Utilización de capas delgadas de HRF para mantenimiento de rutina de autopistas

Los costos de reparación y mantenimiento de los pavimentos pueden ser muy importantes. El empleo de HRF en capas de refuerzo representa una solución competitiva. Continuando con la línea de investigación desarrollada en los últimos años en el marco del Proyecto de incentivos a la investigación “Empleo de fibras en hormigones y otros compuestos para construcción y reparación de obras de infraestructura sustentables” Código I244, en este trabajo se analizan las posibilidades de empleo de capas delgadas de HRF en el mantenimiento de autopistas en nuestro país. Luego de brindar un marco de referencia del tema vinculado a la degradación de las calzadas de rodamiento de pavimentos flexibles, se presentan sintéticamente los principales aspectos del comportamiento mecánico y algunos antecedentes en el empleo de HRF para la realización de capas de refuerzo, para finalmente analizar el caso particular de la AU Riccheri, AU Jorge Newbery y AU Ezeiza-Cañuelas. En base al tránsito circulante y los antecedentes de reparaciones efectuadas, se plantean las ventajas que derivarían de la aplicación de la tecnología Whitetopping con HRF para esta y otras condiciones similares.Facultad de Ingenierí

Creep en estado fisurado en hormigones reforzados con fibras

El fib Model Code 2010 presenta avances significativos para uso de Hormigón Reforzado con Fibras ya que no sólo considera su clasificación en función de los niveles resistentes sino que brinda criterios para el diseño estructural de elementos como losas armadas, losas sin armadura convencional, uniones de columnas, paredes y muros. Sin embargo el documento no considera casos donde las cargas sostenidas den lugar a deformaciones diferidas (fluencia). Esto genera un interés particular para las macrofibras poliméricas y se ha formado un comité de la RILEM “Creep behavior on cracked sections in FRC”. Este trabajo analiza los mecanismos que provocan deformaciones diferidas en hormigones con fibras en estado fisurado y discute en qué casos tales deformaciones adquieren relevancia. Se sintetizan resultados sobre hormigones con fibras de acero y poliméricas

La estabilidad bajo condiciones de servicio de hormigón reforzado con fibras en estado fisurado

La fluencia en Hormigones reforzados con fibras en estado fisurado, las situaciones en las cuales es relevante y las condiciones para mantener aptitud en servicio, constituye un tema en discusión. Este trabajo analiza varias combinaciones de niveles de carga y daño inicial en busca de rangos de velocidades de crecimiento de fisura que permitan inferir un comportamiento estable durante la vida útil de los elementos estructurales. Luego de sintetizar antecedentes sobre el tema se analizan resultados obtenidos sobre hormigones con fibras de acero y con macrofibras sintéticas. Prismas con aperturas de fisura entre 0,05 y 0,5 mm fueron sometidos durante 6 meses a tensiones entre 25% y 45% de la resistencia residual fR1 (EN14651). Los resultados muestran que aún en hormigones con fibras con baja capacidad residual existen condiciones donde el crecimiento de fisuras bajo carga sostenida se minimiza a tal punto que torna estable al sistema.Laboratorio de Entrenamiento Multidisciplinario para la Investigación Tecnológica (LEMIT

