Ensayo Barcelona_doble Punzonamiento

Comprendern que esta dedicatoria se destine a dos personas, Carlos Saludes y Francisca Requena, mis padres. Gracias por apoyarme incondicionalmente, por estar en todos los momentos, tantos en los difciles como en los buenos, y por todo lo recibido.

A Aida por su ayuda, comprensin y apoyo, porque sin ella no sera la persona que soy. A mis amigos de toda la vida por todos los momentos que hemos pasado y pasaremos juntos, y a todas las buenas amistades que me llevo de la Universidad.

Un especial agradecimiento a mis tutores, Antonio Aguado y Climent Molins, por la ayuda y el cordial trato recibido durante toda la elaboracin de la presente tesina.

RESUMEN

Con el objetivo de caracterizar la resistencia y el comportamiento a postfisuracin del hormign reforzado con fibras, se realizan tradicionalmente ensayos de vigas prismticas a flexotraccin. Dicha tipologa de ensayos presenta una dispersin de resultados elevada, que en consecuencia, invalida el empleo de este tipo de ensayos para el control sistemtico del hormign reforzado con fibras. Adems, presentan el inconveniente de tratarse de ensayos laboriosos en los que se emplean probetas pesadas. Existen tambin ensayos normalizados a traccin indirecta y directa, siendo estos ltimos complicados de ejecutar. De dichos ensayos se derivan unos resultados que ofrecen, del mismo modo que los ensayos a flexotraccin, unas dispersiones elevadas. Con la finalidad de solucionar esta serie de inconvenientes, en la presente tesina se expone y analiza un ensayo a traccin indirecta basado en la configuracin del ensayo de doble punzonamiento, denominado ensayo Barcelona. El ensayo Barcelona consiste en la aplicacin de una carga de forma no excntrica en ambas caras de una probeta cilndrica mediante un plato o punzn metlico. La muestra a ensayar se obtiene del corte por la mitad de una probeta cilndrica inicial, obtenindose de esta manera dos probetas (mitad superior y mitad inferior). Este ensayo es la adaptacin del double-punching test (DPT) para hormign sin fibras presentado por Chen (1970). En la presente tesina se realiza inicialmente una investigacin de los estudios existentes ms significativos sobre el ensayo de doble punzonamiento, los cuales pretenden definir el comportamiento a carga ltima y la resistencia a traccin del hormign. Con el objetivo de analizar el comportamiento y el modo de rotura del ensayo, se realiza posteriormente una descripcin y anlisis exhaustivo de la fenomenologa del mismo. Una vez analizada la fenomenologa del ensayo de doble punzonamiento, aparece la necesidad de fijar los parmetros geomtricos y condicionantes de carga que definirn el ensayo Barcelona. Dichos parmetros sern aquellos que producen una menor dispersin en los resultados derivados del ensayo. Para ello se realizan una serie de campaas experimentales a modo de puesta a punto, las cuales pretenden demostrar adems, la viabilidad del ensayo Barcelona aplicado al hormign reforzado con fibras. Los parmetros estudiados en cuestin son la esbeltez y altura de la probeta, dimetro del plato de carga, velocidad de carga, posicin de la probeta y la excentricidad de la carga aplicada. La campaa de ensayos se realiza sobre probetas suministradas por las plantas de prefabricacin de dovelas de la UTE Lnia 9 y UTE Gorg, procedentes de la obra de la Lnea 9 del Metro de Barcelona. Una vez fijadas las diferentes variables que definen el ensayo Barcelona, se realiza un estudio experimental mediante probetas de hormign reforzado con 5 y 6,5 kg/m3 de fibras plsticas y 25 kg/m3 de fibras metlicas, ensayadas en la configuracin final del ensayo Barcelona. De este modo se pretende estudiar y analizar los coeficientes de variabilidad de las diferentes resultados que se derivan en el ensayo. Adems, se presentan y analizan los resultados obtenidos en una serie de ensayos a flexotraccion de vigas, basados en la norma belga NBN B 15-238, de probetas prismticas moldeadas con las mismas amasadas de hormign e igual tipo y densidad de fibras que las empleadas en las probetas ensayadas mediante el ensayo Barcelona. A partir de los resultados obtenidos para ambas tipologas de ensayos se realizar un estudio de correlacin entre los dos ensayos. Previo a realizar la correlacin entre ambos ensayos, se analiza y fija la equivalencia que existe entre los ensayos, en trminos de absorcin de energa, a partir de modelos de rotura simplificados. Una vez fijadas las diferentes equivalencias entre los ensayos se realiza la correlacin lineal de los resultados equivalentes para las probetas reforzadas con los dos tipos de fibras; fibras metlicas (25 kg/m3) y fibras plsticas (5 y 6,5 kg/m3). Finalmente, se realiza un estudio y una comparacin de los resultados derivados de ambos ensayos en trminos de resistencia, aplicando para el ensayo Barcelona el mtodo de bielas y tirantes propuesto por la Universitat Politcnica de Catalunya.

ABSTRACT

Traditionally, flexural beam tests are done in order to point out fibre reinforced concrete strength and performance post-crack fissuration. Those tests present results with elevated coefficients of variation, that consequently invalidates the use of them for the systematic control of the fibre reinforced concrete. Moreover, present the inconvenient of being hard tests in which heavy specimens are used. There are also direct and indirect tensile standardized tests, being difficult to carry out. From this mentionated test, an elevated coefficient of variation is deduced, like in the flexural test. In the current thesis, an indirect tensile test based on the configuration of double-punch test, named Barcelona test, it is expounded and analyzed, in order to solve these several disadvantages. The Barcelona test consists in the application of a non eccentric load on both sides of a cylindrical specimen test by means of a plate or a metallic punch. The testing specimen it is obtained by the half cut of an initial cylindrical specimen test, having consequently two specimen tests (upper half and lower half). The Barcelona test is the adaptation of the double-punching test for plain concrete introduced by Chen (1970). Firstly, in the current thesis, a research of the more significant existing studies about the double punching-test is done, this research tries to define the post-peak load behaviour and the tensile strength. With the purpose to analyzed the performance and the failure mechanism of the test, a description and exhaustive study of its own is done. It is important to fix the geometric parameters and the load conditions that will define the Barcelona test. The final parameters are those that produce the lower coefficient of variation of the Barcelonas test results. The different parameters fixed in the current thesis are the specimens diameter and high, the punchs diameter, the position of the specimen during the test and the eccentricity of the applied load over both sides of the specimen test. The experimental study is realized with specimens tests produced in the UTE Lnia 9 and UTE Gorg, that are construction companies of the future Lnia 9 in the Barcelonas underground. When the different test parameters are fixed, an experimental study with concrete specimen reinforced with 5 and 6,5 kg/m3 of plastic fibre and 25 kg/m3 of steel fibre in the final configuration of the Barcelona test is done. In that way, the different coefficient of variation obtained in the test are analyzed. Also, the results obtained in several batches of flexural test based in the standard NBN B 15-238 are studied. The concrete used in both tests configurations is the same, and also are the dosages and the types of fibres. With the results obtained in the Barcelona and NBN B 15-238 tests a correlation study is realized. Before doing the correlation of both test, a result equivalence between them has to be fixed according to energy absorption and using simplified failure mechanisms. When the equivalence between both tests is fixed, a lineal correlation can be done, using the equivalents results obtained from the two types of fibre (25 kg/m3 of steel fibre and 5 and 6,5 kg/m3 of plastic fibre). Finally, a comparison between the tensile and flexural strengths obtained from Barcelona and NBN B 15-238 test is analyzed. To calculate the tensile strength in the Barcelona test a method developed in the UPC is used.

ndice

NDICE

CAPTULO 1. - INTRODUCCIN ....................................................................................... 1

1.1. Antecedentes............................................................................................................ 1

1.2. Objetivos................................................................................................................... 3

1.3. Metodologa utilizada................................................................................................ 3

CAPTULO 2. - ESTADO DEL CONOCIMIENTO............................................................... 5

2.1. Introduccin ............................................................................................................. 5

2.2. Hormign reforzado con fibras ................................................................................. 6

2.3. Ensayos a traccin ................................................................................................... 9

2.3.1. Ensayos a traccin directa ........................................................................... 11

2.3.1.1. Muestras en forma de hueso de perro (Dogbone specimens)......... 11

2.3.1.2. Ensayo de muestras con entallas .................................................... 12

2.3.1.2.1. Cilindros con entalla ........................................................ 13

2.3.2. Ensayos a traccin indirecta ........................................................................ 15

2.3.2.1. Ensayo Brasileo............................................................................. 15

2.3.2.2. Ensayo Wedge-Splitting................................................................... 17

2.3.2.3. Ensayo de doble punzonamiento..................................................... 18

2.4. Ensayos a flexotraccin.......................................................................................... 20

2.4.1. Ensayo de vigas con carga a tercios............................................................ 21

2.4.2. Ensayo de vigas con carga central .............................................................. 23

2.4.3. Ensayo Rilem de vigas con carga centrada y entalla (Rilem 3-point bending test) ................................................................................................ 25

2.4.4. Ensayo de paneles....................................................................................... 26

2.4.5. Ensayo de placas circulares (Round Determinate Panel test) ..................... 28

2.5. Comparacin entre ensayos a flexotraccin y el ensayo de doble punzonamiento ....................................................................................................... 31

CAPTULO 3. - FENOMENOLOGA DEL ENSAYO DOBLE PUNZONAMIENTO .......... 37

3.1. Introduccin ............................................................................................................ 37

