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Tesis 744 - Millán Castillo María Fernanda

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Contents

1. IV DEDICATORIA 3 5 thee RI ida V AGRADECIMIENTO Rha isl ei Sit tema mud VI NDICE GENERAL DE CONTENIDOS esseeeeeeeteeenee VII INDICE DE TABLAS aa entia XI INDICE GR FICOS sisi tau XV RESUMEN BJIECUTIVO n edeticieeeet e trito e EU Up Qi XVII B INTRODUCCION beilo euet XIX CAPITULO I EL PROBLEMA 1 1 Sese at 1 1 2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA eee 1 Id Bio A dean ene tok sei ad 1 1 2 2 An lisis anii 4 O A E N ss ceased 5 1 2 4 Formulaci n del Problema eet eie re etes 5 1 2 5 Preguntas dag tede ete aun dp a ee 5 1 2 6 Delimitaci n del problemia irnos tego 6 TAG DE O OS 6 1 2 6 2 Espacial ias 6 1 2 6 3 Temporada il ooo ten o b to eth ope ee ig eee aed 6 130 JUSTIFICACI N e uictis Nuoro 6 1 4 OBIETTIVO ds 7 LAL Objetivo 7 14 2 Objetivos Especiicos 2 psy A A A 7 VII 2 1 2 2 2 3 2 3 1 2 3 2 2 3 3 2 3 4 2 4 2 4 1 2 42 2 3 2 6 2 6 1 2 6 2 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5 3 5 1 3 5 2 3 6 3 6 1 3 7 3 7 1 3 1 2 CAP TULO II MARCO TE RICO ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS eere 8 FUNDAMENTACI N FILOS FICA eere 9 FUNDAMENTACI N LEGAL esent concerns 9 El Hormig n y sus componentes ici 9 Dosificaci n de las mezclas d
2. 32 x 0 5556 1 1 1 L 0 1 2 4 7 Time at 176 F and 100 RH days Fig 3 6 Tensile strength of glass fiber strand with various coatings stored in OPC paste at 176 F 80 C Metric Equivalent 1 ksi 6 895 MPa C F 32 x 0 5556 4000 3000 MOR Mna ct psi 2000 Hand spray GFRC 596 by weight of glass fiber e Experimental fiber AR glass 1000 PVA coated i content is Control 20 by weight bl 1 1 1 0 2 4 7 10 Time in water at 176 F days Fig 3 9 Flexural strength of GFRC composites incorpo rating AR glass fiber with alkali resistant organic coating stored in water at 176 F 80 C strain capacity and unlike CGC cement this material does not require a specific temperature controlled curing environment 3 48 This cement is in commercial use in England Research on the Blue Circle cement and other similar cements is currently underway in the United States 3 49 These new cements are based on calcium sulphoaluminate and do not contain the ce ment phases that cause the conversion problems associated with high alumina cement Tests are continuing to identify any other possible secondary reactions 3 5 Freeze thaw durability Freeze thaw durability of both AR GFRC and P GFRC com posites has been studied 3 11 3 36 3 46 Research has indicated that AR glass fibers effectively preserve the cement matrix against significant freeze thaw deterioration in comparis
3. eee 98 Gr fico 22 Deflectometro e id 99 Gr fico 23 Brazo Mec nico del Deflect metro sese 99 Gr fico 24 Resistencia a la Compresi n del Hormig n vs Porcentaje de Fibra de POlIproptleDgp a 118 Gr fico 25 Resistencia a la Tracci n del Hormig n vs Porcentaje de Fibra de POlIpropilelo qe qc det tetetiiani e cM Nes 121 Gr fico 26 Resistencia a la Flexi n del Hormig n vs Porcentaje de Fibra de POLLO PUDO Dia etia i ta e eee 123 Gr fico 27 Carga vs Deflexi n Vigas de Hormig n 210 kg cm2 125 Gr fico 28 Carga vs Deflexi n Vigas de Hormig n 240 kg cm2 127 Gr fico 29 Resistencia a la Compresi n en cilindros de Hormig n Reforzados con 0 23 96 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin fibras 131 XV Gr fico 30 Resistencia a la