DETERMINACIóN DE LA TENACIDAD POR FLEXI0N DEL CONCRETO YO SHOTCRETE REFORZADO CON FIBRAS.pdf

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XIV CONGRESO NACIONAL DE INGENIERIA CIVIL - IQUITOS 2003 Capítulo de Ingeniería Civil del Consejo Departamental de Loreto del Colegio de Ingenieros del Perú Gerencia XIV CONIC: ICG Instituto de la Construcción y Gerencia Calle Nueve 1056 Urb. Corpac San Isidro, LIMA – PERU / (51 – 1) 225-9066 / www.construccion.org.pe / [email protected] 1 DETERMINACIÓN DE LA TENACIDAD POR FLEXIÓN DEL CONCRETO Y/O SHOTCRETE REFORZADO CON FIBRAS Por: Wilson Silva Berríos*; Enrique Pasquel Carbajal**; Carlos Guerra Cisneros*** (*) Ingeniero del Laboratorio de Estructuras - Profesor del Departamento de Ingeniería, PUCP (**) Gerente de Investigación & Desarrollo de Unión de Concreteras S.A., Profesor Asociado de la Pontificia Universidad Católica del Perú, Presidente del ACI-PERU. (***) Ingeniero Químico. Jefe de Laboratorio e Investigación de Unión de Concreteras S.A RESUMEN Y JUSTIFICACIÓN En el contexto de un trabajo de investigación (ref.1) requerido y financiado por la empresa Unión de Concreteras S.A. (UNICON), se realizaron en el Laboratorio de Estructuras de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP), una serie de ensayos tendientes a determinar la tenacidad del concreto/shotcrete reforzado con fibras, cuyo resumen de resultados se presentan en este trabajo. Se elaboraron y ensayaron cuarenta especímenes (losas) -agrupados en diez muestras de concreto-, con diferente tipo y contenido de refuerzo (fibras), y con diferente forma de colocación del concreto (“moldeado” y “lanzado”). Se siguió el método establecido en el proyecto de norma ASTM (ref.2) de ese momento (2001), que acaba de aprobarse como método estándar de ensayo bajo la denominación ASTM C 1550-03. La tenacidad del concreto se determina a partir de ensayos de flexión, usando losas o paneles circulares. El desempeño post-elástico de paneles circulares sujetos a una carga transversal puntual en el centro, es representado por la energía absorbida hasta una deflexión central especificada. En este método de prueba, la energía absorbida hasta una deflexión dada, representa la habilidad o capacidad de redistribución de esfuerzos que tiene el concreto reforzado con fibras después de la fisuración. El comportamiento post-elástico de elementos estructurales de concreto reforzado con fibras -como losas- es bien representado por el ensayo de paneles circulares simplemente apoyado sobre tres “pivots” dispuestos simétricamente alrededor de dicha circunferencia y sujetos a una carga central puntual, aplicada a un ritmo de desplazamiento prescrito. Dicho panel experimenta flexión bi-axial en respuesta a la carga aplicada y exhibe un modo de falla similar al comportamiento in-situ de estructuras tales como losas de concreto apoyadas sobre terreno, revestimiento de túneles y estabilización de taludes con shotcrete. RECONOCIMIENTO El autor agradece y expresa públicamente su reconocimiento a todas las personas involucradas en el desarrollo del proyecto en todas sus etapas: gestores, patrocinadores, personas vinculadas a la aprobación y gestión del mismo, a los ejecutores, y en general a quienes intercedieron con sus buenos oficios para materializar el trabajo de investigación (ref.1), base del presente resumen. Estas personas representan tanto a UNICON como a la PUCP, entre ellos se pueden citar los Ingenieros: E. Pasquel, A. Romero, C. Guerra, F. Osco, C. Palomino, D. Torrealva, M. Blondet, G. Villa-García, los trabajadores del Laboratorio de Estructuras-PUCP y los de la Planta de UNICON en San Juan. Expreso mi agradecimiento por su participación a todos ellos y a los que pudieran ser omitidos les ofrezco disculpas anticipadas.

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DETERMINACIÓN DE LA TENACIDAD POR FLEXIÓN DEL CONCRETO Y/O SHOTCRETE REFORZADO CON FIBRAS

Por: Wilson Silva Berríos*; Enrique Pasquel Carbajal**; Carlos Guerra Cisneros***

(*) Ingeniero del Laboratorio de Estructuras - Profesor del Departamento de Ingeniería, PUCP (**) Gerente de Investigación & Desarrollo de Unión de Concreteras S.A., Profesor Asociado de la Pontificia

Universidad Católica del Perú, Presidente del ACI-PERU. (***) Ingeniero Químico. Jefe de Laboratorio e Investigación de Unión de Concreteras S.A

RESUMEN Y JUSTIFICACIÓN

En el contexto de un trabajo de investigación (ref.1) requerido y financiado por la empresa Unión de Concreteras S.A. (UNICON), se realizaron en el Laboratorio de Estructuras de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP), una serie de ensayos tendientes a determinar la tenacidad del concreto/shotcrete reforzado con fibras, cuyo resumen de resultados se presentan en este trabajo.

