Evaluación de la resistencia a la compresión y flexión de elementos de concreto simple, mezclado con fibras de polipropileno

El presente proyecto plantea un estudio detallado sobre la influencia que genera las microfibras de polipropileno en la resistencia a la compresión y a la flexión final del concreto. Para la realización de este trabajo de grado se tuvo en cuenta investigaciones anteriores, como la de, la universidad...

Full description

Autores:
Bautista Diaz, Angie Julieth
Díaz Gutiérrez, María Paula
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad de Ibagué
Repositorio:
Repositorio Universidad de Ibagué
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/4899
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/20.500.12313/4899
Palabra clave:
Elementos de concreto simple - Resistencia
Elementos de concreto simple - Comprensión
Elementos de concreto simple - Flexión
Concreto simple - Fibras de propileno - Mezcla
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Cilindros de concreto
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description El presente proyecto plantea un estudio detallado sobre la influencia que genera las microfibras de polipropileno en la resistencia a la compresión y a la flexión final del concreto. Para la realización de este trabajo de grado se tuvo en cuenta investigaciones anteriores, como la de, la universidad Nacional Autónoma de México y la universidad distrital Francisco José De Caldas, por otro lado, se ejecutaron ensayos con diferentes porcentajes de fibras, para así, obtener resultados más exactos. Para la elaboración del diseño de mezcla, se realizaron varios ensayos para la arena y la grava, tales como: contenido de humedad, granulometría, gravedad específica, 10% de finos, peso unitario, desgaste, impurezas orgánicas, equivalente de arena, entre otros; estos fueron muy útiles a la hora de seleccionar la dosificación correcta. Por otro lado, con las fibras se determinó, que los porcentajes iban a ser del 3% y 6%, teniendo en cuenta el tamaño de estas (70 mm). Lo que se buscaba al incluir fibras de polipropileno en el diseño de mezclas de concreto, era los cambios que generaría en las dos características mecánicas: resistencia a la compresión y resistencia a la flexión. Por ende, se realizaron ensayos con diferentes porcentajes de estas fibras para la construcción de cilindros de concreto, así como vigas. Las probetas construidas fueron ensayadas a compresión y a flexión respectivamente, clasificándolos por porcentajes de fibras. Se fallaron las probetas a diferentes edades de curado, lo cual permitió realizar un análisis detallado de los resultados obtenidos. Para concluir, los resultados obtenidos fueron comparados, notando que las fibras incorporadas al concreto generan un pequeño aumento del 3% en la resistencia desde las primeras edades.
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Para la elaboración del diseño de mezcla, se realizaron varios ensayos para la arena y la grava, tales como: contenido de humedad, granulometría, gravedad específica, 10% de finos, peso unitario, desgaste, impurezas orgánicas, equivalente de arena, entre otros; estos fueron muy útiles a la hora de seleccionar la dosificación correcta. Por otro lado, con las fibras se determinó, que los porcentajes iban a ser del 3% y 6%, teniendo en cuenta el tamaño de estas (70 mm). Lo que se buscaba al incluir fibras de polipropileno en el diseño de mezclas de concreto, era los cambios que generaría en las dos características mecánicas: resistencia a la compresión y resistencia a la flexión. Por ende, se realizaron ensayos con diferentes porcentajes de estas fibras para la construcción de cilindros de concreto, así como vigas. Las probetas construidas fueron ensayadas a compresión y a flexión respectivamente, clasificándolos por porcentajes de fibras. Se fallaron las probetas a diferentes edades de curado, lo cual permitió realizar un análisis detallado de los resultados obtenidos. Para concluir, los resultados obtenidos fueron comparados, notando que las fibras incorporadas al concreto generan un pequeño