Tracci n Indirecta en cilindros de Hormig n Reforzados con 0 23 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin TIDFAS A AAA A NE EEE 133 Gr fico 31 Resistencia a la Flexi n en Vigas de Hormig n Reforzados con 0 25 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin fibras 135 Gr fico 32 Deflexi n en Vigas de Hormig n f c 210 kg cm2 Reforzados con 0 25 96 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin fibras 136 Gr fico 33 Deflexi n en Vigas de Hormig n f c 240 kg cm2 Reforzados con 0 25 de Fibra de Polip
4. 3 FSS 2 36 DRT 10 r004V 1 _ 4 71 DRT F sosa T 172 7 SG d PyMD SO nu where FCz fiber count fibers in divide FC by 16 390 for mm basis FSS fiber specific surface surface area in divide FSS by 16 390 for mm basis DRT dosage rate of fiber Ibs yd V fiber content percent by volume L fiber length in d equivalent fiber diameter in P MD post mix denier 4 5 2 Graphical solution Figure 4 18 is a nomograph 4 84 that gives the fiber count FC or the fiber specific surface FSS of unit length fibers as a function of fiber volume and equivalent diameter For example if a specified volume percentage of fibers is entered along the base of the graph the abscissa and a spec ified equivalent fiber diameter in inches is chosen on the di agonal lines on the graph then the vertical axis the ordinate of the graph gives the fiber count on a unit volume basis In this procedure as in previous equations it is assumed that fi bers have a cylindrical shape and circular cross section Fiber count and specific surface for lengths of fiber of other than unit length one inch 25 mm can be found by dividing the values found on the ordinate of the graph by the actual fiber length in the appropriate units 4 6 Applications of SNFRC Commercial use of SNFRC currently exists worldwide primarily in applications of cast in place concrete such as slabs on grade pavements and tunnel
5. Piter Parceciaga Fig 4 10 Fatigue strength for polypropylene FRC Fig 4 11 I39 toughness indices for polypropylene FRC tigue loading for four types of fibers including polypropylene fibers Concretes with two fiber contents 0 5 and 1 0 percent by volume and using the same basic mixture proportions were tested up to four million cycles In this study the endurance limits were not significantly improved For polypropylene FRC with 0 5 and 1 0 percent fibers by volume the endurance limits were 67 and 70 percent re spectively For the plain control concrete the endurance lim it was 65 percent 4 57 In another investigation using optimized mixture propor tions the flexural fatigue strengths were determined for con cretes having fiber contents of 0 1 0 5 and 1 0 percent by volume 4 58 The flexural fatigue strengths are shown in Fig 4 10 As shown in the figure there is a trend toward in creasing fatigue strength as the fiber content is increased The endurance limits for two million cycles the ratio of the maximum flexural fatigue strength to the modulus of rup ture increased by 16 18 and 38 percent for 0 1 0 5 and 1 0 percent fiber content by volume respectively in comparison to plain concrete 4 58 Similar to steel FRC polypropylene FRC also shows in creased static flexural strengths after being subjected to fatigue loading 4 55 Thus it can be stated that for polypropylene FRC subjected to fat