Se elaboraron y ensayaron cuarenta especímenes (losas) -agrupados en diez muestras de concreto-, con diferente tipo y contenido de refuerzo (fibras), y con diferente forma de colocación del concreto (“moldeado” y “lanzado”). Se siguió el método establecido en el proyecto de norma ASTM (ref.2) de ese momento (2001), que acaba de aprobarse como método estándar de ensayo bajo la denominación ASTM C 1550-03. La tenacidad del concreto se determina a partir de ensayos de flexión, usando losas o paneles circulares. El desempeño post-elástico de paneles circulares sujetos a una carga transversal puntual en el centro, es representado por la energía absorbida hasta una deflexión central especificada. En este método de prueba, la energía absorbida hasta una deflexión dada, representa la habilidad o capacidad de redistribución de esfuerzos que tiene el concreto reforzado con fibras después de la fisuración. El comportamiento post-elástico de elementos estructurales de concreto reforzado con fibras -como losas- es bien representado por el ensayo de paneles circulares simplemente apoyado sobre tres “pivots” dispuestos simétricamente alrededor de dicha circunferencia y sujetos a una carga central puntual, aplicada a un ritmo de desplazamiento prescrito. Dicho panel experimenta flexión bi-axial en respuesta a la carga aplicada y exhibe un modo de falla similar al comportamiento in-situ de estructuras tales como losas de concreto apoyadas sobre terreno, revestimiento de túneles y estabilización de taludes con shotcrete.

RECONOCIMIENTO El autor agradece y expresa públicamente su reconocimiento a todas las personas involucradas en el desarrollo del proyecto en todas sus etapas: gestores, patrocinadores, personas vinculadas a la aprobación y gestión del mismo, a los ejecutores, y en general a quienes intercedieron con sus buenos oficios para materializar el trabajo de investigación (ref.1), base del presente resumen. Estas personas representan tanto a UNICON como a la PUCP, entre ellos se pueden citar los Ingenieros: E. Pasquel, A. Romero, C. Guerra, F. Osco, C. Palomino, D. Torrealva, M. Blondet, G. Villa-García, los trabajadores del Laboratorio de Estructuras-PUCP y los de la Planta de UNICON en San Juan. Expreso mi agradecimiento por su participación a todos ellos y a los que pudieran ser omitidos les ofrezco disculpas anticipadas.

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1. ANTECEDENTES Y GENERALIDADES El presente trabajo, contiene en forma resumida los resultados experimentales de una serie de ensayos desarrollados en el Proyecto: "Ensayos de Flexión en Losas Circulares de Concreto Reforzado con Fibras, apoyadas en tres pivots y con carga puntual central" realizado en el año 2001 en el Laboratorio de Estructuras-PUCP con el patrocinio de la empresa UNICON. Dicho trabajo incluyó la supervisión de la elaboración de las losas y de las mediciones de control en el concreto fresco (asentamiento, contenido de aire, temperatura, peso unitario), así como la ejecución de los ensayos de flexión y de compresión y el procesamiento de resultados. Los especimenes fueron elaborados por personal y en las instalaciones de UNICON -Planta San Juan-, así como los ensayos de control en el concreto fresco. El proceso de curado se realizó igualmente en la citada planta, hasta alcanzar los 27 días de edad; posteriormente las losas fueron ensayadas en el Laboratorio de Estructuras-PUCP a los 28 días de edad. 2. OBJETIVO Y ALCANCE El objetivo fundamental del proyecto fue estudiar comparativamente el comportamiento en flexión de losas circulares de concreto, reforzadas con diferentes tipos de refuerzo y elaboradas de diferente forma ("moldeado" o "lanzado"). Se incluye un resumen de la información acerca de la identificación (Tabla 1), los resultados de las mediciones en el concreto fresco (Tabla 2), las características geométricas de los especimenes, la descripción y procedimiento de ensayo, registro y resultado de los ensayos, tanto de la carga aplicada y la deflexión asociada a dicha carga, como la energía absorbida, obtenida en puntos discretos; el comportamiento observado y comentarios generales (Tablas 4.a y 4.b). 3. CARACTERÍSTICAS DE LOS ESPECÍMENES

Se elaboraron en total once muestras de concreto denominadas en forma correlativa desde M1 hasta M11. Con la muestra M3 hubo dificultades en la colocación del concreto, por lo que ésta fue reemplazada por la muestra M11. Para cada muestra se preparó cuatro losas a partir de un metro cúbico de concreto. Las losas se fabricaron en moldes metálicos circulares de 800mm de diámetro y 75mm de espesor (valores nominales). Las características geométricas (reales) de los

especímenes fueron medidos y se usaron para los cálculos finales. De cada muestra se elaboraron cuatro losas circulares de concreto. Dos de ellas se construyeron colocando y compactando el concreto en forma "normal" o convencional (losas "moldeadas"), las cuales se identificaron con la letra "N"; las otras dos se construyeron con concreto lanzado o "shotcrete" por vía húmeda, estas se identificaron con la letra "S". De esta manera se obtuvieron en total 40 losas de ensayo (Tabla 1). Las losas "moldeadas" tuvieron un peso promedio de aproximadamente 28 kg; mientras que las de "shotcrete", de 37.5 kg.