3.2. Descripcin ensayo de doble punzonamiento ........................................................ 38

Ensayo de Doble Punzonamiento aplicado al Hormign Reforzado con Fibras (Ensayo Barcelona)

3.3. Estudios previos ......................................................................................................39

3.3.1. Chen .............................................................................................................39

3.3.2. Bortolotti........................................................................................................40

3.3.3. Marti ..............................................................................................................41

3.3.4. Wei y Chau ...................................................................................................42

3.4. Modelo de bielas y tirantes......................................................................................45

3.4.1. Introduccin al mtodo de las bielas y tirantes .............................................46

3.4.2. Desarrollo del modelo Bielas y Tirantes para h = b ......................................47

3.5. Comparacin entre estudios ...................................................................................50

3.5.1. Comparacin de Wei y Chau con las propuestas de Bortolotti y Chen ........50

3.5.2. Comparacin de Wei y Chau con datos experimentales ..............................51

3.5.3. Comparacin del mtodo de Bielas y Tirantes con los existentes................52

3.6. Anlisis del ensayo de doble punzonamiento .........................................................55

3.6.1. Formacin de las fisuras radiales .................................................................56

3.6.2. Modo de rotura..............................................................................................60

3.6.3. Efecto del tamao .........................................................................................64

CAPTULO 4. - ENSAYO BARCELONA: ANLISIS DE LOS PARMETROS DE ENSAYO ..................................................................................................65

4.1. Introduccin.............................................................................................................65

4.2. Estudio de las variables de ensayo.........................................................................66

4.2.1. Esbeltez y altura de la probeta .....................................................................70

4.2.2. Tamao del plato de carga ...........................................................................74

4.2.3. Velocidad de carga .......................................................................................78

4.2.4. Posicin de la probeta ..................................................................................82

4.2.5. Excentricidad de la carga..............................................................................84

4.2.6. Hormign sin fibras.......................................................................................87

4.3. Definicin del ensayo Barcelona .............................................................................90

CAPTULO 5. - ENSAYO BARCELONA: CAMPAA DE CONTRASTACIN DE RESULTADOS .........................................................................................93

5.1. Introduccin.............................................................................................................93

5.2. Anlisis de resultados del ensayo Barcelona..........................................................94

5.2.1. Anlisis de la carga mxima .........................................................................99

ndice

5.2.2. Anlisis de la absorcin de energa ........................................................... 101

5.2.3. Anlisis de la tenacidad.............................................................................. 106

5.3. Anlisis de resultados del ensayo NBN B 15-238 ................................................ 111

5.3.1. Anlisis de la carga mxima....................................................................... 115

5.3.2. Anlisis de la absorcin de energa ........................................................... 117

5.4. Contrastacin de resultados................................................................................. 123

CAPTULO 6. - CORRELACIN DEL ENSAYO BARCELONA CON EL ENSAYO NBN B 15-238 ....................................................................................... 125

6.1. Introduccin .......................................................................................................... 125

6.2. Bases de la correlacin ........................................................................................ 126

6.3. Correlacin ensayos en trminos de energa ....................................................... 130

6.4. Contrastacin de la resistencia a traccin ............................................................ 139

CAPTULO 7. - CONCLUSIONES .................................................................................. 143

7.1. Conclusiones generales ....................................................................................... 143

7.2. Conclusiones especficas ..................................................................................... 145

7.3. Futuras lneas de investigacin y trabajo ............................................................. 147

APNDICE 1. - RESULTADOS ENSAYO FLEXOTRACCIN ...................................... 149

A1.1. Ensayo a flexotraccin (Normativa belga).......................................................... 150

A1.2. Densidad de fibra 30 kg/m3 ................................................................................ 151

A1.2.1. Aditivo Bettor.......................................................................................... 151

A1.2.2. Aditivo Sika ............................................................................................ 152


A1.3.1. Aditivo Bettor.......................................................................................... 158

A1.3.2. Aditivo Sika ............................................................................................ 159


A1.4.1. Aditivo Bettor.......................................................................................... 161

A1.4.2. Aditivo Sika ........................................................................................... 162


A1.5.1. Aditivo Bettor.......................................................................................... 164

A1.5.2. Aditivo Sika ............................................................................................ 165


A1.6. Densidad de fibra 60 kg/m3.................................................................................166

A1.6.1. Aditivo Bettor ..........................................................................................166

A1.6.2. Aditivo Sika.............................................................................................166

APNDICE 2 - RESULTADOS DEL ESTUDIO VARIABILIDAD DEL ENSAYO BARCELONA .........................................................................................169

A2.1. Resultados estudio variabilidad ensayo Barcelona ............................................170

A2.2. Tamao del plato de carga .................................................................................171

A2.3. Altura de la probeta.............................................................................................172

A2.4. Velocidad de carga .............................................................................................174

A2.5. Excentricidad de la carga....................................................................................177

A2.6. Posicin de la probeta ........................................................................................180

A2.7. Tablas de valores medidos en laboratorio ..........................................................182

APNDICE 3....................................................................................................................235

A3.1. Resultados ensayo Barcelona ............................................................................236

A3.2. Ensayo Barcelona a 14 das ...............................................................................237

A3.2.1. Densidad de fibra plstica de 5 kg/m3 ....................................................237

A3.2.2. Densidad de fibra plstica de 6,5 kg/m3 .................................................239

A3.3. Ensayo Barcelona a 28 das ...............................................................................242 A3.3.1. Densidad de fibra plstica de 5 kg/m3 ....................................................242

A3.3.2. Densidad de fibra plstica de 6,5 kg/m3 .................................................247

A3.3.3. Densidad de fibra plstica de 25 kg/m3 ..................................................251

A3.3.4. Hormign sin fibras.................................................................................256

A3.4. Tablas de valores medidos en laboratorio ..........................................................258

APNDICE 4 - RESULTADOS DE LA CAMPAA EXPERIMENTAL DEL ENSAYO NBN B 15-238.........................................................................................289

A4.1. Campaa experimental del ensayo NBN B 15-238 ............................................290

A4.2. Anillo 2715 ..........................................................................................................299

A4.3. Anillo 2716 ..........................................................................................................305

A4.4. Anillo 2724 ..........................................................................................................311

A4.5. Anillo 2725 ..........................................................................................................317

ndice

A4.6. Anillo 2689.......................................................................................................... 323

A4.7. Anillo 2699.......................................................................................................... 329

BIBLIOGRAFA............................................................................................................... 335

Captulo 1: Introduccin

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1.1. ANTECEDENTES

Durante las ltimas dcadas se ha producido un gran desarrollo en la industria de la construccin, desarrollo que ha alcanzado, no slo a las tcnicas de diseo y de clculo, sino tambin a la tecnologa del hormign y al propio hormign. Dentro de estas nuevas tecnologas se encuentra en un lugar muy destacado el empleo de fibras con objeto de reforzar o armar el hormign. El uso del hormign reforzado con fibras est avanzando a una gran velocidad debido al constante incremento de los costes del acero. Ello representa un cambio en algunas de las aplicaciones tradicionales de estos hormigones para avanzar en aplicaciones con una mayor responsabilidad estructural.

Ante esta situacin hay que recordar que la vigente Instruccin de hormign no considera los hormigones con fibras dentro de su mbito, por lo que cabe preguntarse si es viable extrapolar el conocimiento y los mtodos de ensayo del hormign convencional al hormign con fibras o, por contra, es necesario ahondar tanto en el conocimiento terico

CAPTULO 1

INTRODUCCIN


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como en las tcnicas experimentales. La respuesta englobara ambas soluciones, es decir, aprovechar el conocimiento existente y al mismo tiempo seguir investigando, por ejemplo en las ecuaciones constitutivas del hormign con fibras. En cuanto a las tcnicas experimentales, se entiende que hay un camino importante por recorrer, tanto en lo referente al hormign fresco como en el endurecido.

En el hormign fresco se estn investigando, por ejemplo, tcnicas para la determinacin de la cantidad de fibras mediante mtodos elctricos u otros que superen la ardua tarea de contar fibras. Con respecto el hormign endurecido, es necesario desarrollar ensayos fiables de control del comportamiento a traccin del hormign reforzado con fibras, con el objeto de controlar inequvocamente la resistencia a traccin y la tenacidad de dicho hormign cuando ste se emplea con fines estructurales sin ningn otro tipo de armaduras.

Tradicionalmente, para caracterizar el comportamiento del hormign reforzado con fibras se realizan ensayos a flexotraccin sobre probetas prismticas. No obstante, esta tipologa de ensayos presentan una dispersin de resultados muy importante ya que su resultado depende directamente del nmero especfico de fibras que cosen la seccin en donde se produce la fisura. La dispersin suele ser tal que prcticamente invalida el empleo de este ensayo como control sistemtico del hormign. Adems, presentan el inconveniente de tratarse de ensayos bastante laboriosos en el que se emplean probetas pesadas. Generalmente, el ensayo suele desarrollarse segn la normativa belga (NBN B 15-238, 1992) la cual en su prembulo indica que se trata de un ensayo de caracterizacin y que no es aplicable para el control sistemtico del hormign reforzado con fibras.

Por esta razn se ha iniciado y desarrollado, en el Departamento de Ingeniera de la Construccin de la Universidad Politcnica de Catalunya (UPC), un ensayo a traccin indirecta de doble punzonamiento, bautizado con el nombre de Ensayo Barcelona, por el origen de su nacimiento. Este ensayo es la adaptacin del Double-Punching test (DPT) para hormign sin fibras presentado inicialmente por Chen (1970), el cual se plante como alternativa del ensayo brasileo para determinar la resistencia a la traccin indirecta del hormign. No obstante, no ha conseguido desbancar al ensayo brasileo, fruto entre otros factores de la mayor implantacin y facilidad de ste.