Hormigones autocompactables reforzados con fibras

La incorporación de fibras cortas dispersas en la matriz del hormigón favorece el control de la fisuración y aumenta la tenacidad. Se reconoce al hormigón reforzado con fibras (HRF) como un material de alta performance para la fabricación de elementos premoldeados, revestimientos de túneles, pavimentos o tableros de puentes. También es posible sustituir o combinar las armaduras transversales con el refuerzo de fibras para mejorar la capacidad resistente al corte y lograr un comportamiento más dúctil, lo que es de interés en elementos estructurales de alma delgada. Aunque las fibras de acero han sido las más utilizadas para reforzar al hormigón, en la actualidad se han desarrollado fibras sintéticas estructurales que pueden competir en ocasiones con las anteriores. La fabricación de HRF de alta resistencia y más recientemente Hormigones Autocompactables Reforzados con Fibras (HACRF) dan lugar a nuevas alternativas de aplicación, entre las que se destacan la realización de reparaciones y refuerzos. Este trabajo muestra las primeras experiencias desarrolladas con el fin de explorar ¡as posibilidades de elaboración y propiedades de HACRF, los estudios se orientaron a la valoración de elementos estructurales de aplicación en la ingeniería vial incluyendo tanto fibras de acero como sintéticas.The incorporation of short fibers dispersed in the matrix of concrete enhances the control of cracks growth and increases the tenacity. It is recognized that fiber reinforced concrete (FRC) is a material of high performance for the manufacture of precast elements, coatings of tunnels, pavements or boards of bridges. Also it is possible to replace or to combine the cross-sectional steel bars with the fiber reinforcement to improve the shear stress capacity and to obtain a more ductile behavior, which is of interest in structural elements of thin soul. Although the steel fibers have been the most used to reinforce concrete, at the present time have been developed structural synthetic fibers that can compete sometimes with the previous ones. The development of high strength FRC and more recently Fiber Reinforced Self-compacting Concrete (FRSCC) give rise to new alternatives of application; the most important being repairs and reinforcements of old structures. This work shows the first experiences developed with the purpose of exploring the elaboration possibilities and properties of FRSCC, the studies were oriented to the evaluation of structural elements of application in road engineering including both steel and synthetic fibers

Las macrofibras de vidrio y su empleo para el refuerzo de elementos de hormigón

La incorporación de fibras otorga al hormigón capacidad de transferencia de cargas y control de la fisuración, con beneficios directos en la durabilidad de las estructuras. Si bien el vidrio resistente a los álcalis es excelente en cuanto a su adherencia y rigidez, hasta hace poco sólo se utilizaban microfibras para el control de la fisuración en estado plástico. Las macrofibras de vidrio abren nuevas posibilidades de aplicación, proveen refuerzo frente a efectos de la contracción térmica o por secado e incluso pueden actuar como armadura primaria. Estas macrofibras se distribuyen fácilmente en la mezcla fresca y son afines a la matriz cementícea favoreciendo la adhesión, poseen excelente resistencia a las condiciones ambientales e incrementan ligeramente la resistencia de primera fisura en el hormigón. Este trabajo describe la respuesta postpico típica observada para diferentes contenidos de macrofibras de vidrio y presenta dos estudios recientes, el primero comprende hormigones autocompactantes refozados con macrofibras de vidrio y analiza la orientación del refuerzo en paneles delgados por efecto del flujo y el segundo estudia la respuesta en estado fisurado bajo cargas de larga duración de prismas fabricados con el hormigón utilizado para la construcción de un piso industrial.The incorporation of fibers confers load transfer capacity to concrete and controls cracks propagation, with direct benefits for the structures durability. Although alkali resistant glass is excellent regarding adherence and stiffness, only microfibers have been used for controlling plastic shrinkage cracking. Glass macrofibers open new posibilities of application, provide reinforcement for thermal or drying shrinkage and they can even be used as primary reinforcement. These fibers disperse easily in the fresh mix and they have a total affinity with the cementitious matrix, they have excellent resistant against environmental conditions and slightly increase the first peak concrete stress. This work describes the typical post peak response observed for different contents of glass macrofibers and shows two recent studies, the first one includes self compacting concretes reinforced with glass macrofibers and analyzes the orientation of the reinforcement in thin walls due to the flow effect and the second studies the response under long term loads of cracked beams elaborated with a concrete used for the construction of an industrial floor