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4. PROCESO CONSTRUCTIVO Para cada muestra se utilizo la mezcla típica de shotcrete ( cemento tipo I, agregado de gradación I ACI 506, microsílice, aditivo superplastificante y agua ) a la cual se le integro los diferentes tipos de refuerzo en cantidades variadas (Tabla 1). Luego de 05 minutos de mezclado en el “mixer” a 15 RPM ( a fin de garantizar una distribución homogénea de las fibras ), se realizaron los ensayos del concreto en estado fresco; seguidamente se elaboraron las losas "moldeadas". Para la construcción de los paneles circulares se utilizo la técnica de lanzado de concreto por vía húmeda. Las losas "moldeadas" fueron enrasadas en la superficie superior expuesta, inmediatamente después se protegieron cubriéndolas con una manta plástica durante aproximadamente 20 horas, hasta el instante de desencofrarlas. El lanzado del concreto para elaborar las losas de "shotcrete", se realizó en forma perpendicular al plano de los moldes inclinados (aproximadamente 70° con un plano horizontal). En la elaboración de estas losas se usó un aditivo acelerante de fragua (MEYCO). Las losas de "shotcrete" no fueron enrasadas, por lo que mostraron espesor no uniforme; además estas losas no fueron protegidas (cubriéndolas) inmediatamente después de fabricadas. Las muestras M4 y M5 se fabricaron sin refuerzo interior. A las losas de la muestra M4 se les aplicó externamente en la cara encofrada de apoyo, una capa de recubrimiento polimerico en la víspera del ensayo, cuando tuvieron 27 días de edad. Después de desmoldarlas o desencofrarlas, ambos tipos de losas ("moldeadas" y de "shotcrete") fueron curadas por inmersión en una poza de curado durante 26 días.

TABLA 1. IDENTIFICACIÓN DE TESTIGOS, SEGÚN MUESTRA Y FORMA DE COLOCACIÓN Identific. Mezcla Moldeado Lanzado Tipo Cantidad

N1 D40 S1 D40 N2 D40 S1 D40 N1 D50 S1 D50 N2 D50 S2 D50 N1 D 60 S1 D60 N2 D60 S2 D60 N1 MS S1 MS N2 MS S2 MS

N1 S1 N2 S2

N1 HPP S1 HPP N2 HPP S2 HPP N1 ME S1 ME N2 ME S2 ME N1 N40 S1 N40 N2 N40 S2 N40 N1 N50 S1 N50 N2 N50 S2 N50 N1 N60 S1 N60 N2 N60 S2 N60

M 1

M 11

9 kg/m³

1 capa interior

- M 5

M 6

M 4

M 2

M 7

M 8

M 9

M 10

50 kg/m³

60 kg/m³

Fibra H

Malla Electrosoldada Fibra N Fibra N

Fibra N

Membrana Polimerica

Sin Fibras

1 capa exterior

40 kg/m³

Fibra D

Fibra D Fibra D

40 kg/m³

50 kg/m³

60 kg/m³

Refuerzo / Fibra Identific. Espécimen

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5. EQUIPO PARA ENSAYOS DE FLEXIÓN DE LOSAS CIRCULARES

- Marco de reacción para ensayar losas circulares, formado con base a perfiles metálicos rígidos tipo "mecano" y dispositivo metálico de apoyo de las losas de ensayo.

- Actuador estructural MTS de 500 kN de capacidad de carga y ± 150 mm de desplazamiento, respectivamente. El sistema incluye una Celda de Carga y es accionado hidráulicamente, con control automático de desplazamiento del pistón (similar al sistema “closed-loop”).

- Sistema automático de adquisición de datos, implementado con software LabView. - Transductor lineal de desplazamiento (LVDT), marca HBM, de 50 mm de rango de medición,

