Influencia de la adición de fibras sika fiber force - 48, en las propiedades físicas y mecánicas del concreto cemento - arena, Iquitos, Perú - 2024

Abstract

En la tesis se investiga los efectos de la incorporación de las macrofibras sintéticas Sika Fiber Force - 48, en la resistencia a la compresión y módulo de ruptura del concreto cemento – arena. Las mezclas de concreto se elaboraron con relaciones A/C iguales a 0.56, 0.58 y 0.60, para resistencias a la compresión entre 280 kg/cm2 y 315 kg/cm2. La investigación es de tipo cuantitativa, de nivel explicativo; de diseño cuasi experimental. La muestra estuvo conformada por 132 probetas entre concreto patrón y experimental, 33 de concreto patrón (24 para ensayos a compresión y 9 para módulo de ruptura) y 99 correspondieron al concreto experimental (72 para ensayarse a compresión y 27 para módulo de ruptura), obtenidas incorporando al concreto patrón, dosis de 4kg/m3, 6kg/m3 y 8kg/m3 de macrofibra. La resistencia a la compresión y el módulo de ruptura fueron evaluados a los 7 y 28 días de curado, respectivamente. Se encontró que, ante incrementos de dosis de fibra, el slump y el % de aire atrapado disminuyen. El valor de 321kg/cm2 fue la mayor resistencia a la compresión del concreto patrón, correspondió a la relación A/C = 0.56, y varió hasta 311 kg/cm2 para la dosificación de 4 kg/m3 de fibra; seguida de la relación A/C= 0.58 al incrementar el valor de 286 kg/cm2 a 310 Kg/cm2 también con la dosificación 4 kg/m3; y, el mayor valor del módulo de ruptura del concreto patrón alcanzado para la relación A/C = 0.56, de 33 kg/cm2 subió a 45 kg/cm2 para la dosificación de 4 kg/m3 de fibra. A la luz de estos resultados es concluyente que dosificaciones de fibra superiores a 4 kg/m3 degraden la resistencia a la compresión, pero mejoren el módulo de ruptura conforme se incremente la dosificación de fibra para todas las relaciones, con lo cual se confirma la hipótesis general.

This thesis investigates the effects of incorporating Sika Fiber Force – 48 synthetic macrofibers on the compressive strength and modulus of ruptura of cement-sand concrete. The concrete mixtures were prepared with watercement ratios of 0.56, 0.58, and 0.60, for compressive strengths between 280 kg/cm² and 315 kg/cm². The research is quantitative, explanatory, and quasi-experimental in design. The sample consisted of 132 test specimens between standard and experimental concrete, 33 standard concrete specimens (24 for compression tests and 9 for modulus of rupture) and 99 experimental concrete specimens (72 for compression tests and 27 for modulus of rupture), obtained by incorporating doses of 4 kg/m3, 6 kg/m3, and 8 kg/m3 of macrofiber into the standard concrete. Compressive strength and modulus of rupture were evaluated at 7 and 28 days of curing, respectively. It was found that, with increases in fiber dosage, slump and entrapped air % decreased. The value of 321 kg/cm2 was the highest compressive strength of the standard concrete, corresponding to a W/C ratio of 0.56, and varied to 311 kg/cm2 for the dosage of 4 kg/m3 of fiber; followed by the A/C ratio = 0.58 when the value increased from 286 kg/cm2 to 310 kg/cm2, also with a dosage of 4 kg/m3; and the highest value of the breaking modulus of the standard concrete achieved for the A/C ratio = 0.56, from 33 kg/cm2 to 45 kg/cm2 for a fiber dosage of 4 kg/m3. In light of these results, it is conclusive that fiber dosages greater than 4 kg/m3 degrade compressive strength but improve the modulus of rupture as the fiber dosage increases for all ratios, thus confirming the general hypothesis.