De este modo, se considera que desarrollar un ensayo eficaz y fcil de ejecutar para el control sistemtico de la resistencia y la tenacidad del hormign reforzado con fibras y estimar la equivalencia de los resultados obtenidos con los ensayos a flexotraccin sobre probetas prismticas, es imprescindible para la extensin de su utilizacin como refuerzo resistente en elementos estructurales, ya que se han de tener en cuenta las grandes ventajas que se derivan de su uso (fundamentalmente un alto nivel de industrializacin y un ahorro considerable de mano de obra).

Captulo 1: Introduccin

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1.2. OBJETIVOS

El principal objetivo de la presente tesina es encontrar una correlacin del ensayo Barcelona de doble punzonamiento con los resultados aportados por los ensayos a flexotraccin, en concreto, con el ensayo de vigas con carga a tercios basado en la normativa belga (NBN B 15-238, 1992). En el caso de existir una fuerte correlacin entre ambos ensayos, se demostrar que el ensayo planteado (ensayo Barcelona) es robusto y vlido para el anlisis de las caractersticas del hormign reforzado con fibras, adems de indicar que las variables correlacionadas que se calculan en ambos ensayos miden lo mismo, al seguir una relacin de equivalencia.

Previo a fijar dicha equivalencia entre ambos ensayos, se han de definir y fijar las variables y caractersticas de ejecucin del ensayo Barcelona, adems de realizar un estudio de variabilidad de los resultados obtenidos en dicho ensayo, demostrando de este modo la viabilidad y eficiencia del ensayo.

1.3. METODOLOGA UTILIZADA

Para el desarrollo de la presente tesina ha sido necesario realizar inicialmente un estudio exhaustivo, entre la literatura tcnica existente, de los ensayos ms empleados y extendidos para la caracterizacin del comportamiento del hormign reforzado con fibras. De este modo, debido a la serie de inconvenientes y carencias que presentan los ensayos comnmente utilizados, se demuestra la necesidad de desarrollar el ensayo Barcelona, para con posterioridad, normalizarlo en el caso de ser un ensayo viable. Cabe decir, que se ha realizado el anlisis de los coeficientes de variabilidad de los resultados obtenidos en el ensayo a flexotraccin, segn la normativa belga, de un total de 1308 probetas de hormign reforzado con fibras procedentes de la UTE Lnia 9.

Una vez justificada la necesidad de implantar un ensayo fiable para el control sistemtico del comportamiento del hormign reforzado con fibras, en concreto, el ensayo Barcelona, se han de analizar los diferentes estudios tcnicos publicados respecto el ensayo de doble punzonamiento, aplicado tanto a hormigones convencionales como con fibras. De esta manera se pretende entender el comportamiento y el modo de rotura de las probetas ensayadas mediante el ensayo Barcelona y obtener las diferentes formulaciones existentes para el clculo de la resistencia a traccin indirecta del hormign.

Posteriormente, se ha de realizar una campaa experimental a modo de puesta a punto del ensayo Barcelona con el objeto de analizar las principales variables de ensayo, como por ejemplo; la altura y el dimetro de la probeta el dimetro del plato de carga. La serie de resultados analizados provienen del ensayo hasta rotura de un total de 34 probetas suministradas por la UTE Lnia 9 y la UTE Gorg.


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Una vez fijadas y justificadas las principales variables del ensayo, con el objetivo de analizar la dispersin obtenida en los resultados se ha de realizar una campaa experimental con probetas moldeadas con diferente densidad y tipo de fibras. En concreto, se han ensayado un total 32 probetas segn la configuracin final del ensayo Barcelona. De este modo se obtendr la precisin que presentan los resultados que se derivan del ensayo y la posible viabilidad del mismo.

Finalmente, en el caso de demostrarse la viabilidad del ensayo, se ha de realizar la correlacin de los resultados obtenidos en el ensayo Barcelona con los obtenidos en el ensayo a flexotraccin de vigas basado en la normativa belga. Para ello, se han de fijar las variables equivalentes entre ambos ensayos y mediante un estudio estadstico encontrar la relacin entre dichas variables.

Captulo 2: Estado del Conocimiento

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2.1. INTRODUCCIN

En el presente captulo se define y expone una visin general del hormign reforzado con fibras (HRF), mostrando su amplio campo de aplicacin y reseando las ventajas que se derivan de su uso.

El objetivo fundamental del captulo es realizar una recopilacin de las diferentes tipologas de ensayos que existen para caracterizar el comportamiento y la resistencia a traccin del HRF mediante ensayos a traccin directa, traccin indirecta y flexotraccin, exponiendo para cada tipologa de ensayo las ventajas y desventajas que se derivan de su aplicacin.

Se presentan unas tablas de comparacin entre el ensayo de doble punzonamiento (ensayo Barcelona) y los ensayos ms utilizados en la actualidad para determinar el comportamiento del HRF, en funcin de las variables ms representativas.

ESTADO DEL CONOCIMIENTO

CAPTULO 2


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2.2. HORMIGN REFORZADO CON FIBRAS

El hormign reforzado con fibras, cuyo uso en el mundo de la construccin est avanzando a gran velocidad, es aquel hormign en el que se han incluido fibras en una proporcin adecuada para de esta manera mejorar una o varias de sus propiedades. Las fibras actan mejorando algunas de las caractersticas de los hormigones convencionales, siendo fundamentales los aspectos de tenacidad, control de proceso de fisuracin y resistencia a flexotraccin. La transmisin de esfuerzos fibras-matriz se produce por adherencia, superponiendo acciones que involucran fenmenos de adhesin, friccin y entrecruzamiento mecnico.

La adicin de fibras en un material frgil como el hormign, intenta convertirlo en un material dctil y actuar sobre la fisuracin de la matriz, de forma que mediante su accin de cosido entre las fisuras, se reduzca el ancho de las mismas. En la Figura 2.1 se puede observar como actan las fibras en la rotura de una probeta de HRF mediante se accin de cosido o puente. Las fibras que son elementos filamentosos se pueden presentar segn diferentes formatos y se incorporan al hormign en cuanta discreta y de manera uniforme para su refuerzo. Las fibras ms utilizadas son, en orden decreciente, las de acero, vidrio y polipropileno.

Figura 2.1 Rotura de probeta cilndrica con entalla mediante ensayo a traccin uniaxial (ensayo realizado en la UPC).

Atendiendo a su forma las fibras de acero pueden ser rectas o conformadas y se pueden clasificar tambin bsicamente en tres grupos segn su proceso de fabricacin:

Obtenidas por trefilado en fro. Obtenidas por corte de lminas. Extradas en caliente por rascado de bloques de acero.


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Debido a que la adherencia entre las fibras y el hormign es uno de los factores que en mayor medida determina las propiedades del HRF, los fabricantes de fibras han intentado mejorar la misma modificando la forma geomtrica de ellas, de esta manera para las fibras de acero se tienen las formas de la Tabla 2.1.

Las longitudes de las fibras de acero suelen oscilar entre 10 y 75 mm y el dimetro equivalente vara entre 0,1 y 1 mm. Sus resistencias varan en el rango de 280 a 2800 MPa, y sus elongaciones estn comprendidas entre el 0,5 y el 35%. En el mercado se presentan separadas o en grupos de 10 a 30 fibras encoladas mediante adhesivo soluble en agua, para de esta manera facilitar operaciones de manipulacin y mezclado, as como para evitar la segregacin en el proceso de mezcla del hormign.

Tipos de fibras segn su forma Esquema

Recta de seccin circular

Recta de seccin rectangular

Ondulada

Recta con extremos en forma de cono

Recta con extremos en forma de gancho

Rectas con extremos chatos

Tabla 2.1: Forma de algunos de los diferentes tipos de fibras que existen en la actualidad.

La adicin de fibras de acero al hormign proporciona las siguientes caractersticas:

Las fibras de acero cosen las fisuras del hormign formando un puente entre los ridos gruesos, permitiendo una formacin controlada de las fisuras, y llevando al hormign a un comportamiento dctil despus de la fisuracin inicial, evitando as la fractura frgil.

Incremento de la resistencia a la abrasin debido a una reduccin de la fisuracin. Provee una excelente resistencia a la corrosin, ya que controla la abertura de las

fisuras y por consiguiente la entrada de agua. Mejora la resistencia a traccin, flexin y corte, produciendo un aumento de la

capacidad portante. Proporciona una capacidad adicional de resistencia, debido a la redistribucin del

momento plstico en caso de solicitaciones localizadas. Logra alta resiliencia (capacidad de absorcin de energa en el impacto) y

resistencia al impacto para solicitaciones dinmicas. Provee un refuerzo uniforme en las tres direcciones, convirtindolo en un material

istropo y homogneo, con igual rendimiento en todas las direcciones.


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Debido a las caractersticas isotrpicas y a la reparticin uniforme de fibras en toda la estructura, es ideal para cargas sin punto de aplicacin definida.

Permite ahorros de material ya que por ejemplo para pavimentos proyectados con hormign reforzado con fibras, los espesores pueden disminuirse conservando las mismas propiedades.

Cabe decir que, en contrapartida a las ventajas que produce la adicin de fibras en el material endurecido, su inclusin en la masa de hormign fresco reduce la trabajabilidad, efecto parcialmente paliado por los aditivos qumicos. Otros aspectos a los que tambin se les debe prestar una especial atencin son la posible alteracin de las fibras durante el mezclado, la orientacin final de las mismas, conseguir una adecuada compacidad y el acabado de las superficies.