6. eee 100 Tabla 40 Dosificaci n para Hormig n de 240 kg cm2 con Agregados de la Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias 101 Tabla 41 Dosificaci n para 0 10 de Fibra de Polipropileno en cilindros de hiGrmieond 6 210 KS Cm2 bl 102 Tabla 42 Dosificaci n para 0 15 de Fibra de Polipropileno en cilindros de hormig n Fe 210 kg emo2 cnica ede tei cecus 103 Tabla 43 Dosificaci n para 0 20 de Fibra de Polipropileno en cilindros de hormig n f c 210 kg Cmb2 aii do 103 Tabla 44 Dosificaci n para 0 25 de Fibra de Polipropileno en cilindros de hormig n f c 2210 ke em uiui iei edite etat testi tiit Re epe s 104 Tabla 45 Dosificaci n para 0 30 de Fibra de Polipropileno en cilindros de hormison 2210 Kke cmp A tesi o utc 104 Tabla 46 Dosificaci n para 0 10 de Fibra de Polipropileno en cilindros de hormig n 1 0240 KS C RIZ Gau He debeo atate 105 Tabla 47 Dosificaci n para 0 15 de Fibra de Polipropileno en cilindros de h rmigon fe 2240 ue eed CEA AG eui ondas 105 Tabla 48 Dosificaci n para 0 20 de Fibra de Polipropileno en cilindros de hormig n fc S240 Keser sot diet tps Cope teu f atout ug 106 Tabla 49 Dosificaci n para 0 25 de Fibra de Polipropileno en cilindros de hormnigon Ee 240 Ke CM tesi lic 106 XII Tabla 50 Dosificaci n para 0 30 de Fibra de Polipropileno en cilindros de hormieon f 6240 K8 e m ueniet odio T
7. t DN UO 114 Tabla 63 Propiedades del Hormig n Fresco en Vigas de Hormig n f c 210 AE 115 Tabla 64 Propiedades del Hormig n Fresco en Vigas de Hormig n 240 115 Tabla 65 Resistencia la Compresi n del Hormig n 210 kg cm2 116 Tabla 66 Resistencia a la Compresi n del Hormig n 240 kg cm2 117 Tabla 67 Resistencia a la Tracci n Indirecta o Tracci n por Compresi n del Hormig n No eue edt st eue Sub npe riva ti a vet ees 119 Tabla 68 Resistencia a la Tracci n Indirecta o Tracci n por Compresi n del Hormig n 240 2 oes n tdeo d uen M HB UCM VOR Lade UE 120 Tabla 69 Resistencia a la Flexi n del Hormig n f c 210 kg cm2 con una carga puntual en el centro de a a eoa dais 122 Tabla 70 Resistencia a la Flexi n del Hormig n f c 240 kg cm2 con una carga puntual el centro de la lUz iie eee rte tine eerie ci e 122 Tabla 71 Deflexiones en Vigas de Hormig n 210 kg cm2 124 Tabla 72 Deflexi n en Vigas de Hormig n 240 2 126 XIII Tabla 4 73 Propiedades en Estado Fresco del HRFp el ptimo y el Hormig n Simple Sin Fibras en Cilindros eee 128 Tabla 4 74 Propiedades en Estado Fresco del HRFp con el ptimo y el Hormig n Simple Sin Fibras
8. Volumen de Cilindros VC n VC 1 x H Cilindros 83 6 6 2 Porcentaje de Fibra de Polipropileno en el Hormig n De acuerdo a las recomendaciones dadas por el ACI 544 2R a trav s de su reporte de Hormig n Reforzado con Fibras menciona que el porcentaje de fibra de polipropileno var a del 0 1 al 1096 del volumen de hormig n considerando este ltimo porcentaje como una concentraci n relativamente alta con una contribuci n no uniforme a la matriz del hormig n a m s de deteriorar significativamente sus propiedades mec nicas El mismo ACI 544 2R m s adelante menciona que se obtienen resultados satisfactorios en cuanto a sus propiedades mec nicas con contenidos de fibra que oscilan entre el 0 1 al 0 3 en volumen de hormig n encontr ndose entre este rango el porcentaje ptimo de fibra de polipropileno el cual debe ser verificado debido a que var a seg n el tipo de fibra los requerimientos del hormig n y las caracter sticas de los agregados 6 6 2 1 Dosificaci n de Fibra de Polipropileno para Cilindros DATOS Di metro del cilindro D Altura del cilindro H N mero de cilindros por cada concentraci n de fibra Cilindros Porcentaje de Fibra de Polipropileno en el Hormig n Densidad de la Fibra de Polipropileno DFp Densidad del Hormig n DH DESARROLLO 1 Volumen del Cilindro VC Y ACI Report on Fiber Reinforced Concrete p 544 1R 47 lit