aumento del 3% en la resistencia desde las primeras edades.This project proposes a detailed study on the influence generated by polypropylene macro fibers on the resistance to compression and final flexion of concrete. In order to carry out this degree work, previous research was taken into account, such as that of the National Autonomous University of Mexico and the Francisco José de Caldas District University, on the other hand, tests were carried out with different percentages of fibers, in order to get more accurate results. For the elaboration of the mix design, several tests were carried out for the sand and gravel, such as: moisture content, particle size, specific gravity, 10% of fines, unit weight, wear, organic impurities, sand equivalent, among others. ; These were very helpful in selecting the correct dosage. On the other hand, with the fibers it was determined that the percentages were going to be 3% and 6%, taking into account their size (70 mm). What was sought when including polypropylene fibers in the design of concrete mixes, was the changes that it would generate in the two mechanical characteristics: resistance to compression and resistance to flexion. Therefore, tests were carried out with different percentages of these fibers for the construction of concrete cylinders, as well as beams. The specimens constructed were tested for compression and flexure respectively, classifying them by percentages of fibers. The test pieces were failed at different curing ages, which allowed a detailed analysis of the results obtained. To conclude, the results obtained were compared, noting that the fibers incorporated into the concrete generate a small increase 3% in resistance from the earliest ages.PregradoIngeniera CivilIntroducción.....11 Planteamiento de la Investigación.....12 Justificación y Alcances de la Investigación.....133 Objetivos.....144 4.1 Objetivo General.....144 4.2 Objetivos Específicos.....144 Marco Teórico.....155 5.1 Marco de Antecedentes.....155 5.2 El Concreto.....155 5.2.1 Definiciones Básicas y Propiedades.....155 5.2.2 Funciones de los Componentes.....166 5.2.3 Ventajas del Concreto.....166 5.2.4 Clasificación del Concreto por Resistencia.....166 5.3 Materiales de los que se compones del Concreto.....17 5.4 Concreto Reforzado con Fibras (CRF).....19 5.4.1 Fibras Sintéticas a Estudiar.....19 5.4.2 Dimensiones.....19 5.5 Normas Actuales que Rigen el Empleo de las Fibras.....20 5.6 Propiedades del concreto.....20 5.7Pruebas de Laboratorio a Realizar.....211 Metodología.....244 6.1 Recoleccion de Materias Primas.....244 6.2 Caracterización de Materias Primas.....245 6.2.1 Agregados.....255 6.2.2 Fibras de Polipropileno ¡Error! Marcador no definido.....5 6.3 Diseño de las Mezclas de Concreto.....27 6.4 Elaboración de Cilindros y Vigas de Cemento.....33 6.4.1 En Estado Fresco.....34 6.4.2 En Estado Endurecido.....37 6.5 Elaboración de Cilindros de Concreto.....38 6.6 Caracterización de Cilindros de Concreto.....38 6.6.1 Tipos de Fallas a compresión.....39 6.6.2 Tipos de Falla a Flexión.....40 Resultado.....41 7.1 Resultados a Pruebas de Laboratorio.....41 7.2 Resumen de Resultados de Laboratorio.....50 7.3 Ensayos de los Cilindros.....51 7.3.1 Ensayo Resistencia a Compresión.....51 7.3.2 Ensayo de Resistencia Flexión.....53 7.4 análisis de resultados-Resistencia.....54 7.4.1 Cilindros.....54 7.4.2 Vigas.....56 ANÁLISIS DE COSTOS.....58 CONCLUSIONES.....59 RECOMENDACIONES.....61 BIBLIOGRAFÍA.....62 ANEXOS.....6463 páginasapplication/pdfBautista Diaz, A.J. & Diaz Gutiérrez, M.P. (2022). Evaluación de la resistencia a la compresión y flexión de elementos de concreto simple, mezclado con fibras de polipropileno. [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/4899https://hdl.handle.net/20.500.12313/4899spaUniversidad de IbaguéIngenieríaIbaguéIngeniería Civil“El Concreto Fundamentos y Nuevas Tecnologías”, Ricardo Matallana Rodríguez, corona ISBN: Versión Física 978-958-57497-3-3SILVA, O. J. (s.f.). Argos. Obtenido de LAS FIBRAS EN EL CONCRETO: https://www.360enconcreto.com/blog/detalle/categoria/aditivos-adiciones-y-fibras/las-fibras en-el-concretoConcreto reforzado con fibras. Agosto de 2014. Construyendo confianza Sika. FIBRAS [4] ROMAN, J. L. (2015). ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO REFORZADO CON CORTAS DE. Mexico: (UNAM) Obtenido http://www.macrofibras.org/images/pdf/BASF-CONCRETO-REFORZADO-CON MACROFIBRAS-UNAM.pdfCAÑÓN, L. M. (2016). ESTUDIO COMPARATIVO DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE CONCRETO. BOGOTÁ D.C: UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDASCONCRETO, C. D. (12 de 07 de 2012). COLUMNAS DE CONCRETO. Obtenido de https://columnasdeconcreto.blogspot.com/?m=VERONICA, E. (2020). CONCRETO REFORZADO CON FIBRAS ARGOS. Obtenido de https://www.360enconcreto.com/blog/detalle/que-es-concreto-reforzado-con-fibrasCEMENTO HORMIGÓN. Aditivos para grandes obras de hormigón. Revista N°774,1997.“MECÁNICA DE MATERIALES”. Jorge Olmedo Montoya Vallecilla. “Esfuerzos en vigas” Universidad de Ibagué, Segunda Edición. Ibagué, 2017.Design and control of concrete mixtures. PCA (Portland Cement Association). 15° edición. Páginas: 144-150.Mercadeo y Venta, G. (2007). El acero de refuerzo en las vigas de concreto. SIDETURREAL ACADEMIA ESPAÑOLA: Diccionario de la lengua española, 23.ª ed., [versión 23.3 en línea]. <https://dle.rae.es>.info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0)https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/Elementos de concreto simple - ResistenciaElementos de concreto simple - ComprensiónElementos de concreto simple - FlexiónConcreto simple - Fibras de propileno - MezclaFibras de polipropilenoConcretoCilindros de concretoResistenciaCompresión y flexiónPolypropylene fibersConcreteCylindersResistanceCompression and flexionEvaluación de la resistencia a la compresión y flexión de elementos de concreto simple, mezclado con fibras de polipropilenoTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionPublicationORIGINALTrabajo de grado.pdfTrabajo de grado.pdfapplication/pdf2011046https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/35fcbdeb-6b02-471e-8e19-cc2eff862bfa/download57fa0ad4b16890463e56f65af343fc68MD52Anexos.rarAnexos.rarapplication/octet-stream620581https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/bab235dc-d836-41b4-9709-da8200f23d08/download8ff528a59b4b6654b4088c7ba8f1dc07MD53Formato de autorización.pdfFormato de autorización.pdfapplication/pdf478124https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/8f079954-46c8-4270-a8aa-c5a7339e8cc1/downloadb81c34ac0b8958e9c6580af4551d571eMD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8134https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/92d8ffc8-fdcd-4927-b8a4-d97d10b03a13/download2fa3e590786b9c0f3ceba1b9656b7ac3MD55TEXTTrabajo de grado.pdf.txtTrabajo de grado.pdf.txtExtracted texttext/plain86027https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/60a1e332-18b6-45d8-b0d5-3b9939e61ab7/downloadb3108c70e88512c34f40eee7fe1b37ceMD510Formato de autorización.pdf.txtFormato de autorización.pdf.txtExtracted texttext/plain3196https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/d492261b-0f38-4d65-b004-23515c81fc5d/download24e910f4d766cd7a6f4604aff8bbfc6bMD512THUMBNAILTrabajo de grado.pdf.jpgTrabajo de grado.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7955https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/e7d22d06-37d5-4d5b-a24b-cd49029ef37d/downloadcca0f937e5cc3362d2c560c27b558131MD511Formato de autorización.pdf.jpgFormato de autorización.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg25689https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/7ef842de-029b-4409-ab80-b0081a406745/download1510d73b4b225b00ff22c9ca9a35ec66MD51320.500.12313/4899oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/48992025-08-13 00:33:36.184https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/https://repositorio.unibague.edu.coRepositorio Institucional Universidad de Ibaguébdigital@metabiblioteca.comQ3JlYXRpdmUgQ29tbW9ucyBBdHRyaWJ1dGlvbi1Ob25Db21tZXJjaWFsLU5vRGVyaXZhdGl2ZXMgNC4wIEludGVybmF0aW9uYWwgTGljZW5zZQ0KaHR0cHM6Ly9jcmVhdGl2ZWNvbW1vbnMub3JnL2xpY2Vuc2VzL2J5LW5jLW5kLzQuMC8=