Las principales aplicaciones del hormign reforzado con fibras de acero (HRFA) son las siguientes:

Pavimentos de carreteras, aeropuertos e industriales: La resistencia a la propagacin de fisuras, combinada con su resistencia al impacto y a atmsferas agresivas, ofrece solucin a los problemas comunes de los pavimentos.

Hormign proyectado o gunitado: Se aplica en revestimiento de tneles, estabilizacin de taludes en superficies irregulares, estructuras de cscaras delgadas y reparacin de hormigones deteriorados. Se evita la malla electrosoldada con el consiguiente beneficio econmico, tcnico y temporal.

Tubos para saneamiento: El refuerzo con fibras de acero proporciona a los tubos una muy buena resistencia al impacto, abrasin y cavitacin.

Prefabricacin: La fibra de acero se utiliza en este caso para controlar la fisuracin como armadura complementaria a la armadura principal de la estructura pretensada. Con esto se logra obtener la mayor ventaja de la industria del premodelado. Se aceleran los tiempos de construccin, puesto que la armadura adicional que se agrega a los cordones y alambres pretensados para controlar la fisuracin es reemplazada por el hormign con fibras.

Existen otras aplicaciones de menor importancia a las anteriores, como por ejemplo; cajas fuertes de bancos, postes de defensa, veredas, marcos para mquinas, juntas de expansin de tableros de puentes (para mejorar la resistencia al impacto y al uso), presas, bocas de inspeccin de instalaciones elctricas, recubrimiento de zanjas y tanques de almacenamiento de lquidos.

El cemento y el hormign reforzado con fibras se han ido desarrollando progresivamente debido a las prestaciones que se derivan de su uso y a su gran diversidad de aplicaciones, como se ha explicado con anterioridad. En consecuencia en la actualidad una amplia gama de fibras y productos de HRF estn comercialmente disponibles. En paralelo al desarrollo comercial del HRF, se ha asumido un gran esfuerzo de investigacin tal que permita cuantificar las propiedades de los materiales de HRF. El comportamiento mecnico de materiales reforzados con fibras de alta resistencia puede


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ser solamente descrito de forma completa mediante el uso de parmetros no convencionales, como por ejemplo mediante parmetros de tenacidad, adems de la resistencia a compresin y traccin.

Simultneamente al desarrollo de los materiales de HRF ha habido una revolucin en los mtodos de ensayo en los laboratorios de investigacin. Existen bsicamente dos caminos posibles para describir el comportamiento bajo tensin del HRFA, especialmente el comportamiento no lineal en post-fisuracin, que son mediante la relacin tensin-deformacin (-) y la relacin tensin-apertura de fisura (-w). El HRF es altamente apreciado por su resistencia a traccin en el estado de post-fisuracin y dicha resistencia debe ser determinada experimentalmente. Por lo tanto, se han desarrollado diferentes mtodos de ensayo. La gran mayora de los mtodos de ensayo ms populares que se utilizan para la caracterizacin del HRF, entre ellos el Rilem 3-point bending test (Rilem TC-162 TDF, 2002), el ensayo a traccin uniaxial Rilem (Rilem TC 162, 2001) y el ensayo Wedge-Splitting (Brhwiler y Wittmann, 2003), presentan en general una gran dispersin en sus resultados, lo cual conlleva una dificultada aadida a la hora de determinar los valores caractersticos con rigurosidad. En diferentes investigaciones se ha mostrado que una de las causas de la dispersin de los resultados es debido a una distribucin no uniforme de tensiones en la muestra a ensayar (Dupont y Vandewalle, 2004). Una de las soluciones para evitar la dispersin en los resultados es aumentar la superficie de rotura o rea de fisuracin especfica que se obtiene al ensayar las muestras, tal y como se expondr en posteriores subcaptulos.

En los siguientes captulos se presentarn los ensayos ms utilizados para la caracterizacin del comportamiento del HRF englobados en tres grandes grupos; ensayos a traccin directa, ensayos a traccin indirecta y ensayos a flexotraccin, indicando las ventajas e inconvenientes que se derivan de su respectivos usos.

2.3. ENSAYOS A TRACCIN

Un aspecto fundamental del comportamiento mecnico del HRF es el comportamiento a traccin, el cual puede ser relacionado con los mecanismos de fallo de adherencia y de interfase friccional que se desarrollan a lo largo de la interfase de la matriz y las fibras. La resistencia de fractura a traccin puede ser caracterizada mediante la relacin entre la tensin a traccin y la respuesta de la apertura de la fisura (-w), la cual est tambin asociada con el llamado modelo ficticio de fisura, sugerido por Hillerborg et al. (1976), en dnde los parmetros principales son la resistencia a traccin, energa de fractura y la forma de la curva -w. Para el HRF, la forma de la curva -w vara considerablemente dependiendo del tipo y de la cantidad de fibras usadas, de la calidad del hormign, etc. Adems, la energa de fractura completa no es de inters ya que la tensin-apertura libre de fisura sucede en aperturas de fisura muy grandes para la mayora de fibras, mientras que para la mayora de los hormigones convencionales (sin fibras) las fisuras raramente


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son ms grandes de 0,3 mm. De aqu que haya una necesidad de mtodos de ensayos simples y fiables que puedan ser usados para la determinacin de la relacin -w y en la cual las empresas puedan usarlos en sus controles de calidad en base a rutinas.

Otro parmetro de inters que caracteriza el comportamiento del HRF es la absorcin de energa. Dicho parmetro se calcula integrando el rea que encierra la curva carga-desplazamiento obtenida a partir ensayos, como por ejemplo mediante el ensayo Barcelona. Contra mayor sea la absorcin de energa de la muestra, ms capaz ser la mezcla de soportar una carga en el estado de fisuracin.

El ensayo a traccin uniaxial es considerado universalmente como el modo ms directo para hallar las propiedades de fractura de materiales frgiles, pero es un ensayo difcil de llevar a cabo. El esquema bsico de configuracin del ensayo se puede observar en la Figura 2.2. Una de las dificultades proviene de la incapacidad de obtener de manera razonable distribuciones uniformes de tensiones a travs de la fisura. Esto se puede atribuir a imperfecciones de la muestra y a excentricidades accidentales de los aparatos de carga. El ensayo a traccin directa presenta otros inconvenientes tales como la sujecin de la probeta y la dificultad de asegurar la estabilidad del ensayo. El uso de condiciones de contorno fijas (alta rigidez rotacional de los platos de carga) en dicho tipo de ensayo conlleva la formacin de varios planos de fractura, dando como resultado un aumento artificial en la densidad de fisuras (Van Mier et al., 1996). De esta manera, la resistencia a fractura medida se ver incrementada artificialmente. Se sostiene que para muestras sometidas a ensayos a traccin uniaxial se deberan usar apoyos articulados como condiciones de contorno, teniendo en cuenta la determinacin de un lmite inferior de energa de fractura. Sin embargo, el hecho de utilizar apoyos articulados como condiciones de contorno hace que la determinacin de los parmetros de fractura no sea sencilla.

Figura 2.2: Esquema del ensayo a traccin uniaxial con condiciones de contorno fijas (Brite Euram Project, 1999-2002).

Mquina de ensayo

Adherencia Bloque metlico-Muestra Bloque metlico

Bloque metlico Adherencia Bloque metlico-Muestra Muestra a ensayar

LVDTs

Mquina de ensayo


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Por otro lado, el ensayo Brasileo (ensayo a traccin indirecta) supone un mtodo de fcil procedimiento operatorio y que requiere de una probeta de geometra sencilla, aunque, en contrapartida presenta un problema, que es el aplastamiento de la probeta en la zona de carga.

Los ensayos a traccin (directa e indirecta) ms comnmente utilizados y de mayor aplicacin en la caracterizacin del comportamiento del HRF se presentan a continuacin.

2.3.1. Ensayos a traccin directa

2.3.1.1. Muestras en forma de hueso de perro (Dogbone specimens)

Ensayo que se enfoca con el objetivo de evitar la rotura que a menudo se produce en las zonas de sujecin de la muestra al realizar ensayos uniaxiales, debido a concentraciones de tensiones y tensiones multiaxiales.

El ensayo consiste en una probeta de seccin transversal reducida en la zona central, tal y como se muestra en la Figura 2.3. Se le conoce comnmente como muestra en forma de hueso de perro. Esta geometra sirve para restringir la fisuracin en dicha regin central y facilitar de esta manera la medicin de los desplazamientos (Banthia et al., 1993), y evitar el problema que presentan los ensayos uniaxiales explicado con anterioridad. El registro de la deformacin de la probeta durante la ejecucin del ensayo se puede realizar mediante dos LVDTs situados en la seccin transversal reducida (vase Figura 2.3).

Figura 2.3: Configuracin del ensayo con muestra en forma de hueso de perro (Reinhardt, 1998).


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Dicha configuracin en hueso de perro permite el control estable del ensayo siempre que la rotura no sea demasiado frgil y la fisuracin est distribuida. Cuando el fallo sucede con la propagacin de una nica macro fisura, el desplazamiento medido sobre una galga extensiomtrica es inadecuado para asegurar el control estable post-pico del ensayo. En este caso se han de utilizar ensayos ms complejos, como por ejemplo el propuesto por Li et al. (1998). Dicho ensayo consiste en colocar lminas de acero pegadas con espesor decreciente en los extremos de la muestra para reducir de esta manera un cambio sbito en la rigidez y aplicar la carga a travs de juntas articuladas. Los desplazamientos se miden con 4 sensores, dos en cada extremo. El ensayo se controla monitorizando estos 4 sensores de manera continua y cambiando el control a aquel que tenga la mayor tasa de desplazamiento.