9. C New High Durability Cement for Prod ucts Eighth Biennial Congress of the Glassfibre Reinforced Cement Association Maastricht The Netherlands Oct 1991 pp 3 11 3 48 Gartshore Gavin Recent Development for GRC Composites The Review Design amp Architecture Stoudgate Publications Ltd Lon don 1991 p 147 3 49 Harmon T and Molloy J Some Issues of Durability and Shrinkage in GFRC Eighth Biennial Congress of the Glassfibre Rein forced Cement Association Maastricht The Netherlands Oct 1991 pp 22 35 3 50 Smith J W and Walker T W D Applications of Glass Fibre Reinforced Cement Proceedings of the Symposium on Fibrous Con crete held in London Construction Press Ltd Lancaster England Apr 1980 pp 174 188 3 51 Tallentire A G The Historical Techno Commercial Develop ment of GFRC Together with Major European Advances Made in This New Composite Field During the Past Ten Years Proceedings Dura bility of Glass Fiber Reinforced Concrete Symposium Prestressed Con crete Institute Chicago 1985 pp 4 23 3 52 Daniel J I Roller J J Weinmann T L Oesterle G and Shultz D M Quality Control and Quality Assurance for the Manufac ture and Installation of Facades Seventh Biennial Congress of the Glassfibre Reinforced Cement Association Maastricht The Nether lands Sept 1989 pp 243 266 FIBER REINFORCED CONCRETE 3 53 Ha
10. Mo Mm D Vm 6 5 2 Rendimiento Calcular el rendimiento de la siguiente manera M Y m3 5 6 5 3 Rendimiento relativo El rendimiento relativo es el cociente entre el volumen real del hormig n obtenido respecto al volumen de dise o de la amasada ver nota 9 calculado de la siguiente manera NOTA 7 Por lo general el hormig n ha sido suficientemente vibrado cuando su superficie se torne relativamente lisa NOTA 8 El exceso de vibraci n puede causar segregaci n y p rdida de cantidades apreciables del aire que ha sido intencionalmente incorporado NOTA 9 Un valor de Ry mayor a 1 00 indica un exceso del hormig n que se produce mientras que un valor inferior indica que la amasada tiene un volumen menor al volumen de dise o 4 2013 150 NTE INEN 1579 2013 03 Y Ry Ya 4 6 5 4 Contenido de cemento Calcular el contenido real de cemento de la siguiente manera Cb Sen 6 5 5 Contenido de aire Calcular el contenido de aire de la siguiente manera A 100 A 100 6 6 Informe de resultados Se debe elaborar un informe de resultados que contenga al menos lo siguiente Laboratorio y fecha de ensayo Identificaci n de hormig n representado por la muestra Volumen de la densidad medida con una precisi n de 0 01 litros Densidad con una precisi n de 1 0 kg m8 Rendimiento cuando se lo solicite con una precisi n de 0 1 m f Rendimiento relativo cuando se lo solicite con un
11. 11 resultados han sido satisfactorios Fibras de Bagazo de Ca a de Az car El cultivo de la ca a de az car es propio de las regiones tropicales y subtropicales cuya funci n principal es obtener el az car El proceso de obtenci n del az car 10 MACCAFERRI Nahan Manual de Fibras para concreto u MAC AS Jos Utilizaci n de Fibras en Hormigones Quito 2009 14 est dada a partir de la maceraci n de la para extraerle el jugo y queda el bagazo Dicho bagazo tiene amplios usos conocidos tales como en tableros y en la industria papelera pero