Sergio Carmona Malatesta - Caracterización experimental de propiedades de los hormigones reforzados con fibras

• Relator: Sergio Carmona Malatesta

• CARACTERIZACIÓN EXPERIMENTAL DE LOS HORMIGONES REFORZADOS

CON FIBRAS

HORMIGÓN REFORZADO CON FIBRAS

FIBRAS DE REFUERZO

HORMIGÓN REFORZADO CON FIBRAS

SHOTCRETE

PAVIMENTOS INDUSTRIALES

PREFABRICADOS

HORMIGÓN REFORZADO CON FIBRAS

P ≥ 0,9 P1

P ≥ 0,75 P1

P1

L/150

Carga de agrietamientoResistencia residualMódulo de rotura

ALTA VARIABILIDADCV > 20%

• Baja superficie específica de agrietamiento.

• La respuesta depende de un número limitado de fibras que cruzan la fisura.

• Inestabilidad en el momento del agrietamiento.

• La deflexión no se mide sobre el punto de carga.• El agrietamiento no se produce en el plano central.• Errores en la medición de la deflexión.

• Viga con entalla.• Carga central.• Control del ensayo usando

CMOD.• Usar curva P – CMOD• Usar primer máximo como

referencia

RILEM TC 162

GENERADORDE FUNCIÓN

CONTROLADOR SERVOVÁVULA

FUENTEPODER

HIDRAÚLICO

RETROALIMENTACIÓN

EN 14651

DISEÑO ESTRUCTURAL(Alemana, Italiano)

(EHE)(RILEM)

(Alemana, Italiana, EHE)

Resistencia residual a flexotracción fR,j

FL F1 F2

F3

F4

Carga

CLASIFICACIÓN PARA FINES ESTRUCTURALES

HRF estructural si:

Endurecimiento ligero

Ablandamiento intenso

Ablandamiento ligero

Plástico perfecto

Endurecimiento intenso

APLICACIÓN•En vigas sin armadura de corte:

fFtuk es la resistencia característica residual a tracción del HRF considerando wu = 1.5 mm.fctk es la resistencia característica a tracción de la matriz de hormigón.

𝑉𝑉𝑅𝑅𝑅𝑅,𝐹𝐹 =𝟎𝟎,𝟏𝟏𝟏𝟏𝜸𝜸𝒄𝒄

𝒌𝒌 𝟏𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎 𝝆𝝆𝟏𝟏 𝟏𝟏 + 𝟕𝟕,𝟓𝟓𝒇𝒇𝑭𝑭𝑭𝑭𝑭𝑭𝒌𝒌𝒇𝒇𝒄𝒄𝑭𝑭𝒌𝒌

𝒇𝒇𝒄𝒄𝒌𝒌�𝟏𝟏 𝟑𝟑

+ 𝟎𝟎,𝟏𝟏𝟓𝟓𝝈𝝈𝒄𝒄𝒄𝒄 𝒃𝒃𝒘𝒘𝒅𝒅

RESISTENCIA RESIDUAL REAL

𝒇𝒇𝑹𝑹 =𝒘𝒘𝑬𝑬𝒄𝒄𝒙𝒙𝟐𝟐

𝟐𝟐 𝒉𝒉𝒔𝒔𝒄𝒄 − 𝒙𝒙 𝟑𝟑 𝒇𝒇𝑹𝑹 =𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑

𝟐𝟐 𝒉𝒉𝒔𝒔𝒄𝒄 − 𝒙𝒙 𝟑𝟑𝒉𝒉𝒔𝒔𝒄𝒄 + 𝒙𝒙 𝒃𝒃

RESISTENCIA RESIDUAL REAL

RESISTENCIA RESIDUAL REAL051,08,108 CMODx �= 99,0

,, 194,0)( jRjR fxf �=

RECOMENDACIÓN EFNARC 1996• VIGA

RECOMENDACIÓN EFNARC 1996• VIGA

RECOMENDACIÓN EFNARC 1996

2.0

Resis

tenc

ia R

esid

aual

(MPa

)

Deflexión central (mm)