2.3.1.2. Ensayo de muestras con entallas

Debido a que en la mayora de los HRF el fallo en tensin uniaxial est asociado a la localizacin de tensiones, se han sugerido diferentes configuraciones de ensayos con objeto de medir la respuesta en puntos determinados, como es el caso del ensayo de muestras con entallas. En la Figura 2.4 se puede observar un ejemplo de ensayo a traccin uniaxial cuya muestra presenta una entalla perimetral. El objetivo de dicho ensayo es el de forzar la fisura a aparecer a lo largo del plano entallado. Sin embargo, existen dos cuestiones importantes que deberan ser abordadas en esta tipologa de ensayos: la presencia de concentracin de tensiones en la punta de la entalla que deriva a un mximo de esfuerzo a traccin o resistencia a traccin inferior, y el control del ensayo a travs del uso de la media de la apertura de los dos labios de la entalla.

Figura 2.4: Ensayo a traccin uniaxial de muestra cilndrica con entalla perimetral (UPC).

Mquina de ensayo

Plato de carga

LVDT

Extensmetro


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Para hormigones reforzados con fibras de acero con tamao normal de rido y distribucin isotrpica de fibras, las muestras de paneles delgados no son representativos del material y por lo tanto los ensayos deben ser ejecutados con paneles ms grandes, con los problemas que se derivan del uso de muestras tan grandes como por ejemplo la manejabilidad de dicha muestra en el laboratorio.

Este ensayo se utiliza para obtener la respuesta a traccin del HRF incluyendo la tensin a traccin versus relaciones de ancho de fisura. Cuando es posible medir la curva completa de carga-desplazamiento, el rea que encierra la curva se puede dividir entre el rea de la seccin transversal y tomar el valor que se obtiene como la energa de fractura, cuyo parmetro se considera una medida fundamental para la estimacin de la resistencia del material.

2.3.1.2.1 Cilindros con entalla

El uso de cilindros en ensayos a traccin es ms atractivo que las muestras en forma de prisma debido a que cilindros moldeados estndar y ncleos pueden ser usados en los ensayos, evaluando de esta manera la integridad mecnica del material, la existencia de orientaciones preferentes de las fibras o la no homogeneidad de la distribucin de las fibras. Estas muestras son particularmente interesantes cuando se desea cuantificar la relacin tensin-apertura de fisura, la cual puede ser considerada como una propiedad mecnica de fractura del material.

El ensayo de cilindros con entalla, como se puede observar en la Figura 2.5, presenta un proceso de preparacin de la muestra muy complejo y laborioso, adems del requerimiento de tiempo y esfuerzo considerable. Una de las dificultades en el proceso de preparacin de dicha muestra radica en que se han debido desarrollar fijaciones especiales que permitan adherir directamente la muestra a la mquina de ensayo. De esta manera se pretende eliminar el inevitable estado de pretensionamiento introducido en las muestras cuando se usan sujeciones convencionales, mejorar la alineacin, conseguir una mxima rigidez (especialmente con respecto a la rotacin) y una aplicacin uniforme de tensiones.

Se presentan tambin limitaciones en la parte de muestra sin entalla al no ser lo suficientemente larga como para evitar la influencia de la variabilidad en la distribucin de las fibras. Adems, el proceso de compactacin usado en la fabricacin de la muestra puede afectar al nmero efectivo de fibras de la seccin crtica.

Generalmente la muestra se instrumenta mediante galgas en horquilla o extensmetros que miden la apertura de fisura sobre la entalla para de esta manera poder realizar el control del ensayo.


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Figura 2.5: Configuracin del ensayo a traccin uniaxial aplicado a un cilindro con entalla (Stang, 1999).

Existe una propuesta reciente de ensayo, el RILEM TC 162 (2001), donde se ensaya un cilindro entallado con los extremos fijos. Un estudio realizado por Gettu y Barragn (2003) demuestra que es un mtodo de ensayo robusto y representativo de la respuesta del material. No se encuentran en el ensayo influencias significativas de las caractersticas geomtricas de la muestra o problemas de inestabilidad debido a la prdida de control aunque existe una rotacin relativa entre las caras fisuradas, especialmente durante la parte inicial de la respuesta post-pico, la cual se atribuye a la propagacin no simtrica de la fisura en la matriz. En la mayora de los casos, la rotacin decrece en la parte final del rgimen post-pico, el cual es dominado por la respuesta de las fibras. Sin embargo, la influencia de la rotacin en la respuesta tensin post pico-ancho de fisura del HRF se cree que es despreciable.

Del estudio realizado por Gettu y Barragn (2003) se concluye que las tensiones post-pico y los parmetros de tenacidad (segn la normativa ASTM C-1018, 1997 la tenacidad se define como la energa equivalente al rea bajo la curva carga-deflexin hasta una deflexin especfica. Representa la capacidad que tiene un material para absorber energa.) obtenidos en el Rilem TC 162 presentan unos coeficientes de variacin de aproximadamente el 30%. Esta significante dispersin es fundamentalmente debida a la aleatoriedad del nmero de fibras efectivas que cosen la fisura, considerando la relativamente pequea seccin transversal de la muestra. Esta elevada dispersin que presentan los parmetros medidos hace que el ensayo sea de difcil aplicacin como control sistemtico del HRF.


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2.3.2. Ensayos a traccin indirecta

Los problemas y dificultades que aparecen en los ensayos uniaxiales descartan su uso en base a rutinas. Como consecuencia, se han propuesto otros tipos de ensayos menos directos pero ms simples. Entre estos ensayos se incluyen el ensayo Brasileo, el ensayo Wedge-Splitting y el ensayo de doble punzonamiento (ensayo Barcelona).

2.3.2.1. Ensayo Brasileo

El ensayo Brasileo es un mtodo estandarizado de ensayo utilizado para hallar una aproximacin de la resistencia a traccin uniaxial del material, una de las normativas en la que se normaliza dicho ensayo es la norteamericana (ASTM C-496, 1996 y UNE 83306, 1985). En la Figura 2.6 se pueden observar diferentes configuraciones del ensayo Brasileo. Dicho ensayo consiste en aplicar una carga externa de compresin en una de las caras de la muestra cilndrica o cbica, mientras que el extremo opuesto a la carga permanece apoyado. Las reacciones de la carga y del apoyo forman dos fuerzas concentradas diametralmente opuestas que producen una distribucin uniforme de tracciones transversales a lo largo del eje de carga, causando en consecuencia una rotura a traccin de la muestra. Dicha traccin hallada se considera una propiedad del material.

Figura 2.6: Diferentes configuraciones del ensayo Brasileo.

Tradicionalmente se ha considerado un ensayo inapropiado para el hormign con fibras (Carmona et al., 1998) por bsicamente tres razones. El rea de carga para grandes


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deformaciones (por ejemplo, en el estado de post-fisuracin de muestras de HRF) aumenta continuamente conduciendo a un incremento en la carga incluso despus de la fisuracin de la matriz. Adems, el ensayo es inestable bajo el control de desplazamiento y la considerable longitud de las muestras permite a la fisura iniciarse dentro de ella, con lo que dificulta la medicin de la apertura de fisura y el control de estabilidad.

Por todos estos motivos se han propuesto modificaciones de la metodologa del ensayo para de esta manera solventar dichos problemas y beneficiarse adems del uso de una muestra estandarizada y de la configuracin del ensayo en compresin.

La primera mejora que aparece (Carmona et al., 1998) consiste en limitar el rea de carga a una anchura constante mediante unas barras metlicas de carga entre los platos de la prensa y una lmina de madera o cartn usada para distribuir la carga en la muestra, de esta manera se evita fisuracin mltiple y aplastamiento en el punto de aplicacin de la carga en la muestra. La configuracin del ensayo se puede observar en la Figura 2.7, en donde su el control se realiza en funcin del desplazamiento de la apertura de la fisura (CMOD) medida mediante la utilizacin de un extensmetro.

Figura 2.7: Configuracin del ensayo Brasileo modificado segn Carmona et al. (1998).

La segunda mejora consiste en medir el desplazamiento transversal y usarlo como la variable de control. Cuando esto es medido a lo largo del plano de fisura se puede utilizar como el desplazamiento de la apertura de la fisura (vase Figura 2.7). La reduccin de la longitud de la muestra ayuda tambin para obtener un control estable del ensayo despus del pico de carga.

Muestra

Barra metlica de carga

Extensmetro

Lmina de madera


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2.3.2.2. Ensayo Wedge-Splitting

El mtodo de ensayo Wedge-Splitting (WS) fue propuesto originalmente por Linsbauer y Tschegg (1986) y desarrollado ms tarde por Brhwiler y Wittmann (2003). La configuracin de dicho ensayo se puede observar en la Figura 2.8. Hasta la actualidad se han desarrollado pocos mtodos que permitan determinar directamente la relacin -w, que solo puede ser determinada de forma directa con una correcta evaluacin de un ensayo de tensin uniaxial. Sin embargo, el ensayo de tensin uniaxial requiere de un equipo de ensayo sofisticado y se ha demostrado que el resultado del ensayo se ve afectado por la interaccin entre la muestra y la propia mquina.

A la muestra a ensayar se le realiza una entalla. De esta manera se fuerza a que aparezca la fisura en dicha entalla y que su propagacin est condicionada a seguir una trayectoria recta.

Durante la ejecucin del ensayo la cua va cargando progresivamente el cubo entallado de HRF mediante los soportes cilndricos situados en las piezas de acero. El descenso de la cua produce en la muestra un desplazamiento de apertura lateral de la entalla que produce una aparicin y propagacin estable de la fisura. El ensayo se controla mediante extensmetros.