tambi n se usan en hormigones El bagazo contiene alrededor del 50 de fibra un 30 de jugo y el otro 20 96 restante lo componen otros s lidos solubles Para obtener una buena fibra a incorporar al hormig n es necesario eliminar el jugo y remover dichos s lidos lo cual se hace a trav s del lavado con agua Fibras de Bamb La planta de bamb puede llegar a tener alturas de hasta 15 metros y un grosor variable entre 25 y 100 mm Debe ser utilizado seco y sirve para reforzar el hormig n en sustituci n de las barras de acero o sea se emplea como material continuo de refuerzo Tiene una alta capacidad de absorci n del agua y un bajo m dulo de elasticidad Fibras de Yute La fibra de yute posee diferentes usos y debido a su resistencia a la tensi n las fibras de yute pueden ser usadas en matrices de cemento El proceso para obtener las fibra
12. 145 DETERMINACI N DEL ASENTAMIENTO MEDIANTE EL CONO DE ABRAMS 146 ELABORACI N DE CILINDROS DE HORMIG N CURADO DE CILINDROS DE HORMIG N 147 ELABORACI N DE VIGAS DE HORMIG N 148 ENSAYO DE COMPRESI N EN CILINDROS DE HORMIG N 149 ENSAYO DE TRACCI N INDIRECTA EN CILINDROS DE HORMIG N 150 ENSAYO DE FLEXI N EN VIGAS DE HORMIG N Centrado de la viga sobre los bloques de apoyo 151 Utilizaci n del Deflect metro 152 22 NORMAS EMPLEADAS NTE INEN 156 2009 CEMENTO HIDR ULICO DETERMINACI N DE LA DENSIDAD NTE INEN 1 578 2010 HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO DETERMINACI N DEL ASENTAMIENTO NTE 1579 2013 HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO DETERMINACI N DE LA DENSIDAD RENDIMIENTO Y CONTENIDO DE AIRE M TODO GRAVIM TRICO NTE INEN 1 576 2011 HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO ELABORACI N Y CURADO EN OBRA DE ESPEC MENES PARA ENSAYO NTE INEN 2 528 2010 C MARAS DE CURADO GABINETES H MEDOS TANQUES PARA ALMACENAMIENTO EN AGUA Y CUARTOS PARA ELABORAR MEZCLAS UTILIZADOS EN ENSAYOS DE CEMENTO HIDR ULICO Y HORMIG N NTE INEN 1 573 2010 HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO DETERMINACI N DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESI N DE ESPEC MENES CIL NDRICOS DE HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO NORMA ACI 544 REPORT ON FIBER REINFORCED CONCRETE 153 INIEN INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACI N Quito Ecuador FE DE ERRATAS 2009 07 01
13. 4 2 Moncrieff R W Man Made Fibers John Wiley amp Sons Inc New York 1959 pp 324 333 4 22 Khajuria A Bohra K and Balaguru P N Long Term Durability of Synthetic Fibers SP 126 American Concrete Institute Detroit 1991 pp 851 868 4 23 Sorenson W R and Campbell T W Preparative Methods of Polymer Chemistry Interscience Publishers Inc New York 1961 4 24 Golding Polymers and Resins D Van Nostrand Co 1959 pp 288 289 MANUAL OF CONCRETE PRACTICE 4 25 Kobayashi K Development of Fibre Reinforced Concrete in Japan The International Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete Vol 5 No 1 Construction Press Feb 1983 4 26 Kobayashi and Cho R Flexural Behavior of Polyethylene Fibre Reinforced Concrete The International Journal of Cement Compos ites and Lightweight Concrete Vol 3 No 1 Construction Press Feb 1981 4 27 Gale D M and Shin H Cement Matrix Composites and Method for Making Same U S Patent 4 608 089 Aug 26 1986 4 28 Gale D M Shah A H and Balaguru P N Oriented Polyethyl ene Fibrous Pulp Reinforced Cement Composites SP 124 American Con crete Institute Detroit 1990 pp 61 70 4 29 Gale D M Guckert 1 R and Shelburne S S Oriented Poly ethylene Pulp for Asbestos Replacement in Cement Building Products Textile Composites in Building Construction Part I Cement Based Com posites and Geotextiles