calibrado para 0.005 mm de precisión y accesorios En todos los casos se usó un sensor de desplazamientos (LVDT) externo -que permitió obtener las “deflexiones locales”-, ubicado en el centro de la cara inferior de la losa y referido a un sistema de referencia externo fijo e indeformable, cuyos datos se usaron en el cálculo y procesamiento de resultados. El sensor de deflexiones incorporado al actuador estructural -que permitió obtener “deflexiones globales”- sólo se usó referencialmente. 6. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO Fue importante ubicar el centro del espécimen en ambas caras: al de la cara inferior (encofrada), se le adhirió una base para el sensor de deflexiones; y el de la cara superior, sirvió para alinearlo con el eje de carga. Se ubicaron las direcciones de tres diámetros espaciados entre sí 60° en el sentido antihorario, tomando arbitrariamente la dirección y punto de partida. A partir de éstas, se trazaron tres diámetros (d1, d2 y d3) y se midieron seis espesores en el perímetro, en los extremos de cada diámetro (t1 y t1', t2 y t2', t3 y t3'). Después del ensayo -fragmentando la losa por las zonas de agrietamiento-, fue posible medir dos espesores más por cada grieta (e1 y e2, generalmente en la grieta 1, 2 y/ó 3), además del espesor máximo y mínimo (emáx, emin) de la losa. Con estos valores, se calcularon los valores promedio para cada dimensión.

El ensayo se realizó a una velocidad de 2mm/min, los primeros 5mm de deflexión; y de 5mm/min hasta el final del ensayo (hasta alcanzar o superar 40 mm). Durante todo el ensayo se llevó un registro continuo y simultáneo de la medida de la deflexión "global" y "local". En el "global" se registró la deflexión medida en el transductor de desplazamientos incorporado en el actuador

estructural; y en el "local" se registró la deflexión medida en el transductor externo. A partir de estas deflexiones, combinadas con la carga aplicada, se obtuvieron gráficos globales y locales. Se procesaron los gráficos locales -más limpios y menos influenciados por las condiciones de ensayo- para obtener los valores calculados. Durante la ejecución del ensayo se trató se identificar la secuencia de aparición de fisuras y los valores de carga asociados, sin embargo no siempre resultó factible. Usando la curva Carga-Deflexión, libre de desplazamientos extraños, se calcula la energía absorbida entre el inicio de la carga y la deflexión especificada. Se determina la energía absorbida como el área bajo la curva P-δ. Si el espesor medio del panel difiere de 75mm por menos de 10mm, y el diámetro del panel difiere de 800mm por menos de 20mm, la capacidad de carga de fisuración y la energía

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absorbida pueden ser corregidas usando las fórmulas (I) y (II), respectivamente :

400,2 ,' δα

α

−=

= donde

dd

ttpp oo ... (I)

800,2 ,' δβ

β

−=

= donde

dd

ttWW oo ... (II)

Donde: p es la carga corregida que causa la fisuración o la capacidad de carga residual, en kilo Newtons 'p es la capacidad de carga medida, en kilo Newtons t es el espesor medio, en milímetros ot es el espesor nominal de 75 mm d d es el diámetro promedio, en milímetros od es el diámetro nominal de 800 mm δ es la deflexión central a la cual la capacidad de carga es medida (en milímetros) W es la energía absorbida corregida, medida en Joules 'W es la energía absorbida, medida en Joules Normalmente aparecieron tres fisuras radiales post-ensayo en las losas. Cuando sólo ocurrió una fisura diametral, se registró la distancia angular entre la fisura y el radio que contenía a uno de los apoyos más cercanos. 7. RESULTADOS Los resultados de los ensayos tales como carga de fisuración máxima y última registradas, las deflexiones asociadas a cada una de las cargas mencionadas y la energía absorbida -como una medida de la tenacidad del concreto reforzado con fibras-, se presentan en las Tablas 4.a y 4.b. Las formas de falla típicas, y otros detalles relevantes se muestran en algunas fotografías adjuntas. Los gráficos Energía Absorbida -vs- Deflexión en Punto Central, procesados a partir de los registros de ensayos, se presentan en los gráficos G-M1, G-M2, G-M11, G-M6, G-M7, G-M8, G-M9 y G-M10; y agrupados por muestras –incluyendo promedios-, en los Gráficos denominados G.a, G.b, G.c y G.d. 8. COMENTARIOS FINALES

• Las losas "moldeadas" se elaboraron en posición horizontal, mientras que las de "shotcrete", en posición inclinada (aproximadamente 60° con un plano horizontal).

• En las mezclas para fabricar losas de "shotcrete", se usó acelerante de fragua, mas no así en las losas "moldeadas"

• A diferencia de las losas "moldeadas", las de "shotcrete" no fueron enrasadas en la superficie superior expuesta. Este hecho incrementó la inercia de las losas de “shotcrete”, debido a que tuvieron espesor no uniforme y variado, y en general, superior al espesor de las losas “moldeadas”

• En la (ref.4) se recomienda enrasar los especímenes de shotcrete, para lograr un espécimen plano de espesor uniforme: “Mantener el espesor uniforme es un paso importante para lograr baja variabilidad ya que el desempeño o comportamiento es muy dependiente del espesor final y uniformidad del espécimen”

• A diferencia de las losas "moldeadas", las de "shotcrete" no fueron protegidas -con una manta