Figura 2.8: Elementos del ensayo WS propuesto por Brhwiler y Wittmann (2003) (izquierda) y esquema de ejecucin del mismo (derecha).

El WS es un mtodo de ensayo interesante ya que presenta una serie de ventajas expuestas a continuacin:

No requiere de un equipo de ensayo sofisticado, puede ser realizado en mquinas habituales de ensayos mecnicos.


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El ensayo es estable. Gracias al tipo de configuracin del ensayo el desplazamiento coincide con la

apertura de fisura. El ensayo se puede realizar con muestras prismticas o cilndricas, permitiendo la

posible extraccin de muestras provenientes de estructuras existentes para su posterior control de calidad.

Necesidad de cantidades inferiores de hormign para realizar el ensayo, debido a que la muestra que se requiere es menor en comparacin con otros mtodos de ensayo, como por ejemplo en aquellos que usan como muestras vigas o paneles.

Todo y que se a probado con xito en hormigones normales para hallar sus propiedades de fractura, para el HRF no hay mucha informacin disponible con respecto al ensayo WS.

El hecho de utilizar en el ensayo WS una muesca de referencia (entalla) y gracias a la profundidad de sta, se asegura la no existencia de difusin de fisuras a la hora de ensayar la muestra.

La aplicabilidad del mtodo de ensayo WS para determinar las propiedades de fractura de HRF est en discusin. Recientemente se ha utilizado para hallar la capacidad de absorcin de energa en HRF. Resultados experimentales usando el mtodo WS son comparados con ensayos a traccin uniaxial y el 3-point bending test (siguiendo ambos las recomendaciones RILEM TC-162 TDF, 2001) en una investigacin realizada por Lfgren et al. (2004). Dicha investigacin demuestra la aplicabilidad del ensayo WS y que la dispersin general de los resultados es inferior a la dispersin del 3-point bending test. A partir de dicho estudio se cree que el mayor factor de contribucin para la dispersin en los resultados est relacionado con la variacin en el nmero de fibras a travs del plano de fractura. Los tamaos investigados para las muestras del ensayo WS no parecen tener una gran influencia en las propiedades de fractura o en el nmero especfico de fibras a travs de la superficie de fractura.

2.3.2.3. Ensayo de doble punzonamiento

El ensayo de doble punzonamiento es un ensayo diseado inicialmente para determinar la resistencia a la traccin indirecta del hormign convencional como alternativa al ensayo brasileo. Este ensayo fue presentado por Chen (1970) a principios de la dcada de los 70 y desde entonces se han realizado intensas investigaciones. En el ensayo de doble punzonamiento, tal y como se puede observar en la Figura 2.9, se dispone una probeta cilndrica de hormign de dimetro y altura 150 mm de manera vertical entre las placas de carga a compresin uniaxial, utilizando dos punzones circulares de acero dispuestos concntricamente encima y debajo de la muestra a ensayar.


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Figura 2.9: Configuracin del Ensayo Barcelona (ensayo del HRF procedente de un tramo

experimental de la estacin de metro de Bon Pastor).

Al realizar el ensayo doble punzonamiento la carga aplicada produce un incremento de la traccin sobre los planos que contienen el eje del cilindro y la muestra se fractura a lo largo de estos planos. Generalmente, suelen aparecer tres fisuras radiales en la muestra ensayada, todo y que se puede dar el caso de formacin de 2 4 fisuras. Bajo la carga de rotura, se forman adems dos cuas cnicas que se sitan bajo los punzones de acero.

El control del ensayo se puede realizar por posicin registrndose de forma continua la carga aplicada sobre la probeta y el recorrido del plato de carga. Realizando dicho control se asegura la estabilidad del ensayo. Tambin se puede utilizar para el control del ensayo la apertura circunferencial de la probeta, medida sta mediante una cadena situada en la parte central de la probeta a media altura (vase Figura 2.9).

El ensayo doble punzonamiento presenta una serie de ventajas sobre el resto de ensayos utilizados para determinar la resistencia a traccin:

El ensayo se realiza mediante una prensa convencional (de rotura de probetas a compresin), la cual existe en la mayora de laboratorios. El procedimiento de ejecucin del ensayo es de gran facilidad, ms fcil por ejemplo que el requerido para los ensayos explicados con anterioridad.

Se requiere de una magnitud de carga reducida para llegar a la rotura de la muestra, por lo que se puede utilizar una mquina de menor capacidad a diferencia de otros ensayos en los que se necesita una mayor carga.


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No se limita la rotura de la muestra a un plano predeterminado. Gracias a la existencia de varios planos de rotura se permite establecer una resistencia promedio a la traccin a partir de una mayor superficie, reducindose drsticamente la dispersin en los resultados.

Se requiere de una muestra menor en volumen en comparacin con otros mtodos de ensayo, como por ejemplo en aquellos que usan como muestras vigas o paneles. Esto conlleva un consecuente ahorro de material y facilidad de manejo de la propia muestra.

La configuracin de la muestra en cilindro presenta una ventaja aadida sobre otras configuraciones de ensayo como por ejemplo las de paneles o vigas, ya que permite la extraccin de muestras provenientes de estructuras existentes para su posterior control de calidad. De esta manera se diversifica el campo de aplicacin del propio ensayo.

El ensayo se realiza con las probetas sin refrentar, aplicando la carga directamente sobre la superficie de las caras de la probeta. Se produce en consecuencia una reduccin del tiempo de preparacin de la probeta y una mejora medioambiental al no ser necesaria la aplicacin de un mortero de azufre.

Por otro lado, existe una dificultad inherente en el desarrollo del ensayo y es la aleatoriedad de ubicacin de dichos planos, adems, resulta complejo derivar expresiones de resistencia indirecta a la traccin a partir de la geometra y los valores de carga ltima.

2.4. ENSAYOS A FLEXOTRACCIN

El ensayo a flexin es de uso generalizado para la caracterizacin del HRF como sustituto del ensayo a traccin directa. Se usa generalmente en procedimientos normalizados para la determinacin de los parmetros de resistencia tanto en vigas como en paneles de hormign.

Uno de los aspectos de estos ensayos que ha recibido una atencin considerable es la medicin de la deflexin de la viga, la cual se debera hacer tomando como referencia los extremos de la misma viga y no con referencias externas (Brite Euram Project, 1999 -2002). Otro de los aspectos a tener en cuenta es el control del ensayo ms all del pico de carga, ya que el uso de la deflexin como una variable de control no siempre conduce a un ensayo estable.

Se pueden realizar ensayos con vigas entalladas, dicho uso evita la mayora de problemas que surgen al determinar la respuesta post-pico en flexin. Se usa la apertura de los labios de la entalla para controlar el ensayo de un modo estable. El uso de muestras con entalla requiere de una atencin especial con lo que respecta a la


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interpretacin de los resultados del ensayo, ya que debido a la presencia de la entalla, se tendrn concentraciones de tensiones.

Las variables ms caractersticas que se miden generalmente en los ensayos a flexotraccin son el pico de carga, deflexin de la viga y el CMOD (desplazamiento de la apertura de la fisura). ste ltimo, en el caso de vigas con entalla. En la Figura 2.10 se pueden observar las curvas tpicas que se obtienen.

Figura 2.10: Curvas carga-CMOD (izquierda) y carga-deflexin (derecha) tpicas obtenidas en un ensayo de vigas con entalla (Rilem TC-162 TDF, 2002).

Los ensayos a flexotraccin ms comnmente utilizados y de mayor aplicacin en la caracterizacin del comportamiento del HRF se presentan a continuacin.

2.4.1. Ensayo de vigas con carga a tercios

Existen diferentes normativas especficas para el ensayo de vigas con carga a tercios, las ms populares y utilizadas son la belga (NBN B 15-238, 1992), la europea (EFNARC, 1996) y la americana (ASTM C-1018, 1997) y su esquema bsico se puede observar en la Figura 2.11. EL ensayo de viga EFNARC con carga a tercios es un ensayo de ejecucin muy similar al ensayo ASTM C-1018, pero involucra una viga ms esbelta que mide 75 x 125 x 550 mm biapoyada con una luz de 450 mm. Tienen en comn que ambos procedimientos involucran una distribucin de carga a tercios de la luz de una muestra mayor previamente cortada, con el comportamiento basado en las caractersticas del registro carga post fisuracin-deflexin. El ensayo de viga EFNARC, a diferencia del resto de ensayos de vigas con carga a tercios, est ideado para hormign proyectado reforzado con fibras.


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Figura 2.11: Esquema del ensayo de viga con carga a tercios especificado en la normativa belga (NBN B 15-238, 1992).

La especificacin EFNARC expone que la viga debe de ser ensayada de tal manera que no admita deformaciones extraas desde el registro de deflexin central, pero es imprecisa en cmo debe ser realizado. En cambio el procedimiento para la medida de la deflexin descrita en ASTM C-1018 es meticulosa en la descripcin de cmo deben ser excluidas dichas deflexiones extraas.

El problema para diseadores y contratistas es que los parmetros de comportamiento en estado de post-fisuracin basados en el ensayo de vigas, generalmente ofrecen una exactitud muy baja. Ensayos realizados por Bernard (1999) dieron como resultado una media del coeficiente de variacin en el comportamiento post-fisuracin del 15% para el ndice ASTM I30 (ndice de tenacidad definido, en la norma ASTM C-1018, 1997. Se calcula dividiendo el rea de la curva carga-deflexin hasta una deflexin de 15,5 veces la deflexin correspondiente a la primera fisura entre el rea hasta la primera fisura). La variacin dentro de una misma amasada generalmente sobrepasa el 20% de la resistencia residual medida para una deflexin central de 3,0 mm en el ensayo de vigas EFNARC. El resultado es que el comportamiento medio de muchas series de ensayos con aparentemente un adecuado hormign proyectado reforzado con fibras (HPRF) no cumple los requerimientos mnimos, esto produce disputas entre los proveedores y los contratistas de hormign proyectado para discernir quien es el culpable de la presunta baja en la calidad del comportamiento del hormign.