14. ACI JOURNAL ACI Committee Report 544 2R 78 July 1978 4 38 Dahl A Plastic Shrinkage and Cracking Tendency of Mortar and Concrete Containing Fibermesh FCB Cement and Concrete Research Institute Trondhein Norway Report ISBN No 82 595 4060 6 Nov 9 1985 pp 1 23 4 39 Kraai P A Proposed Test to Determine the Cracking Potential Due to Drying Shrinkage of Concrete Concrete Construction Publica tions Addison Sept 1985 pp 775 778 4 40 Vondran G and Webster T The Relationship of Polypropylene Fiber Reinforced Concrete to Permeability SP 108 American Concrete Institute Detroit 1988 pp 85 97 4 4 Padron I and Zollo R F Effect of Synthetic Fibers on Volume Stability and Cracking of Portland Cement Concrete and Mortar Materials Journal Vol 87 No 4 July Aug 1990 pp 327 332 4 42 Daniel J L and Shah S P Thin Precast Fiber Reinforced Cement Panels Materials and Membrane Behavior Proceedings of the Sessions at Structures Congress 87 Structural Division of the American Society of Civil Engineers Aug 17 20 1987 4 43 Nanni A Properties of Aramid Fiber Reinforced Concrete and SIFCON J of Materials in Civil Engineering ASCE Vol 2 No 1 Feb 1992 pp 1 15 4 44 Carbon Fiber Reinforced Concrete Curtain Walls Concrete Con struction Jan 1986 p 49 4 45 Banthia N and Ohama Y Dynamic Tensile Fracture of Carbon Fiber Reinforced Cements
15. Proc Int l Conf on Recent Developments in FRC Cardiff Sept 1989 pp 251 260 4 46 Ohama Y Amano M and Endo M Properties of Carbon Fiber Reinforced Cement with Silica Fume Concrete International Vol 7 No 3 1985 pp 58 62 4 47 Sridhara S Kumar S and Sinare M A Fiber Reinforced Con crete Indian Concrete Journal Oct 1971 pp 428 442 4 48 Paramasivan P Nathan G Wong K and Liu P Study of Fiber Reinforced Concrete First Australian Conference on Engineering Materi als The University of New South Wales 1974 pp 333 350 FIBER REINFORCED CONCRETE 4 49 Wang Y and Backer S Experimental Study of Synthetic Fiber Reinforced Cementitious Composites Journal of Materials Science Accepted for publication 4 50 Goldfein S Impact Resistant Concrete Admixture United States Patent 3 645 961 Feb 29 1972 4 51 Brochenbrough T W and Davis C F Progress Report on Fiber Reinforced Concrete The Delaware State Highway Department Civil Engineering Department University of Delaware Newark Jan 1970 4 52 Brochenbrough T W and Patterson D N Fiber Reinforced Methacrylate Polymer Concrete ACI JOURNAL July Aug 1982 pp 325 328 4 53 Casamatta D M Synthetic Fiber Reinforced Concrete Code News Vol 1986 No 6 Nov Dec 1986 4 54 Jakel R Fiber Reinforced Concrete Products and Their For mation Polyesters Cellulos
16. Tabla 71 Deflexiones en Vigas de Hormig n 210 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA ORIGEN REALIZADO POR FECHA DE ELABORACI N 28 05 2013 Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias Egda Mar a Fernanda Mill n FECHA DE ENSAYO 04 06 2013 EDAD D AS 7 DEFLEXI N EN VIGAS DE HORMIG N f c 210 kg cm2 DIMENSIONES CM 15X15X75 LONGITUD DE MEDIDA DE VIGA M 0 70 0 0 FIBRA 0 10 FIBRA 0 15 FIBRA 0 20 FIBRA 0 25 FIBRA 0 30 FIBRA DEFLEXI N DEFLEXI N DEFLEXI N EN DEFLEXI N EN DEFLEXI N DEFLEXI N CARGA KG i CARGA KG CARGA KG P CARGA KG CARGA KG CARGA KG 5X10 mm 5 10 mm 5X10 mm 5X10 mm 5X10 mm 5X10 mm o o o o o o o o o 50 01 50 so o0 o 50 0 100 03 100 0 2 100 01 100 01 150 06 150 05 150 04 150 04 200 09 200 08 200 07 200 07 250 12 250 11 250 09 250 10 300 15 300 14 12 300 12 350 18 350 17 350 15 350 15 400 22 400 2 o 19 240 18 w 18 400 18 441 25 450 24 450 21 450 21 450 27 4 29 500 25 500 25 400 30 450 34 571 33 573 34 350 32 400 47 500 41 500 45 300 35 350 96 450 59 450 84 250 39 300 150 40 69 40 92 40 1 400 129 200