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plástica- inmediatamente después de fabricadas • Todas las losas después de desencofradas, fueron curadas por inmersión en una poza de agua,

donde permanecieron aproximadamente 26 días. La edad de ensayo de las losas fue de 28 días. • En la medición de deflexiones -durante el ensayo- se observó que no es simple medir

directamente la deflexión vertical pura sin incluir un desplazamiento horizontal -aunque éste sea pequeño-. Esta componente horizontal es difícil de cuantificar para hacer la corrección respectiva. La razón -entre otros factores- obedece a que se trata de un problema de "grandes desplazamientos"

• Las distribución de las fibras en la mezcla, está condicionada al tipo de fibra utilizado y la forma de colocación del concreto ("moldeado" o "lanzado"). Por ejemplo, las fibras "D" vienen en paquetes integrados o adheridos con pegamento, los que eventualmente no se separan o desintegran en la mezcla, lo que dificulta la distribución en la misma

• Las fibras D no se desintegraron adecuadamente en las mezclas M1, M2 y M11. Este hecho se pudo evidenciar al observar las superficies de falla radiales donde se apreciaron fibras en paquete

• En general, las muestras "moldeadas" presentaron mayor porosidad que las mezclas de "shotcrete", posiblemente, debido a la energía de compactación producida por el "lanzado".

• En general, las losas sin refuerzo -incluyendo las losas que tuvieron recubrimiento polimerico externo -, fallaron abruptamente (falla frágil), sin exhibir deformación apreciable

• Por lo general, en el caso de las losas con refuerzo, las de "shotcrete" tuvieron mayor capacidad de carga que las "moldeadas", aunque esta tendencia no se evidenció en las muestras M6-HPP y M7-ME

• La muestra M7-N ("moldeadas") mostró un mejor comportamiento que la M7-S ("shotcrete"). Esta última tuvo falla frágil. Se comportó mejor la muestra M7-N, posiblemente debido a que en el proceso de fabricación, el acomodo de la mezcla es apreciablemente más homogéneo que cuando el concreto es lanzado y la presencia de la malla electrosoldada la cual obstaculiza su libre paso e impide lograr homogeneidad semejante a la del caso "moldeado"

• Se evidencia una inconsistencia entre lo indicado en las secciones 5 y 10 de la (ref. 2). En el párrafo final del acápite 5.6 dice: "si el espesor promedio difiere significativamente del espesor de 75 mm requerido, entonces los factores de corrección por espesor mostrados en la sección 10 pueden usarse para escalar el desempeño del espécimen a uno de espesor equivalente a 75mm". Sin embargo en la sección 10, acápites 10.4 y 10.5, se especifican factores de corrección para cuando el espesor medio de los paneles difiere de 75 mm en menos de 10 mm, y el diámetro medio de los paneles difiere de 800 mm en menos de 20 mm. En estos casos la capacidad de carga para la fisuración y la energía absorbida pueden ser corregidos usando unas expresiones que son función de la relación entre espesores y diámetros nominales y reales medidos. Dado que el espesor promedio medido, excede la tolerancia fijada en la propuesta de norma, y ésta no da alternativa para cuando la diferencia es mayor que 10 mm, se optó por no hacer corrección alguna. Como referencia se incluyen las expresiones de corrección (I y II)

• La norma actual ASTM C1550-03 trata mejor la situación antes mencionada y especifica tolerancias tanto para el espesor (±15 mm) como para el diámetro (±10 mm) de los paneles; en caso se excedan estos límites, simplemente se debe descartar el espécimen. Esta norma no propone corrección alguna para la carga, pero sí para la deflexión y para la energía absorbida, con expresiones ligeramente modificadas, respecto a las propuestas en el proyecto de norma (usada en el presente trabajo)

• La versión ASTM C 1550-03 indica preparar al menos tres especímenes por cada mezcla de concreto o shotcrete en prueba. Una muestra se compone de al menos dos ensayos exitosos (de los tres fabricados), es decir aquellos que exhiben un modo de falla con tres grietas radiales.

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G.a- Promedios / Tipo de Muestra y Forma de Colocación (N y S)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 5 10 15 20 25 30 35 40

D eflexión en P unto C entral (m m )

Prom. M1-N

Prom. M1-S

Prom. M2-N

Prom. M2-S

Prom. M6-N

Prom. M6-S

Prom. M7-N

Prom. M7-S

Prom. M8-N

Prom. M8-S

Prom. M9-N

Prom. M9-S

Prom. M10-N

Prom. M10-S

Prom. M11-N

Prom. M11-S

Ocasionalmente un espécimen falla diametralmente (esto refleja baja capacidad de absorción de energía), por lo que este resultado debe ser descartado y sólo deben considerarse los otros dos resultados.

9- REFERENCIAS [1]: "Ensayos de Flexión en Losas Circulares de Concreto Reforzado con Fibras, apoyadas en tres

puntos y con carga central" [2] Proyecto de norma ASTM: Standard Test Method for Flexural Toughness of Fiber Reinforced

Concrete (using Centrally Loaded Round Determinate Panel), borrador publicado el 3 de Abril del 2000.

