15 Ago 17

¿Cómo se evalúa la absorción de la energía del concreto reforzado con fibras?

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El uso tanto de fibras metálicas como sintéticas se ha convertido en una tendencia frecuente en la construcción en nuestro país. Inicialmente en Colombia reemplazaron mallas electrosoldadas en concretos lanzados, pisos industriales y elementos prefabricados. Al ser una tecnología un poco reciente en el país, se han generado interrogantes sobre las dosificaciones adecuadas, criterios de uso y medición de las propiedades de un concreto reforzado con fibras (CRF). Así, la medición de las propiedades del CRF bajo parámetros estandarizados se ha vuelto prioritaria para todas las partes interesadas durante la ejecución de un proyecto, tanto para especificadores como para los constructores.

Algunas normas en Colombia que rigen aspectos importantes de las fibras en el concreto son: NTC 5214 (Fibras de acero para refuerzo de concreto), NTC 5541 (Concretos reforzados con fibra) y NTC 5721 (Método de ensayo para la determinación de la capacidad de absorción de energía (tenacidad) de concreto reforzado con fibra)

Concreto reforzado con fibras

Absorción de energía

El concreto simple es un material que falla de manera frágil y repentina. El comportamiento del concreto reforzado es muy diferente. Una de las principales propiedades beneficiadas por el reforzamiento del concreto es la capacidad de absorción de energía después de la fisuración, es decir, por más que el elemento se fisure, como en el caso del concreto de recubrimiento en una viga a flexión, éste podrá seguir resistiendo carga y deflectándose sin colapsar. Esta propiedad se conoce normalmente como tenacidad.

La tenacidad de un elemento implica dos conceptos de manera simultánea: su capacidad de resistir carga y su capacidad de deformarse. Las fibras dentro del concreto aumentan la tenacidad con respecto al concreto simple, controlando el agrietamiento (reduciéndolo o disminuyendo el ancho de fisura) y, si este tiene lugar, le confieren de una manera más uniforme que el concreto reforzado la propiedad de continuar transfiriendo carga después de la fisuración. Esta capacidad de transferencia de carga se mide bajo el concepto de tenacidad o absorción de energía con el procedimiento descrito a continuación.

¿Cómo determinar la capacidad de absorción de energía?

Se realiza mediante el método de ensayo para la determinación de la capacidad de absorción de energía (tenacidad) de concreto reforzado con fibra consignado en la NTC 5721. El procedimiento descrito en esta norma permite determinar el comportamiento carga/deflexión de una probeta de concreto reforzada con fibra, con el fin de calcular la capacidad de absorción de energía del elemento hasta una deflexión específica. Está principalmente orientada a evaluar el desempeño del concreto lanzado reforzado con fibra. Sin embargo, este método de ensayo puede ser empleado en la evaluación de concreto con otros tipos de refuerzo para efectos comparativos y aplicaciones.

Absorción de energía

Para evaluar en laboratorio la absorción de energía del concreto lanzado reforzado con fibras se obtienen muestras de un panel de ensayo proyectado en la obra. Las dimensiones del panel deben ser tales que, después de cortado, sea posible obtener una placa de concreto de 60 cm x 60 cm y 10 cm de espesor. El ensayo consiste en aplicar una carga a la placa de concreto apoyada sobre sus cuatro bordes en una base rectangular metálica, con una superficie de contacto de 10 cm x 10 cm en el centro de la placa. La carga debe aplicarse en el sentido opuesto a la dirección de proyección.

Absorción de energía

El ensayo debe realizarse utilizando equipos que permitan controlar la velocidad de aplicación de la carga por desplazamiento a una tasa de 1,5 mm/min. Del ensayo se obtiene una curva Esfuerzo vs. Deflexión. La absorción de energía se calcula como el área bajo la curva carga-deflexión. Las especificaciones indican el requisito de tenacidad como una absorción de energía para una deflexión determinada. Ese valor de deflexión especificada es de 25 mm, según la norma. El reporte del ensayo debe indicar la edad del concreto, características de la mezcla (si está disponible), características de la fibra, espesor de la placa, características del equipo, curva de carga-deflexión, curva energía-deflexión y el resultado del ensayo, que corresponde a la energía absorbida para una deflexión de 25 mm.

Concreto reforzado

Conclusión

Los métodos para medir las propiedades del CRF basados en las normas garantizan mayor eficiencia y durabilidad en los proyectos, puesto que mediante la medición de la tenacidad puede determinarse el desempeño del concreto reforzado con fibra.

 

Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.


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Sobre el autor

Omar Javier Silva Ingeniero Civil Ciudad: Bogotá País: Colombia

Mi primer acercamiento con el concreto lo encontré de niño en uno de mis hobbies: los carros. Sabía que el concreto lo llevaban en unos camiones muy grandes, con algo atrás que daba vueltas. Esos vehículos siempre despertaban mi interés, además de que mi abuelo era ingeniero civil, constructor, y tal vez el concreto venía en la sangre... Soy ingeniero civil de la Pontificia Universidad Javeriana, con especialización en Tecnología de Construcción de Edificaciones de esa misma universidad. Desde el año 2007 estoy vinculado con la Asociación Colombiana de Productores de Concreto – Asocreto-, donde me desempeño como Jefe de Publicaciones.


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3 Responses to ¿Cómo se evalúa la absorción de la energía del concreto reforzado con fibras?

    Agustín Marin says:

    Srs., amigos que están en el mundo del concreto plantas. Agradecería un apoyo cualquier vacante que exista por favor agradecería la oportunidad. Soy joven venezolano nutrido de conocimiento en esta área, para nadie es un secreto la situación que vivimos los venezolanos. Solo una oferta laboral en cualquier país

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    jorge eliecer rayran says:

    excelente articulo , sin embargo el exito de este ensayo y para resultados veridicos se debe tener un estricto control en la toma de muestras – ya que la distirbucion de la fibra de forma : no homogenea puede ocasionar que se concentre en proporciones desiguales dentro de la artesa por lo cual se pueden alterar el resultado final teniendo a la vista areas del especimen con una mayor presencia de fibra.

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    jorge eliecer rayran says:

    excelente articulo , sin embargo el exito de este año y para resultados veridicos se debe tener un estricto control en la toma de muestras – ya que la distirbucion de la fibra de forma : no homogenea puede ocasionar que se concentre en proporciones desiguales dentro de la artesa por lo cual se pueden alterar el resultado final teniendo a la vista areas del especimen con una mayor presencia de fibra.

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