Caracterización de la respuesta a tracción de hormigón reforzado con fibras de PVA

Abstract

Debido a la importancia que tiene el hormigón en el ámbito estructural, es necesario mejorar ciertas características deficientes que posee este material, como, por ejemplo, la ductilidad y fragilidad. Se han realizado diversas investigaciones en donde se utiliza la fibra de PVA (Alcohol de Polivinilo) como refuerzo en el hormigón, pero la mayoría de estas corresponde a morteros especiales. Debido a esto, se decide realizar un estudio del efecto producido por la adición de fibras de PVA dentro de un hormigón común. En el siguiente documento se presenta un análisis de la respuesta a tracción del hormigón reforzado con 0%, 1.23% y 2% de fibra de PVA. Además, con el fin de analizar el comportamiento de la fibra, se confeccionan tres tipos de mezcla, una de árido grueso (tamaño máximo 19 mm), otra de árido intermedio (tamaño máximo 9.5 mm) y una de árido fino (tamaño máximo 0.6 mm). Para esto, se confeccionan deferentes probetas que serán ensayadas a tracción directa, compresión y flexión, además de cuatro vigas de hormigón armado, que serán ensayadas a flexión y analizadas mediante fotogrametría. Durante la primera etapa, se realizaron ensayos de prueba a tracción directa, con el fin de establecer un montaje definitivo, ya que las piezas del ensayo eran nuevas. Luego de tener datos consistentes, se procede a realizar los ensayos oficiales de tracción, compresión y flexión. Los resultados arrojaron que la adición de fibra a la matriz de hormigón aumenta la ductilidad del material, sobre todo en muestras de árido fino. En cuanto a las tensiones máximas a tracción, estas son mayores en las probetas con fibra para las mezclas de árido intermedio y fino, superando en un 50% y en más del doble, respectivamente, a las muestras sin fibra. Lo mismo ocurre en el ensayo a flexión para estas mismas mezclas, aumentando la carga en un 60% y 85% respectivamente, debido a la adición de fibras. En el caso de la mezcla de árido grueso, si bien resiste tensiones mayores en comparación a las otras mezclas, estas no se ven con grandes alteraciones debido a la adición de fibras. Con respecto al ensayo de vigas de hormigón armado, hechas con la mezcla de árido grueso, en las vigas de menor tamaño, diseñadas a fallar por corte, se produjo un fenómeno importante, ya que la viga con 2% de fibra cambio su modo de falla a flexión, mejorando sustancialmente su ductilidad. En el caso de las vigas largas, la viga con 2% de fibra de PVA obtuvo prácticamente la misma deflexión, resistencia máxima y cantidad de grietas que la viga sin fibra. Si se observaron mayores deformaciones longitudinales en la viga con presencia de fibras.