0.5 1.0 2.0 4.0

1.0

3.0

C - 2

RECOMENDACIÓN EFNARC 1996

RECOMENDACIÓN EFNARC 1996• PANEL

RECOMENDACIÓN EFNARC 1996

RECOMENDACIÓN EFNARC 1996

ENSAYO DOBLE PUNZONAMIENTO (BCN)• Probeta cilíndrica• No requiere equipo con

control por lazo cerrado• Bajo peso probeta

6,36 kg• Alta superficie de

agrietamiento 0,1274 m2

ENSAYO DOBLE PUNZONAMIENTO (BCN)

TCOD

EQUIVALENCIA EN14651 - BCN

bBCNEN EaT �=

EQUIVALENCIA EN14651 - BCN

CORRELATION CARMONA et al. 2016

b

Rxct

xR waff

�=,

,

EQUIVALENCIA BCN – PANEL EFNARC

CONTROL

¿ EXISTEN DATOS ABERRANTES?

• TEST DE GRUBBS

• TEST DE DIXON

𝑿𝑿𝒊𝒊 − �𝑿𝑿𝒔𝒔

> 𝑮𝑮

𝑿𝑿𝒊𝒊+𝟏𝟏 − 𝑿𝑿𝒊𝒊𝑿𝑿𝒎𝒎𝒎𝒎𝒙𝒙 − 𝑿𝑿𝒎𝒎𝒊𝒊𝒎𝒎

> 𝑸𝑸

CRITERIOS DADOS POR EFNARC

RESISTENCIA RESIDUAL ABSORCIÓN DE ENERGÍA CONTENIDODE FIBRAS

ENSAYO

3 Vigas cortadas panel Panel Hormigón fresco Testigo cortado

CRITERIO DE ACEPTACIÓN

2 de 3 vigas cumplen No se especifica Mínimo 75% especificado

EN 14487 Hormigón Proyectado • Parte 1: Definiciones, especificaciones y conformidad.EN 14488 Ensayos de Hormigón Proyectado • Parte 3: Resistencia a flexión de probetas prismáticas reforzadas

con fibras.• Parte 5: Determinación de la capacidad de absorción de energía de

probetas planas reforzadas con fibras.• Parte 7: Contenido en fibras del hormigón reforzado con fibras

NORMATIVA EUROPEA

CRITERIOS DE ACEPTACIÓNEN 14887 - 1

• Resistencia Residual:• El promedio de 3 probetas cumple con límite de resistencia residual especificado.• El resultado individual de cada probeta NO debe ser inferior al 10% a la resistencia

especificada.• Capacidad de Absorción de Energía:

• De 3 paneles ensayados, 2 deben cumplir con la especificación.• Contenido de fibras:

• El promedio de 6 muestras de hormigón fresco no es inferior al 10% del Vfespecificado.

• El promedio de 6 muestras de HRFA no es inferior al 15% del Vf especificado.

CRITERIOS DE ACEPTACIÓNERMCO - 2012

• CONTENIDO FIBRAS:• MÍNIMO INDIVIDUAL

• HRFA: 0,95 Vf• HRFS: 0,90 Vf

• OTRAS PROPIEDADES:• AQL 4%:

N k N k

3 0,958 25 1,35

10 1,23 100 1,48

�𝑿𝑿 = 𝑿𝑿𝒐𝒐 + 𝒌𝒌 × 𝒔𝒔

CRITERIOS DE ACEPTACIÓN• CRITERIOS GRUPALES DEPENDIENDO DEL TIPO DE OBRA:

• SE PROPONE UN CRITERIO INDIVIDUAL:

CONCLUSIONES

• LAS FIBRAS SE UTILIZAN COMO REFUERZO ESTRUCTURAL.

• NO HAY UN SOLO ENSAYOS PARA DETERMINAR PROPIEDADESDE LOS HRF.

• EXISTE UNA GRAN VARIABILIDAD DE LOS RESULTADOSDEBIDO A LA DISTRIBUCIÓN ALEATOREA DE LAS FIBRAS.

CONCLUSIONES• LOS ENSAYOS SON COMPLEJOS, REQUEIREN DE EQUIPOS

SOFISTICADOS Y PERSONAL CAPACITADO.

• SE HAN PLANTEADO CORRELACIONES PARA ESTABLECEREQUIVALENCIAS TIPO CÓDIGO ENTRE DIFERENTESENSAYOS.

• ES NECESARIO ESTABLECER CRITERIOS DE EVALUACIÓN YACEPTACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS EN ELCONTROL EN OBRA.