Tras varios aos de ensayos de calidad en base a rutinas de vigas se ha llegado a la conclusin que una de las causas de dicha variacin en el comportamiento viene dado por el mismo procedimiento en s. El rea de hormign que experimenta fallo en una viga es muy pequea en comparacin con el volumen de hormign contenido dentro de una estructura de HRF y HPRF. Como el comportamiento es fuertemente dependiente del nmero de fibras que suelen encontrarse en la fisura, es por lo tanto bastante probable


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que el comportamiento de la viga no sea representativo de la mayora del hormign en una estructura.

Otro problema inherente al ensayo, es la falta de control sobre la posicin de la fisura. El resultado puede ser ngulos de rotacin ampliamente diferentes en la fisura para una deflexin central dada. Como la capacidad de carga a traccin de la mayora de fibras decrece a medida que el ancho de fisura aumenta, esta caracterstica en el ensayo se cree que es causa de una dispersin significativa.

Estudios de Chen et al. (1994) indican que tanto la tenacidad como las resistencias a flexotraccin, a primera y mxima fisura, se ven afectadas por el tamao de la probeta y se concluye que los parmetros adimensionales de absorcin de energa en la norma norteamericana (que en un principio se conciben independientes del tamao de la probeta) generalmente resultan tambin afectados por el tamao de la misma. Por otro lado, en la norma norteamericana ASTM C-1018 s se tiene en cuenta el efecto que produce la compactacin en los parmetros de tenacidad y resistencia a flexotraccin, que varan para una misma probeta compactada mediante vibracin interna o externa. La vibracin externa provoca un alineamiento de las fibras segn planos paralelos a la superficie de vibrado mientras que este efecto no se produce en la vibracin interna.

2.4.2. Ensayo de vigas con carga central

Para superar algunas de las limitaciones que aparecen en el ensayo de vigas con carga a tercios, se sugiere un ensayo alternativo involucrando un punto central de carga (Bernard, 1999) cuya configuracin se puede observar en la Figura 2.12. Aunque la posicin de la fisura permanece incontrolada en este ensayo, el hecho de imponer una carga centrada da como resultado un pico marcado para la flexin alrededor del centro de la viga. De esta manera se produce generalmente el fallo muy cercano al centro de aplicacin de dicha carga. El resultado es una rotacin de fisura ms constante para una deflexin central dada. El comportamiento de la parte no fisurada de la viga es descartado de la rotacin de la fisura, para de este modo focalizar la atencin en la parte de la muestra sometida a deformacin. La relacin momento-rotacin de fisura obtenida de este ensayo es de una relevancia estructural directa con por ejemplo el comportamiento del HRF utilizado para revestimientos. Dicha relacin no est afectada por las caractersticas geomtricas de la viga como por ejemplo el espesor.

El ensayo de viga con carga central segn observaciones experimentales realizadas por Mateos (1998) parece ser estable tras el pico. Centra la fisura, y permite la evaluacin real de la energa absorbida por la probeta, adems de requerir unos dispositivos de medida de flecha y de aplicacin de carga ms simples que los usados en el ensayo de carga a tercios, por lo que representa una alternativa interesante. Por contra, el punto de primera fisura, al igual que el ensayo de carga a tercios, no parece de clara determinacin en esta configuracin de carga.


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Figura 2.12: Configuracin del ensayo de vigas con carga centrada (Bernard, 2002).

Estudios de correlacin entre el ensayo de viga EFNARC con carga a tercios y el ensayo de viga con carga central realizados por Bernard (1999) muestran los siguientes resultados:

Respecto al Mdulo de Rotura (mximo esfuerzo por unidad de superficie que puede resistir una muestra sin llegar a romperse cuando se somete a flexin, se calcula a partir de la carga de rotura bajo el supuesto de que la muestra es elstica hasta el momento en que se produce la rotura y se expresa en MPa) se observa que en ambos ensayos se produce casi el mismo resultado, presentando una fuerte correlacin. Sin embargo, el mdulo de rotura (MOR) del ensayo de viga con carga central es ligeramente mayor en magnitud, posiblemente porque el fallo en este ensayo es forzado a suceder cerca del punto de carga mientras que en el ensayo de viga con carga a tercios es libre de aparecer en cualquier parte del tercio central de la muestra. Esto permitira el fallo en el punto ms dbil de la regin central uniformemente tensionada para el ltimo tipo de viga.

La absorcin de energa en post-fisuracin para el ensayo de viga con carga central se estima integrndose la relacin momento-rotacin de fisura entre el punto de fisuracin y 0,05 radianes de rotacin de fisura. Dicho parmetro se mide con un relativo alto grado de deformacin, ya que una rotacin de fisura de 0,05 radianes es equivalente a una deflexin central de 5 mm. Debido a este alto grado de deformacin, se ha de escoger un parmetro para el ensayo con carga a tercios que sea comparable con el de ensayo con carga central, es decir, que mida energas elevadas. Se decide escoger el parmetro japons de tenacidad TJSCE (JSCE SF4, 1984), el cual mide la energa bajo la curva carga-deflexin hasta los 3.0 mm de deflexin. Este parmetro muestra una dbil correlacin lineal con la absorcin de energa del ensayo de viga con carga central.


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2.4.3. Ensayo Rilem de vigas con carga centrada y entalla (Rilem 3-point bending test)

El ensayo Rilem 3-point bending es ampliamente conocido y apreciado en los laboratorios por su simplicidad. La muestra a ensayar es una viga de 550 a 600 mm de longitud y una seccin transversal con un ancho y una profundidad de 150 mm (Rilem TC-162 TDF, 2002). Se apoya en dos soportes separados entre s 500 mm y a la mitad de dicha separacin la muestra presenta una entalla de una profundidad de 25 mm, como se puede observar en la Figura 2.13. El ensayo se realiza bajo control de CMOD. Adems del CMOD y de la carga, tambin existe la opcin de medir la deflexin en los dos bordes del prisma. La deflexin relativa se mide directamente mediante un transductor de desplazamiento (LVDT) que se instala en una placa que es clavada en la muestra a ensayar por encima de los soportes.

La ventaja de este mtodo es que es simple y que el control de CMOD asegura una propagacin estable de la fisura (crecimiento), incluso para hormign en masa. La curva carga-CMOD o bien la carga-deflexin pueden ser usadas para calcular las relaciones tensin-deformacin o tensin-ancho de fisura. Se puede realizar de varias maneras, una de las opciones es utilizando la resistencia residual a flexotraccin para una determinada deflexin o CMOD.

Figura 2.13: Esquema e instrumentacin del ensayo segn la normativa Rilem TC-162 (2002).


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Existen diferentes mtodos, basados en el rea estimada bajo la curva carga-desplazamiento, que permiten evaluar la energa de fractura a partir de los resultados obtenidos en el Rilem 3-Point bending test, entre los cuales se destaca el mtodo del trabajo de fractura de Hillerborg. Dicho mtodo se adopta como la recomendacin de Rilem TC-50 (1988). Se observa que debido a la trayectoria ondulada e inclinada de las fisuras formadas, las vigas sin entallas no son apropiadas para la estimacin de la energa de fractura. Adems, se observa que dicha energa de fractura puede ser expresada como un parmetro independiente del tamao inicial de la entalla de las vigas y se puede considerar como una propiedad del material (Taghi et al., 2004).

El ensayo tiene una dispersin relativamente elevada en los resultados, que es de aproximadamente el 20-30%, lo cual presenta un problema para poder determinar los valores caractersticos ya que en consecuencia no tendrn una fiabilidad elevada. El hecho de utilizar una viga con entalla hace que la superficie efectiva de rotura se reduzca en comparacin a si no estuviera la viga entallada, este factor puede ser una de las causas de la elevada dispersin de resultados.

2.4.4. Ensayo de paneles

Una alternativa al ensayo de resistencia a flexotraccin basado en vigas es mediante el ensayo de paneles. Procedimientos basados en paneles, como el ensayo de Panel EFNARC (EFNARC, 1996), ofrecen una mayor fiabilidad en HPRF que con vigas, aunque su procedimiento no est exento de problemas. En muchas ocasiones se requieren revestimientos de hormign proyectado para resistir cargas puntuales. Por este motivo es lgico en algunas situaciones cuantificar el comportamiento de los diseos a travs de la aplicacin de una carga puntual a un panel, el cual representa una parte de un revestimiento continuo. La importancia del ensayo de paneles radica de este hecho.

En la Figura 2.14 se puede observar una de las diferentes configuraciones (figura izquierda) que existen del ensayo de paneles en la que se constatan los dispositivos LVDTs de medida de la deflexin (Brite Euram Project, 1999-2002), mientras que en la figura derecha se observa la ejecucin de un ensayo de paneles, basado en la normativa EFNARC (1996), ejecutado en los laboratorios de Bekaert S.A. (Lambrechts y Bekaert S.A., 2002-2003).

