Evaluación del uso combinado de fibras metálicas y sintéticas como refuerzo del concreto, aplicado al soporte y revestimiento de túneles

Abstract

Con el paso del tiempo ha aumentado el empleo de fibras como refuerzo del concreto lanzado que se emplea para soporte y revestimiento de túneles. En el mercado existen numerosos tipos de fibras y cada uno de ellos proporciona ciertas características al compuesto que forma con el concreto. Generalmente, se emplea cada tipo de fibras por separado y se tiene poco conocimiento del efecto producido al combinarlas teniendo como aplicación el soporte de túneles. Con el fin de evaluar el uso combinado de las macrofibras empleadas en soporte de túneles, se llevaron a cabo una serie de ensayos de laboratorio sobre muestras de concreto reforzado con combinación de fibras, que permitieron establecer el efecto producido por la adición de manera combinada de macrofibras metálicas (acero) y sintéticas (polipropileno) al concreto que generalmente se emplea para soporte de túneles. La investigación incluyó ensayos de resistencia a compresión, módulo de elasticidad, relación de Poisson, tenacidad, tracción indirecta método Barcelona, flexotracción en viga, ensayos de permeabilidad y durabilidad. A través de la investigación fue posible establecer, que las características como: resistencia a compresión, módulo de elasticidad y relación de Poisson que no se ven afectadas empleando cada tipo de fibra por separado, tampoco se modifican cuando se emplean las fibras de manera combinada. Así mismo, se estableció que la combinación de macrofibras y concreto produce un compuesto en el cual cada tipo de fibra aporta características de manera similar a como lo haría por separado, pero proporcionalmente a la dosis empleada.

Over time, the use of shotcrete reinforcement fibers for tunneling support and lining has increased. There are numerous types of fibers and each of them provides certain characteristics to the compound that forms with the concrete.

Generally, each type of fiber is used separately and little is known about the effect produced by combining them for tunnel support. In order to evaluate the combined use of the macrofibers, a series of laboratory tests were performed on samples of reinforced concrete with fiber combinations, this allowed us to establish the effect produced by the combined addition of metallic (steel) and synthetic (polypropylene) fibers to the concrete. The research included compressive strength test, modulus of elasticity, Poisson ratio, toughness, tensile strength Barcelona test, bending test, permeability and durability test.

Through the research it was possible to establish that characteristics such as: compressive strength, modulus of elasticity and Poisson ratio are not affected by using each type of fiber separately, neither do changes occur when the fibers are used in combination. Likewise, it was established that each type of fiber contributes in a similar way as it would separately, but in proportion to the dose used.