[3] ASTM C1550-03: Standard Test Method for Flexural Toughness of Fiber Reinforced Concrete (using Centrally Loaded Round Panel). Esta versión ha sido aprobada en Enero y publicada en Mayo del 2003.

[4] Round Determinate Panel Testing in Australia. por E. Stefan Bernard. Shotcrete Magazine, A quarterly publication of the American Shotcrete Association. Volumen 2, Número 2, Mayo 2000.

10- TABLAS, VALORES Y GRÁFICOS IMPORTANTES

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Identificación ParámetroMuestra/Panel Medido Fisuración Máxima Ultima 0-10mm 0-20mm 0-30mm 0-40mm

Carga (kN) 37,408 - 2,814 10,346 6,721 4,473 2,814Deflexión (mm) 0,608 - 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 12,947 - 317,573 142,457 226,574 281,670 317,573Carga (kN) 37,260 - 2,405 10,985 6,185 3,967 2,405Deflexión (mm) 0,620 - 40,000 10,000 20,000 30,000 40,000Energ. Abs. (J) 15,143 - 323,867 158,470 242,410 292,520 323,867Carga (kN) 42,440 33,987 0,745 19,781 8,596 2,624 0,745Deflexión (mm) 0,690 2,866 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 15,714 87,070 483,768 278,990 416,610 470,320 438,768Carga (kN) 44,144 38,644 5,200 23,558 13,787 8,700 5,200Deflexión (mm) 1,057 3,161 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 26,513 106,351 673,460 315,526 493,798 604,238 673,460Carga (kN) 37,850 33,139 2,866 16,635 8,908 5,389 2,866Deflexión (mm) 0,529 2,654 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 12,524 82,300 491,226 260,514 381,401 451,426 491,226Carga (kN) 38,685 - 3,334 16,978 8,661 5,532 3,334Deflexión (mm) 0,715 - 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 16,786 - 489,950 254,382 377,709 447,348 489,950Carga (kN) 34,548 34,852 4,779 23,355 13,909 8,230 4,779Deflexión (mm) 0,835 3,125 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 18,473 94,294 662,208 304,258 491,770 599,810 662,208Carga (kN) 39,601 43,122 3,993 26,528 13,558 7,368 3,993Deflexión (mm) 0,907 3,681 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 21,222 136,365 699,936 354,804 543,935 645,918 699,936Carga (kN) 37,850 37,850 2,866 18,831 11,672 7,097 3,754Deflexión (mm) 0,529 2,654 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 12,524 82,300 491,226 240,787 391,593 483,000 536,134Carga (kN) 38,685 - 3,334 14,998 9,794 5,852 3,489Deflexión (mm) 0,715 - 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 16,786 - 489,950 192,020 315,340 391,950 437,140Carga (kN) 34,548 34,852 4,779 42,980 20,258 10,308 6,401Deflexión (mm) 0,835 3,125 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 18,473 94,294 662,208 520,671 824,817 963,784 1050,240Carga (kN) 39,601 43,122 3,993 29,186 14,164 7,848 4,312Deflexión (mm) 0,907 3,681 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 21,222 136,365 699,936 347,010 552,010 658,701 715,730Carga (kN) 31,621 - 0,200 - - - -Deflexión (mm) 1,332 - 2,375 - - - -Energ. Abs. (J) 21,518 - 28,856 - - - -Carga (kN) 32,036 - 0,189 - - - -Deflexión (mm) 1,963 - 4,524 - - - -Energ. Abs. (J) 29,899 - 36,172 - - - -Carga (kN) 35,579 - 0,200 - - - -Deflexión (mm) 1,281 - 2,233 - - - -Energ. Abs. (J) 20,368 - 28,556 - - - -Carga (kN) 35,284 - 0,113 - - - -Deflexión (mm) 1,293 - 2,768 - - - -Energ. Abs. (J) 20,381 - 28,145 - - - -Carga (kN) 30,723 - 0,273 - - - -Deflexión (mm) 0,472 - 2,963 - - - -Energ. Abs. (J) 9,219 - 20,933 - - - -Carga (kN) 27,526 - 0,161 - - - -Deflexión (mm) 0,463 - 3,116 - - - -Energ. Abs. (J) 7,367 - 16,354 - - - -Carga (kN) 45,950 - 0,026 - - - -Deflexión (mm) 0,716 - 2,193 - - - -Energ. Abs. (J) 17,883 - 28,248 - - - -Carga (kN) 37,127 - 0,265 - - - -Deflexión (mm) 0,551 - 2,582 - - - -Energ. Abs. (J) 11,952 - 25,307 - - - -

