulgadas.) y 150 mm

(6 pulgadas). Los agregados gruesos deben tener una proporción entre los más pequeños, intermedios y grandes, para obtener una granulometría muy buena.

La pasta que está compuesta por cemento, agua y aire atrapado o algunas veces incluido intencionalmente, constituye aproximadamente entre el 25% hasta 40% del volumen total del concreto. En la se muestra el porcentaje de algunos tipos de mezclas.

Los agregados finos y gruesos constituyen aproximadamente entre el 60% al 75% del volumen total del concreto, por eso su selección es muy importante. La resistencia mecánica debe ser la adecuada, así como también la resistencia a los agentes externos y no deben contener materiales que puedan causar deterioro del concreto.

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