ESTUDIO DE LA RESISTENCIA MECÁNICA DEL CONCRETO CON ADICIÓN DE FIBRA DE VIDRIO

ESTUDIO DE LA RESISTENCIA MECÁNICA DEL CONCRETO CON ADICIÓN DE FIBRA DE VIDRIO

STUDY OF THE MECHANICAL STRENGTH OF CONCRETE WITH FIBERGLASS ADDITION

 Asunción Rojas Edinson Issac1; Cortijo Quispe Christian Giancarlo2; Espinoza Cruz Galia Hiadith3; Heredia Díaz Walter Enrique 4; Linares Angulo Romina Lisseth5; Miñano Tolentino Juan Anderson6; Paredes Avalos Kenji Humberto7; Rodriguez Cruz Jhanzen Derby 8; Singh Bazán Sandra Sukhjit9; Vargas Rafael Renato Sebastián10; Dr. Seijas Velásquez Segundo11

12345678910Autores correspondientes, alumnos de la Universidad Nacional de Trujillo, La Libertad, Perú.

11Asesor, docente de Universidad Nacional de Trujillo, La Libertad, Perú.

RESUMEN

Se investigó las diferentes propiedades del concreto con adición de fibra de vidrio en cantidades específicas para el propósito de conocer si la agregación de este material mejoraba, empeoraba, o no tenía efecto alguno en las propiedades estudiadas. La fibra de vidrio se ha convertido en el favorito de diversas industrias por las increíbles propiedades que ofrece. Para esta investigación; en primer lugar, se revisó bibliografía especializada, analizándose exhaustivamente para finalmente seleccionar aquellas que se relacionaban con nuestro estudio. Con relación a la resistencia a la compresión, la adición de fibra de vidrio demostró que no mejora esta propiedad; para corte se observó lo contrario, la adición de este componente evita en un 97% las fisuras cuando el concreto está en su etapa de fraguado. Para la propiedad de la flexión, la adición de fibra de vidrio se mostró favorable en los primeros días, sin embargo, luego de 28 días, no hay un aumento notable de resistencias. Finalmente, se observó que la resistencia a la tensión aumentó a medida que se va añadiendo fibra de vidrio al concreto. Por lo tanto, podemos mencionar que no todas las propiedades del concreto muestran resultados óptimos mediante la adición de fibra de vidrio.

Palabras clave: fibra de vidrio, concreto, compresión, flexión, tensión.

ABSTRACT

The different properties of concrete with the addition of fiberglass in specific quantities were investigated to determine whether the addition of this material improved, worsened, or had no effect on the properties studied. Fiberglass has become a favorite of several industries because of the incredible properties it offers. For this research; first, specialized bibliography was reviewed and exhaustively analyzed to finally select those that were related to our study. In relation to compressive strength, the addition of fiberglass showed that it does not improve this property; for shear, the opposite was observed, the addition of this component prevents 97% of cracks when the concrete is in its setting stage. For the flexion property, the addition of fiberglass was favorable in the first days; however, after 28 days, there is no notable increase in strength. Finally, it was observed that the tension strength increased as glass fiber is added to the concrete. Therefore, we can mention that not all concrete properties show optimum results by adding glass fiber.

Keywords: fiberglass, concrete, compression, flexion, tension.

1. INTRODUCCIÓN

La fibra de vidrio (del inglés fiberglass) es un material fibroso obtenido al hacer fluir vidrio fundido a través de una pieza de agujeros muy finos (espinerette), al solidificarse tiene suficiente flexibilidad para ser usado como fibra. (Plaremesa, s.f.)

Para conocer qué es la fibra de vidrio o FRP (Fiberglass Reinforced Polymer) se puede decir que se trata del resultado del enlace de refuerzos de vidrio con alguna resina que lo polimerice, la cual puede ser: poliéster, viniléster, epóxica o fenólica. La resina tiene estructura líquida en un inicio, y posteriormente, luego de solidificarse mantendrá la forma deseada. Sin embargo, para que esta resina pueda solidificarse en un periodo de tiempo fijo, es necesario incrementar la velocidad de la reacción química mediante el uso de un catalizador, lo que puede resultar tóxico, reactivo e inclusive muy volátil; por estos motivos debemos ser en extremo cuidadosos al utilizar estos catalizadores. (Plaremesa, s.f.)

Existen básicamente 5 tipos de fibra vidrio, los cuales tienen las siguientes características principales (Muñoz, 2007): vidrio E, es el más comúnmente usado en la industria textil, como primera evolución industrial en el tema de las fibras; vidrio R, de alto desempeño mecánico en relación a fatiga, temperatura y humedad, pedido para sectores como la aviación, espacio y armada; vidrio D, de características dieléctricas, usado como material permeable a ondas electromagnéticas; vidrio C, de características anticorrosivas, utilizado en capas de materiales que necesitan dicha protección; y, vidrio AR, desarrollado especialmente para reforzar el concreto, ofrece una alta resistencia para compuestos alcalinos durante el secado, además de brindar una alta resistencia a la tensión, será este tipo de fibra la utilizada en el análisis práctico.

En los últimos tiempos, la fibra de vidrio ha adquirido mucho protagonismo en las industrias y todo esto por las excelentes características y propiedades entre las cuales podemos mencionar: tiene la capacidad de soportar altísimas temperaturas; así como una buena adherencia fibra-matriz; además de una resistencia mecánica específica muy alta; también podemos mencionar sus buenas propiedades dieléctricas; incombustibilidad; estabilidad dimensional; y, por último, buena resistencia a los agentes químicos.

En el Perú, el incremento de la población ha sido acompañado por un avanzado crecimiento urbanístico, la construcción de viviendas y a su vez la demanda de materiales de construcción. El poder adquisitivo de la población es cada vez menor, haciendo casi imposible la compra de materiales, por esta razón surge la necesidad de buscar alternativas y nuevas técnicas que avancen el proceso constructivo y al mismo tiempo se consiga la economía, reduciendo los costos de construcción. (Huamán, 2015). También, a largo del tiempo, se han buscado mecanismos y materiales que ayuden a disminuir los efectos de la corrosión en nuestras estructuras de concreto.

Desde sus inicios, la industria de la construcción se ha visto en la obligación de explorar diversos materiales que concilien los más variados aspectos tales como durabilidad, resistencia, costo, etc. A través del tiempo, el concreto ha demostrado comportarse de óptima manera ante esfuerzos de compresión, pero a la hora de someterlo a esfuerzos de tensión, muestra deficiencias como por ejemplo su baja resistencia a la tracción, flexión, la constante fisuración por contracción plástica y un deficiente desempeño en condiciones de cambios de humedad. Durante años se han realizado proyectos investigativos enfocados a mejorar la capacidad a tensión del concreto. El aumento de la capacidad a tensión se ha obtenido al incluir elementos a las mezclas de concreto; entre estos elementos se encuentra la fibra de vidrio (Muñoz, 2007; Sánchez y Sánchez, 1991). Con aplicaciones importantes en más de cien países alrededor del mundo, el concreto reforzado con fibras o también llamado GFRC, es hoy una excelente alternativa para la fabricación, decoración de todo tipo de construcciones civiles y amueblamiento urbano.

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