Fluencia en hormigones reforzados con fibras en estado fisurado

El uso de Hormigón Reforzado con Fibras (HRF) en los últimos tiempos ha alcanzado un avance significativo incorporando nuevas aplicaciones. Sin embargo, un aspecto que genera controversias al considerar la vida en servicio es en qué casos pueden adquirir relevancia las deformaciones diferidas en estado fisurado. Ante esto se formó el Technical Committee 261-CCF de RILEM “Creep behavior on cracked sections in FRC” actualmente operativo que evalúa métodos de evaluación y las variables que definen la fluencia en estado fisurado. En los últimos años se ha generado un importante caudal de resultados experimentales aplicando diversos esquemas de carga, tipo y tamaño de probeta, parámetros de ensayo y equipamiento empleado; sobre los que ha ido primando el uso de prismas cargados en flexión, sea cargados en tres o en cuatro puntos, en forma separada o en columnas, y con probetas con o sin entalla. No obstante también se han desarrollado estudios con otras modalidades como testigos cilíndricos o prismas sometidos a tracción directa o diferentes tipos de paneles tanto cuadrados como redondos. Las distintas modalidades de ensayo hacen que no todo el material experimental disponible sea fácilmente comparable. A los fines de este estudio, y en forma consistente con las últimas tendencias sobre la temática, se adoptaron como configuración de ensayo los estudios de fluencia en flexión. Si bien con esta configuración sólo parte de la sección está sometida a tracción, el ensayo presenta ventajas ya que es representativo de muchas aplicaciones, es más fácil de realizar que el de tracción directa, la solicitación y dispositivos son los mismos que se emplean para clasificar al HRF, y es sencillo establecer el nivel de fisuración previa (apertura de la boca de fisura, CMOD). En este artículo se analizan resultados propios y de otros autores con el fin de ponderar la incidencia de las variables intervinientes (esfuerzo aplicado, apertura de fisura inicial, tipo de fibra, entre otras) y evaluar diversas alternativas de predicción del crecimiento de la apertura de fisura en el tiempo. Los estudios incluyen aperturas iniciales de fisura entre 0,05 y 0,5 mm y niveles de tensiones entre 25% y 45% de la resistencia residual fR1 (EN14651). Asimismo se comparan resultados de hormigones con diversos tipos de fibras de acero y macro fibras sintéticas. A partir del estudio se proponen diversas ecuaciones de estimación.Sección: Construcciones.Facultad de Ingenierí

Creep behaviour of cracked steel and macro-synthetic fibre reinforced concrete

The study of creep behaviour of fibre concrete in cracked conditions is nowadays one of the main subjects of interest; many research groups in the world are working on this matter and the development of test methods and the definition of parameters for its characterization becomes an urgent necessity. This paper explores the use of different types and levels of long term bending loads and compares the creep rates of fibre reinforced concretes (FRC) incorporating steel and two macro-synthetic fibres. Tests arrangements with three and four point loadings were used. An initial crack width of 0.5 mm was adopted. It was verified that the creep rate clearly increases in macro-synthetic FRC and that the application of loading–unloading cycles does not imply significant changes in the creep rate when compared to permanent loads of similar magnitude. After creep tests the remaining residual bending capacity of FRC is considerable. Similar creep behaviour was observed by using three or four point loading configuration.Facultad de IngenieríaConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y TécnicasComisión de Investigaciones Científicas de la provincia de Buenos Aire