El ensayo de Panel Cuadrado EFNARC es posiblemente el procedimiento de evaluacin basado en paneles ms extendido. Este ensayo involucra la aplicacin de una carga puntual centrada en un panel de 100 x 600 x 600 mm apoyado simplemente sobre cuatro lneas externas situadas en una base plana cuadrada de 500 x 500 mm (vase la Figura 2.14). El comportamiento en el panel EFNARC se evala de dos maneras; medida de la carga mxima mantenida y energa absorbida para una flecha central de 25 mm. El primer parmetro no es una caracterstica particularmente til de estos paneles porque


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est fuertemente influenciado por la distorsin en la base de la muestra producida por la forma durante el proyectado del hormign. Esto adems depende de la resistencia de la matriz y tiene poco que ver con el comportamiento de las fibras, al menos por lo que hace referencia para mezclas con niveles normales de absorcin de energa. Este ltimo parmetro se calcula integrando el rea que encierra la curva carga-desplazamiento. Contra mayor sea la absorcin de energa, ms capaz ser la mezcla de soportar una carga en el estado de fisuracin.

Figura 2.14: Diferentes configuraciones del ensayo de panel cuadrado.

Una de las ventajas que presenta el panel EFNARC es la gran superficie de rotura que se obtiene al ensayar la muestra, este hecho hace que la dispersin de los resultados sea menor. Aunque este ensayo ha sido ampliamente aceptado, padece una serie de defectos. El ms significativo es la dificultad que implica el intentar reproducir una muestra con la base plana. La base de la muestra est realmente simplemente apoyada si sta es plana y se apoya uniformemente alrededor del permetro del elemento fijo del ensayo. Una muestra que sea plana producir generalmente un registro de carga-desplazamiento con un nico pico y mximo comportamiento posible, cuantificado en trminos de absorcin de energa entre el inicio de la carga y 25 mm de deflexin central total. Una muestra que no sea plana se deformar de una manera impredecible, a menudo manifestar mltiples picos en la capacidad de carga, ya que la tensin es redistribuida de forma desigual alrededor del panel que progresivamente va fisurando y manifestar un comportamiento global de dudosa validez. Esta caracterstica del ensayo no es atractiva desde el punto de vista de ensayos de control de calidad.


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2.4.5. Ensayo de placas circulares (Round Determinate Panel test)

Una alternativa al ensayo de panel EFNARC es el Round Determinate Panel (RDP) (ASTM C1550, 2002), desarrollado recientemente por Bernard y Pircher (Bernard, 1999; Bernard y Pircher, 2001), propuesto para la valoracin del comportamiento post-pico del HRF y HPRF. Este ensayo se enfoca principalmente para eliminar los defectos que aparecen en el ensayo de Panel EFNARC.

Se impone una carga puntual central en una muestra circular, que mide 75 x 800 mm, apoyada en tres puntos situados simtricamente en un dimetro de 750 mm, segn se puede observar en las Figuras 2.15 y 2.16. El uso de tres puntos de apoyo asegura que la distribucin de carga al principio del ensayo est siempre condicionada en la muestra, a pesar de las tolerancias en la planeidad de la base. Los planos de fisuracin se encuentran bien definidos por lo que en consecuencia se puede predecir de manera ms real la distribucin de carga. El comportamiento del HPRF se obtiene a partir de medidas de capacidad de carga y absorcin de energa para algunos valores caractersticos del desplazamiento del punto medio del panel. Estos valores van desde los 5 mm hasta los 40 mm. Sin embargo, dicho comportamiento se ve afectado por el espesor del espcimen. El comportamiento del HRF se mide con la capacidad de carga a la primera fisura y la capacidad de absorber energa para desplazamientos centrales dados.

Figura 2.15: Configuracin y ejecucin del RDP en los laboratorios de Bekaert S.A.

Bajo la carga central puntual, la muestra casi siempre falla formando tres fisuras radiales que empiezan en el centro de la muestra y bisecan cada uno de los sectores no apoyados del panel (en caso de observar fallas bi-lineares, se debe descartar el ensayo). Este modo de fallo sucede sin reparar en las tolerancias de la planeidad de la base de la muestra, y la longitud total de la fisura asciende a 1.200 mm. El resultado es un coeficiente de variacin en los parmetros de comportamiento en post-fisuracin (basados en absorcin de energa) del 6 al 13%.


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Figura 2.16: Vista en planta y detalle del apoyo del panel en el RDP (Bernard y Pircher, 2001).

El comportamiento en el RDP se ha medido a partir de dos caractersticas:

La capacidad de carga mediante mediciones de carga-flecha. La absorcin de energa para unos valores concretos de deflexin central.

La energa absorbida por la muestra para un desplazamiento central de 5 40 mm, se halla integrando la curva carga-deflexin hasta dichos puntos. Estas cantidades son un reflejo directo del comportamiento en post-fisuracin de las fibras (aunque ellas incluyen absorcin de energa previa a la fisuracin) y se mide en Julios. Un desplazamiento de 5 mm se usa para indicar el comportamiento en niveles bajos de deformacin, que es como se ver solicitada una estructura para las aplicaciones en ingeniera civil, en la cual el control de fisuracin es importante. Un desplazamiento de 40 mm, es usado para la evaluacin del comportamiento en niveles altos de deformacin, tpicos de aplicaciones como en la minera en donde grandes fisuras pueden ser toleradas.

El RDP presenta un avance logstico importante sobre las vigas y sobre el panel EFNARC, ya que se elimina del proceso constructivo la fase de corte del panel o viga y solo necesita ser desencofrado y curado, con lo que conlleva un ahorro de dinero y tiempo adems de evitar actividades ruidosas y sucias. Otra ventaja que presenta es la simplicidad en la produccin y en el ensayo de la muestra.

Una de las desventajas que presenta el RDP es que es un ensayo de difcil aplicacin sistemtica debido al tamao y peso final de la muestra, ya que ste es de aproximadamente 90 kg.

Estudios demuestran que pequeos cambios en el espesor de la muestra producen variaciones en el comportamiento para una deflexin central dada, tanto en trminos de pico y capacidad residual de carga como en absorcin de energa (Bernard, 1998). Esta


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influencia que tiene el espesor sobre el comportamiento de la muestra, es una influencia mucho mayor que la que tiene el dimetro. El comportamiento en post-fisuracin de paneles de HRF es ms sensible a variaciones en el espesor a niveles bajos de deformacin y su sensibilidad disminuye a medida que el nivel de deformacin aumenta (Bernard y Pircher, 2001). Tambin presenta gran sensibilidad ante ms variables aparte del espesor del panel, como son la velocidad de aplicacin de la carga y el tipo de fibras aadidas al hormign.

Existen factores de correccin para muestras de dimensiones diferentes a las estandarizadas, pero se cree que el comportamiento en paneles de forma irregular no puede ser corregido de forma fehaciente. Adems, la influencia en procedimientos con producciones pobres en distribucin de fibras dentro de un panel y su posterior comportamiento, es tambin difcil de corregir. El resultado inferior en la evaluacin de los parmetros de comportamiento al nivel normal de la muestra es un reflejo de la calidad general del trabajador en la produccin de HRF y HPRF, que solo puede ser corregido a travs de una especial atencin en toda la operacin de hormigonado. De esta manera se conseguir mantener un espesor uniforme en la muestra consiguiendo una baja en la dispersin de los parmetros.

Segn Bernard, la fiabilidad del RDP con respecto a la evaluacin del comportamiento post-pico es muy elevada, debido a esta alta fiabilidad se produce en consecuencia una reduccin en el nmero de muestras necesarias, bajando el coste total de los ensayos de control de calidad en comparacin con los de vigas. A pesar de que este ensayo posee muchas ventajas, no se puede usar para el diseo, ya que no hay parmetros de diseo o una relacin constitutiva derivada de los resultados del ensayo. Por este motivo es muy interesante establecer relaciones entre el RDP y otros ensayos, como por ejemplo con el Rilem 3-point bending test (ACI 544.2R, 1988), en el cual se basan muchas recomendaciones de diseo.

Los resultados del RDP pueden ser pronosticados con una razonable precisin a partir de los resultados del Rilem 3-point bending test. Normalmente existe una pequea sobreestimacin de la capacidad de carga en los clculos. La razn de este hecho es probablemente debido a que en el caso del RDP, la fisura puede elegir fcilmente su camino y por lo tanto sta aparecer en las secciones ms dbiles. En el caso del Rilem 3-point bending test, la fisura se fuerza a iniciarse a la mitad de la longitud de la viga, la cual no tiene porque ser la seccin ms dbil. Esto muestra que el RDP es un ensayo muy seguro y fiable, compatible con el Rilem 3-point bending test, y podra ser usado como un ensayo normalizado y como base para el diseo.

Se han encontrado fuertes correlaciones entre parmetros derivados de vigas y paneles, evaluados a anchuras de fisuras similares, pero por otro lado, se han encontrado generalmente pobres correlaciones entre parmetros de comportamiento evaluados a niveles bajos de deformacin comparados con parmetros evaluados a altos niveles de deformacin.


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Estudios realizados por Bernard (2002) demuestran que existe una correlacin fuertemente lineal (r2 = 0,90) en la absorcin de energa entre el RDP y el panel EFNARC. La linealidad de esta relacin indica que el comportamiento de ambos ensayos es en gran medida intercambiable. El factor de conversin es: 1000 Julios de absorcin de energa a 25 mm de deflexin en el panel EFNARC es equivalente a 400 Julios de absorcin de energa a 40 mm de deflexin en el RDP.

Comparando el comportamiento post-pico del ensayo de viga con carga a tercios con la absorcin de energa en el RDP, se comprueba que la resistencia residual a 3 mm de deflexin demuestra una relativa fuerte correlacin con la absorcin de energa a 40 mm de deflexin en los paneles (r2 =

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