TABL

A 4a

. R

ESU

LTAD

OS

DE

ENSA

YOS

FLEX

IÓN

EN

LO

SAS

CIR

CU

LAR

ES D

E C

ON

CR

ETO

CO

N F

IBR

AS

M5 - S1

M4 - S2 MS

M5 - N1

M5 - N2

M11 - S1 D60

M11 - S2 D60

M4 - N1 MS

M5 - S2

M4 - S1 MS

M4 - N2 MS

M2 - S1 D50

M2 - S2 D50

M11 - N1 D60

M11 - N2 D60

M1 - S1 D40

M1 - S2 D40

M2 - N1 D50

M2 - N2 D50

Valores Registrados y/o Calculados

M1 - N1 D40

M1 - N2 D40

Identificación ParámetroMuestra/Panel Medido Fisuración Máxima Ultima 0-10mm 0-20mm 0-30mm 0-40mm

Carga (kN) 33,908 - 3,407 23,300 12,110 6,070 3,407Deflexión (mm) 0,560 - 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 10,570 - 508,582 204,172 376,125 462,326 508,582

M6 - N2 HPP Carga (kN) 31,659 - 2,814 20,363 9,198 4,518 2,814Deflexión (mm) 0,459 - 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 9,176 - 435,268 195,129 335,903 400,990 435,268Carga (kN) 36,805 - 1,493 20,381 9,188 4,517 1,493Deflexión (mm) 0,662 - 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 14,584 - 540,663 195,129 335,903 400,990 540,663Carga (kN) 31,049 - 3,167 23,320 10,545 6,090 3,167Deflexión (mm) 0,644 - 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 12,504 - 490,004 206,606 366,576 446,101 490,004Carga (kN) 30,478 - 5,580 22,276 20,469 15,420 5,580Deflexión (mm) 0,572 - 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 9,464 - 708,563 216,046 428,606 614,870 708,563Carga (kN) 26,906 - 2,655 20,134 18,893 7,645 2,655Deflexión (mm) 0,583 - 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 8,523 - 594,518 194,648 389,935 556,000 594,518Carga (kN) 29,395 30,402 4,241 14,451 - - -Deflexión (mm) 0,582 4,072 14,133 10,000 - - -Energ. Abs. (J) 11,626 112,684 302,213 270,785 - - -Carga (kN) 26,488 - 7,973 23,360 10,105 - -Deflexión (mm) 0,699 - 25,645 10,000 20,000 - -Energ. Abs. (J) 11,014 - 427,326 235,697 372,637 - -Carga (kN) 50,048 - 0,927 10,562 3,741 1,917 0,925Deflexión (mm) 0,790 - 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 20,938 - 381,744 277,582 342,013 369,024 382,494Carga (kN) - - - - - - -Deflexión (mm) - - - 10 20 30 40Energ. Abs. (J) - - - - - - -Carga (kN) 45,013 - 0,713 13,821 4,442 1,870 0,713Deflexión (mm) 0,868 - 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 22,559 - 398,769 277,325 357,680 386,829 398,769Carga (kN) 65,769 - 0,205 11,594 2,861 0,932 0,205Deflexión (mm) 0,824 - 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 30,562 - 435,353 351,627 413,259 430,708 435,353Carga (kN) 49,033 - 0,566 8,913 3,936 1,727 0,566Deflexión (mm) 0,706 - 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 21,107 - 332,381 236,737 295,159 321,605 332,381Carga (kN) 50,486 - 0,604 9,490 3,073 1,467 0,604Deflexión (mm) 0,681 - 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 21,358 - 346,993 262,950 315,926 337,397 346,993Carga (kN) 49,167 - 1,250 16,746 5,514 2,331 1,250Deflexión (mm) 1,764 - 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 66,260 - 464,980 312,661 411,556 447,400 464,980Carga (kN) 63,048 - 1,301 16,970 4,845 2,424 1,301Deflexión (mm) 1,798 - 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 87,527 - 528,282 381,584 476,940 510,320 528,282Carga (kN) 54,263 54,355 0,255 11,599 3,467 1,174 0,255Deflexión (mm) 1,789 1,956 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 74,694 84,124 418,193 327,377 390,401 411,814 418,193Carga (kN) 43,258 - 1,041 10,335 3,726 1,836 1,041Deflexión (mm) 0,715 - 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 17,578 - 365,399 262,405 324,482 351,066 365,399Carga (kN) 58,447 - 1,216 14,960 5,450 2,328 1,216Deflexión (mm) 1,608 - 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 68,158 - 496,744 354,330 443,634 479,720 496,744Carga (kN) 47,784 51,184 0,000 15,090 3,858 1,143 0,000Deflexión (mm) 1,326 3,010 40 10 20 30 40Energ. Abs. (J) 45,651 129,563 447,266 329,770 421,690 443,130 447,266