Fluencia en hormigones reforzados con fibras en estado fisurado

El uso de Hormigón Reforzado con Fibras (HRF) en los últimos tiempos ha alcanzado un avance significativo incorporando nuevas aplicaciones. Sin embargo, un aspecto que genera controversias al considerar la vida en servicio es en qué casos pueden adquirir relevancia las deformaciones diferidas en estado fisurado. Ante esto se formó el Technical Committee 261-CCF de RILEM “Creep behavior on cracked sections in FRC” actualmente operativo que evalúa métodos de evaluación y las variables que definen la fluencia en estado fisurado. En los últimos años se ha generado un importante caudal de resultados experimentales aplicando diversos esquemas de carga, tipo y tamaño de probeta, parámetros de ensayo y equipamiento empleado; sobre los que ha ido primando el uso de prismas cargados en flexión, sea cargados en tres o en cuatro puntos, en forma separada o en columnas, y con probetas con o sin entalla. No obstante también se han desarrollado estudios con otras modalidades como testigos cilíndricos o prismas sometidos a tracción directa o diferentes tipos de paneles tanto cuadrados como redondos. Las distintas modalidades de ensayo hacen que no todo el material experimental disponible sea fácilmente comparable. A los fines de este estudio, y en forma consistente con las últimas tendencias sobre la temática, se adoptaron como configuración de ensayo los estudios de fluencia en flexión. Si bien con esta configuración sólo parte de la sección está sometida a tracción, el ensayo presenta ventajas ya que es representativo de muchas aplicaciones, es más fácil de realizar que el de tracción directa, la solicitación y dispositivos son los mismos que se emplean para clasificar al HRF, y es sencillo establecer el nivel de fisuración previa (apertura de la boca de fisura, CMOD). En este artículo se analizan resultados propios y de otros autores con el fin de ponderar la incidencia de las variables intervinientes (esfuerzo aplicado, apertura de fisura inicial, tipo de fibra, entre otras) y evaluar diversas alternativas de predicción del crecimiento de la apertura de fisura en el tiempo. Los estudios incluyen aperturas iniciales de fisura entre 0,05 y 0,5 mm y niveles de tensiones entre 25% y 45% de la resistencia residual fR1 (EN14651). Asimismo se comparan resultados de hormigones con diversos tipos de fibras de acero y macro fibras sintéticas. A partir del estudio se proponen diversas ecuaciones de estimación.Sección: Construcciones.Facultad de Ingenierí

La estabilidad bajo condiciones de servicio de hormigón reforzado con fibras en estado fisurado

La fluencia en Hormigones reforzados con fibras en estado fisurado, las situaciones en las cuales es relevante y las condiciones para mantener aptitud en servicio, constituye un tema en discusión. Este trabajo analiza varias combinaciones de niveles de carga y daño inicial en busca de rangos de velocidades de crecimiento de fisura que permitan inferir un comportamiento estable durante la vida útil de los elementos estructurales. Luego de sintetizar antecedentes sobre el tema se analizan resultados obtenidos sobre hormigones con fibras de acero y con macrofibras sintéticas. Prismas con aperturas de fisura entre 0,05 y 0,5 mm fueron sometidos durante 6 meses a tensiones entre 25% y 45% de la resistencia residual fR1 (EN14651). Los resultados muestran que aún en hormigones con fibras con baja capacidad residual existen condiciones donde el crecimiento de fisuras bajo carga sostenida se minimiza a tal punto que torna estable al sistema.Laboratorio de Entrenamiento Multidisciplinario para la Investigación Tecnológica (LEMIT

Hormigones reforzados con macrofibras de vidrio

El Hormigón Reforzado con Fibras (HRF) es un material de alto desempeño. En la actualidad existe una amplia variedad de fibras no metálicas con capacidad estructural (macrofibras sintéticas y macrofibras de vidrio) que se suman a las tradicionales fibras de acero. Es conocido que existe una estrecha relación entre el número de fibras en las superficies de fractura y los parámetros postpico del HRF; la eficiencia del refuerzo dependerá además del tipo de fibra y sus características geométricas, de la cantidad, distribución y orientación. En Hormigones Autocompactantes Reforzados con Fibras (HACRF) si bien existe una distribución tipo 2D similar a la del HRF vibrado, se reconoce la influencia de la velocidad de flujo y el efecto pared sobre la orientación. No existen mayores antecedentes sobre la orientación de las macrofibras de vidrio en mezclas de alta fluidez. Por otro lado las macrofibras de vidrio dan lugar a una respuesta residual diferente a otros tipos de fibras, con resistencias residuales significativas para pequeñas aperturas de fisuras que permiten la transferencia de carga en las juntas o en zonas fisuradas de elementos estructurales como losas sobre el piso. Ante esta aplicación resulta de interés el estudio del comportamiento de elementos fisurados ante cargas de larga duración. El trabajo analiza la tendencia a la orientación de este tipo de fibras y su vinculación con los parámetros de resistencia y tenacidad previstos en la norma EN 14651, como así también, la respuesta en el tiempo del HRF fisurado.Publicado en Terceras Jornadas de Investigación, Transferencia y Extensión. La Plata : Universidad Nacional de La Plata, 2015.Facultad de Ingenierí