Efecto de la longitud y la dosificación de las fibras de polivinilo alcohol (PVA) sobre las propiedades mecánicas y la permeabilidad a iones cloruro del hormigón

Abstract

To inquire about the properties of concrete reinforced with polyvinyl alcohol (PVA) fiber (various fiber lengths and dosages), different experimental tests including mechanical property, cracking resistance, and chloride resistance were investigated. The overall performance of PVA fiber-reinforced concrete (FRC) was innovatively analyzed integrating mechanical indicators and crack resistance parameters. Furthermore, nuclear magnetic resonance (NMR) and scanning electron microscope (SEM) were selected to analyze the causes and mechanisms underlying the alterations in the performance of PVA-FRC. The experimental results demonstrate that the flexural strength, the crack resistance characteristic and chloride ion penetration resistance of PVA-FRC are significantly improved compared to ordinary concrete. Increasing fiber length plays a key role in flexural strength, compared with fiber dosage. Considering both mechanical properties and durability, PVA-FRC containing 0.25% volume fraction of 12 mm PVA fibers (F12-0.25) demonstrated optimal performance.Para investigar las propiedades del concreto reforzado con fibra de alcohol polivinílico (PVA) (distintas longitudes y dosis de fibra), se realizaron diferentes pruebas experimentales incluyendo propiedad mecánica, resistencia a la fisuración y resistencia al cloruro. El rendimiento general del concreto reforzado con fibra de PVA (FRC) fue analizado de manera innovadora integrando indicadores mecánicos y parámetros de resistencia a la fisuración. Además, se seleccionaron la resonancia magnética nuclear (NMR) y el microscopio electrónico de barrido (SEM) para analizar las causas y mecanismos detrás de las alteraciones en el rendimiento del PVA-FRC. Los resultados experimentales demuestran que la resistencia a la flexión, la característica de resistencia a la fisuración y la resistencia a la penetración de iones de cloruro del PVA-FRC mejoran significativamente en comparación con el concreto ordinario. El aumento de la longitud de la fibra juega un papel clave en la resistencia a la flexión, en comparación con la dosis de fibra. Considerando tanto las propiedades mecánicas como la durabilidad, el PVA-FRC que contiene una fracción de volumen del 0.25% de fibras de PVA de 12 mm (F12-0.25) demostró un rendimiento óptimo