M10 - N2 N60

M10 - S1 N60

M10 - S2 N60

TABL

A 4b

. R

ESU

LTAD

OS

DE

ENSA

YOS

FLEX

IÓN

EN

LO

SAS

CIR

CU

LAR

ES D

E C

ON

CR

ETO

CO

N F

IBR

AS

M9 - N2 N50

M9 - S1 N50

M9 - S2 N50

M10 - N1 N60

M8 - N2 N40

M8 - S1 N40

M8 - S2 N40

M9 - N1 N50

M6 - N1 HPP

M6 - S1 HPP

M6 - S2 HPP

M7 - N1 ME

M7 - N2 ME

M7 - S1 ME

M7 - S2 ME

M8 - N1 N40

Valores Registrados y/o Calculados

Page 9: DETERMINACIóN DE LA TENACIDAD POR FLEXI0N DEL CONCRETO YO SHOTCRETE REFORZADO CON FIBRAS.pdf

XIV CONGRESO NACIONAL DE INGENIERIA CIVIL - IQUITOS 2003 Capítulo de Ingeniería Civil del Consejo Departamental de Loreto del Colegio de Ingenieros del Perú

Gerencia XIV CONIC: ICG Instituto de la Construcción y Gerencia Calle Nueve 1056 Urb. Corpac San Isidro, LIMA – PERU / (51 – 1) 225-9066 / www.construccion.org.pe / [email protected]

9

G.b- Promedios / Muestras "Moldeadas" - [Colocación N (Normal)]

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 5 10 15 20 25 30 35 40

D eflexión en Punto C entral (m m )

Prom. M 1-N

Prom. M 2-N

Prom. M 6-N

Prom. M 7-N

Prom. M 8-N

Prom. M 9-N

Prom. M 10-N

Prom. M 11-N

Promedio N

G.c- Promedios / Muestras "Lanzadas" - [Colocación: S (Shotcrete)]

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Deflexión en Punto Central (mm)

Ener

gía

Abs

orbi

da (J

)

Prom. M 1-S

Prom. M 2-S

Prom. M 6-S

Prom. M 7-S

Prom. M 8-S

Prom. M 9-S

Prom. M 10-S

Prom. M 11-S

Promedio S

G.d- Prom.Gral. / Grupos de Muestras según Colocación (N y S)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Deflexión en Punto Central (mm)

Ener

gía

Abs

orbi

da (J

)

Promedio N

Promedio S

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XIV CONGRESO NACIONAL DE INGENIERIA CIVIL - IQUITOS 2003 Capítulo de Ingeniería Civil del Consejo Departamental de Loreto del Colegio de Ingenieros del Perú

Gerencia XIV CONIC: ICG Instituto de la Construcción y Gerencia Calle Nueve 1056 Urb. Corpac San Isidro, LIMA – PERU / (51 – 1) 225-9066 / www.construccion.org.pe / [email protected]

10

G-M1. Muestra M1- D40

0

200

400

600

800

1000

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Deflexión en Punto Central (mm)

Ener

gía

Abs

orbi

da (J

)

M1-N1 D40

M1-N2 D40

Prom. M1-N

M1-S1 D40

M1-S2 D40

Prom. M1-S

G-M2. Muestra M2 - D50

0

200

400

600

800

1000

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Deflexión en Punto Central (mm)

Ener

gía

Abs

orbi

da (J

)

M2-N1 D50

M2-N2 D50

Prom. M2-N

M2-S1 D50

M2-S2 D50

Prom. M2-S

G-M6. Muestra M6 - HPP

0

200

400

600

800

1000

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Deflexión en Punto Central (mm)

Ener

gía

Abs

orbi

da (J

)

M6-N1 HPP

M6-N2 HPP

Prom. M6-N

M6-S1 HPP

M6-S2 HPP

Prom. M6-S

G-M7. Muestra M7- ME

0

200

400

600

800

1000

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Deflexión en Punto Central (mm)

Ener

gía

Abs

orbi

da (J

)

M7-N1 ME

M7-N2 ME

Prom. M7-N

M7-S1 ME

M7-S2 ME

Prom. M7-S

G-M9. Muestra M9 - N50

0

200

400

600

800

1000

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Deflexión en Punto Central (mm)

Ener

gía

Abs

orbi

da (J

)

M9-N1 N50

M9-N2 N50

Prom. M9-N

M9-S1 N50

M9-S2 N50

Prom. M9-S

G-M10. Muestra M10-N60

0

200

400

600

800

1000

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Deflexión en Punto Central (mm)

Ener

gía

Abs

orbi

da (J

)

M10-N1 N60

M10-N2 N60

Prom. M10-N

M10-S1 N60

M10-S2 N60

Prom. M10-S

G-M11. Muestra M11-D60

0

200

400

600

800

1000

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Deflexión en Punto Central (mm)

Ener

gía

Abs

orbi

da (J

)

M11-N1 D60

M11-N2 D60

Prom. M11-N

M11-S1 D60

M11-S2 D60

Prom. M11-S

G-M8. Muestra M8 - N40

0

200

400

600

800

1000

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Deflexión en Punto Central (mm)

Ener

gía

Abs

orbi

da (J

)

M8-N1 N40

M8-N2 N40

Prom. M8-N

M8-S1 N40

M8-S2 N40

Prom. M8-S