Estudio del comportamiento a la fatiga de una mezcla de concreto para pavimentos reforzados con fibras metálicas

El comportamiento en ensayos de fatiga por flexión de concretos que contienen fibras metálicas no ha sido estudiado con materiales locales. Por esta razón, se planteó este estudio para determinar el efecto de la incorporación de fibras metálicas en concretos para pavimentos en ensayos de fatiga por...

Full description

Autores:
Tipo de recurso:
masterThesis
Fecha de publicación:
2013
Institución:
Pontificia Universidad Javeriana
Repositorio:
Repositorio Universidad Javeriana
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.javeriana.edu.co:10554/12695
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10554/12695
https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.12695
Palabra clave:
Fatiga
Concreto
Pavimentos
Flexión
Fibras
Metálicas
Fatigue
Concrete
Pavements
Flexural
Fibers
Steels
Materiales de construcción
pavimentos - pruebas
Mezcla de asfalto - pruebas
Maestría en ingeniería civil - Tesis y disertaciones académicas
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openAccess
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RodrÍguez Villareal, Fredy Arnulfo
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description El comportamiento en ensayos de fatiga por flexión de concretos que contienen fibras metálicas no ha sido estudiado con materiales locales. Por esta razón, se planteó este estudio para determinar el efecto de la incorporación de fibras metálicas en concretos para pavimentos en ensayos de fatiga por flexión. Para lograr este objetivo, se diseñó una mezcla de concreto con módulo de rotura de 4.1 MPa a 28 días, a la cual se le dosificaron fibras metálicas de 35 mm de largo y 0.5 mm de diámetro en tres proporciones 20 kg/m3 (0.25% en volumen), 40 kg/m3 (0.5% en volumen) y 80 kg/m3 (1% en volumen) y se dejó una sin adición correspondiente a la mezcla de control. A los concretos en estado plástico se le verificaron asentamiento y contenido de aire, y en estado endurecido se realizaron pruebas de compresión simple, módulo de rotura y módulo elástico. Los ensayos de fatiga se realizaron sobre 68 especímenes de 100 x 100 x 350 mm, a una frecuencia de 8 Hz, se aplicaron esfuerzos entre el 80% y 90% del módulo de rotura de cada mezcla y con la distribución de probabilidad Weibull se calcularon las curvas de fatiga con diferentes probabilidades de falla. En los rangos de esfuerzos estudiados, se pudo verificar que con la incorporación de fibras metálicas la vida de fatiga no aumenta para contenido de fibras de 20 kg/m3 y aumenta un 6% para 40 kg/m3 (0.5%) y 25% para 80 kg/m3 (1%) comparado con la mezcla control.
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Para lograr este objetivo, se diseñó una mezcla de concreto con módulo de rotura de 4.1 MPa a 28 días, a la cual se le dosificaron fibras metálicas de 35 mm de largo y 0.5 mm de diámetro en tres proporciones 20 kg/m3 (0.25% en volumen), 40 kg/m3 (0.5% en volumen) y 80 kg/m3 (1% en volumen) y se dejó una sin adición correspondiente a la mezcla de control. A los concretos en estado plástico se le verificaron asentamiento y contenido de aire, y en estado endurecido se realizaron pruebas de compresión simple, módulo de rotura y módulo elástico. Los ensayos de fatiga se realizaron sobre 68 especímenes de 100 x 100 x 350 mm, a una frecuencia de 8 Hz, se aplicaron esfuerzos entre el 80% y 90% del módulo de rotura de cada mezcla y con la distribución de probabilidad Weibull se calcularon las curvas de fatiga con diferentes probabilidades de falla. En los rangos de esfuerzos estudiados, se pudo verificar que con la incorporación de fibras metálicas la vida de fatiga no aumenta para contenido de fibras de 20 kg/m3 y aumenta un 6% para 40 kg/m3 (0.5%) y 25% para 80 kg/m3 (1%) comparado con la mezcla control.The behavior in flexural fatigue tests of concrete containing steel fibers has not been studied with Colombian materials. The objective was to determine the effect of incorporating steel fibers in concrete pavements flexural fatigue tests. Designed a concrete mixture for a flexural strength of 4.1 MPa at 28 days. Dosed steel fibers 35 mm long and 0.5 mm diameter concrete mix at three rates 20 kg/m3 (0.25% volume), 40 kg/m3 (0.5% volume) and 80 kg/m3 (1.0% volume), additionally to the no addition control mixture. The plastic concrete was examined slump and air content, in the hardened state compression simple tests, modulus of rupture and modulus of elasticity were carried. The fatigue tests were performed on 68 specimens of 100 x 100 x 350 mm, at a frequency of 8 Hz and applied stress ratios between 80% and 90% and with the Weibull probability distribution calculated fatigue curves with different probabilities of failure. In stress ranges studied, it was observed that with the addition of steel fibers no increases the fatigue life in fiber content of 20 kg/m3 (0.25%), and increases 6% to 40 kg/m3 (0.5%) and 25 % to 80 kg/m3 (1.0%) compared to the control mixture.Magíster en Ingeniería CivilMaestríaPontificia Universidad JaverianaMaestría en Ingeniería CivilFacultad de IngenieríaLeón Neira, María Patricia2015-01-19T00:28:30Z2016-01-13T21:00:59Z2020-04-16T17:50:02Z2015-01-19T00:28:30Z2016-01-13T21:00:59Z2020-04-16T17:50:02Z2013http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestríahttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccinfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPDFapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10554/12695https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.12695instname:Pontificia Universidad Javerianareponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianarepourl:https://repository.javeriana.edu.cospaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessDe acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, “Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores”, los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2reponame:Repositorio Universidad Javerianainstname:Pontificia Universidad Javerianainstacron:Pontificia Universidad Javeriana2022-04-29T16:53:36Z