Performance en flexión cíclica y durabilidad de elementos de concreto armado con fibras

La investigación se enfoca en evaluar la influencia del tipo, volumen de fibras y cantidad de acero en la flexión cíclica y durabilidad del concreto armado reforzado con fibras. Se llevaran a cabo ensayos de flexión cíclica en vigas con fibras (polipropileno y acero), variando sus concentraciones (0%, 0.25%, 0.5%, 0.75%, 1%, 1.25% y 1.5%) y cuantía de acero (0.25% y 0.37%), con el fin de evaluar la relación de las fibras y refuerzo de las vigas en su comportamiento cíclico. Asimismo, se realizaran ensayos de contracción plástica en losas con fibras (polipropileno y acero), variando sus concentraciones para analizar su efecto en la reducción de grietas. Por otro lado, se llevaran a cabo ensayos de compresión, módulo de elasticidad, tracción, flexión, Barcelona y absorción de agua para caracterizar el concreto.

El concreto, sin ningún tipo de refuerzo, mantiene su naturaleza frágil con una capacidad limitada de resistencia a la tracción. Además, otra debilidad se encuentra es la formación de grietas en las primeras horas después del vaciado, especialmente en condiciones climáticas extremas (Juárez, 2015). Esta limitada capacidad para resistir la tracción, junto con la presencia de grietas, representa una amenaza significativa para la integridad del concreto, permitiendo su vulnerabilidad a fallar por fuerzas traccionantes y facilitando la penetración de elementos agresivos, como productos químicos y contaminantes, en la matriz cementante.
Para abordar estas problemáticas, se han implementado diversas modificaciones en la composición de las mezclas de concreto. Una de estas modificaciones implica la incorporación de acero de refuerzo en el concreto, conocido como concreto armado. En comparación con el concreto ordinario, el concreto armado mejora significativamente las propiedades de resistencia a la flexión, tracción e impacto, por lo que se utiliza ampliamente en la construcción de estructuras que deben soportar cargas considerables (Shuai, 2023). Otra modificación consiste en la adición de fibras, las cuales desempeñan un papel crucial al establecer puentes y transferir tensiones de manera efectiva a través de las caras de las grietas, lo que resulta en un aumento en la resistencia general del concreto y previene la formación de grietas no deseadas (Bertelsen, 2019).
Es así como el estudio de la influencia de la cantidad de acero longitudinal de refuerzo, así como el tipo y volumen de fibras en el concreto armado, se vuelve de interés en la presente investigación. Por lo tanto, se plantea la siguiente pregunta de investigación: ¿Cuál es el efecto de las fibras y el acero de refuerzo en la flexión cíclica y durabilidad del concreto armado con fibras?