17. VOLUMEN DE FIBRA DE POLIPROPILENO MASA DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN HORMIG N CANTIDAD DE FIBRA DE POLIPROPILENO PARA CILINDROS M M oa w H C C H CH HC HC Fp Fp Fp Fp A g cada m3 oa 6 7 2 2 Dosificaci n de Fibra de Polipropileno Tipo Multifilamento en Vigas Tabla 51 Dosificaci n para 0 10 de Fibra de Polipropileno en Vigas de hormig n f c 2210 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DOSIFICACI N PARA 0 10 DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN VIGAS DE HORMIG N f c 210 kg cm2 JORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias een UNIDADES DATOS Vigas N MERODEVIGAS ____________ Jw 1 _ tiv tm 075 Av ANCHODEVIGA tm Hv JATURADEVGA tm DENSIDAD DE LA FIBRA DE POLIPROPILENO lems 09 0 1 MFp MASA DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN HORMIG N kgcadam3 09 107 Tabla 52 Dosificaci n para 0 15 de Fibra de Polipropileno en Vigas de hormig n f c 2210 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO
18. 5 Volumen de la Fibra de Polipropileno en el hormig n VFp 86 Seg n la norma ACI 544 2R la concentraci n de fibra de polipropileno debe adicionarse en funci n del volumen de hormig n 1 m3 100 X x VFp 6 Masa 6 concentraci n de la Fibra de polipropileno en el hormig n MFp MFp VFp DFp 7 Cantidad de Fibra de Polipropileno para muestras de vigas CFpV CFpV MFp VHV 6 6 3 Propiedades Mec nicas del Hormig n El Hormig n presenta propiedades interesantes tanto en estado fresco como en estado endurecido es por ello que enunciaremos dichas propiedades de acuerdo al estado en que presenta 6 6 3 1 Propiedades del Hormig n en Estado Fresco a Trabajabilidad La norma ASTM C 995 define que 1 trabajabilidad del Hormig n Reforzado con Fibras HRF se debe medir con el m todo del cono invertido que mide la movilidad o la fluidez del hormig n debido a que est directamente relacionado ACI Report on Fiber Reinforced Concrete p 544 1R 47 literal 4 3 7 Polypropylene FRC 87 con su deformabilidad es decir su consistencia Sin embargo para determinar la trabajabilidad en esta investigaci n se utilizar el ensayo de asentamiento mediante el cono de Abrams descrito en la norma NTE INEN 1578 ASTM C143 para un asentamiento de 6 9 cm b Consistencia La consistencia depende de varios factores como son cantidad de agua de amasado granulometr a y la forma de
19. ENSAYO DE TRACCI N INDIRECTA EN CILINDROS DE HORMIG N REFORZADOS 0 23 DE FIBRA DE POLIPROPILENO Y EL HORMIG N SIMPLE SIN FIBRAS Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias REALIZADO POR Egda Mar a Fernanda Mill n LONGITUD DE CILINDRO FECHA DE ELABORACI N 13 06 2013 13 06 2013 14 06 2013 14 06 2013 FECHA DE ENSAYO 11 07 2013 11 07 2013 12 07 2013 12 07 2013 Hormig n Simple Sin fibras DI METRO UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA VOLUMEN M3 0 005 0 005 0 005 0 005 0 005 0 005 0 005 0 005 0 005 0 005 0 005 0 005 12 2 12 1 12 3 12 2 12 2 12 1 12 1 12 2 12 3 12 3 12 3 12 2 DENSIDAD KG M3 2270 88 2282 40 2289 50 2301 26 2270 88 2282 40 2282 40 2301 26 2289 50 2289 50 2289 50 2301 26 132 DENSIDAD 2280 93 2284 85 2291 05 2293 42 NORMA 16230 31 16117 17 16254 78 23532 58 23387 84 23110 59 18132 33 18076 27 18311 72 27248 95 27053 24 27003 30 496 96 03 ESFUERZO TRACCI N ESFUERZO MEDIO RELACI N c COMPRESI N TRACCI N 56 10 55 14 65 10 39 14 88 Gr fico 30 Resistencia a la
20. FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA PESO UNITARIO COMPACTADO DEL AGREGADO GRUESO Y AGREGADO FINO ORIGEN CanteraVilacr s ENSAYADO POR Egdo Alberto Ortega FECHA 05 01 2013 NORMA nenese MASA RECIPIENTE kg VOLUMEN RECIPIENTE dm3 20 445 A RECIPIENTE kg kg kg dm3 PROMEDIO kg dm3 as A m 1570 m XS Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 43 Ambato 2013 49 CANTERA VILLACR S Tabla 11 Peso Unitario Compactado de la Mezcla Cantera Villacr s UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA PESO UNITARIO COMPACTADO DE LA MEZCLA ORIGEN Cantera Villacr s ENSAYADO POR Egdo Alberto Ortega FECHA 12 01 2013 NORMA INEN 858 MASA RECIPIENTE kg 9 90 20 445 DENSIDAD APARENTE PROMEDIO kg cm3 39 43 40 pma PORCENTAJE PTIMO DE LA MEZCL
21. Fibras de polipropileno como protecci n pasiva del hormig n contra el fuego Recientes investigaciones han llegado a la conclusi n que el agregar a la matriz del hormig n micro fibras de polipropileno de tipo multifilamento y di metros menores a 0 50 mm reducen significativamente el fen meno de spalling en el hormig n durante un incendio El mecanismo por el que las fibras de polipropileno contribuyen a reducir el fen meno de spalling es simple debido a que en el momento que se alcanzan los 160 las fibras de polipropileno se derriten reduciendo el volumen que ocupan Al alcanzarse los 360 C el polipropileno se evapora creando una serie de conductos en el interior de la matriz que llegan hasta la superficie Parte de estos gases son liberados en la atm sfera por medio de los peque os canales que se crean debido a la desaparici n de las fibras Estos peque os conductos son utilizados tambi n por los gases que se producen por la evaporaci n del agua interna en el hormig n reduciendo as la presi n Gr fico 9 V a de escape de los gases dentro de la matriz Fuente HANNANT L 1994 18 HANNANT L 1994 Fiber Reinforced Cements and Concrets En ILLSTON J Materiales de Construcci n su naturaleza y problemas p 359 Londres 2002 22 CARACTER STICAS DE LAS FIBRAS Influencia de la longitud de la fibra Las caracter sticas mec nicas de los com
22. NORMA T CNICA ECUATORIANA NTE INEN 156 2009 Segunda revisi n CEMENTO HIDR ULICO DETERMINACI N DE DENSIDAD Primera Edici n HYDRAULIC CEMENT DETERMINATION OF DENSITY First Edition En la p gina 3 Numeral 4 6 2 Reemplazar ver nota 5 por ver nota 6 En la p gina 3 Numeral 4 7 1 Reemplazar ver nota 6 por ver nota 7 En la pagina 3 Numeral 4 7 2 Reemplazar ver nota 6 por ver nota 7 En la pagina 3 Notas Reemplazar NOTA 5 por NOTA 6 Reemplazar NOTA 6 por NOTA 7 DESCRIPTORES Materiales de construcci n cemento hidr ulico ensayos CO 02 02 305 CDU 666 94 620 1 CIIU 3692 ICS 91 100 10 LA INIEN INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACI N Quito Ecuador NORMA T CNICA ECUATORIANA NTE INEN 156 2009 Segunda revisi n CEMENTO HIDR ULICO DETERMINACI N DENSIDAD Primera Edici n HYDRAULIC CEMENT DETERMINATION OF DENSITY First Edition DESCRIPTORES Materiales de construcci n cemento hidr ulico ensayos CO 02 02 305 CDU 666 94 620 1 CIIU 3692 ICS 91 100 10 DE LA Instituto Ecuatoriano de Normalizaci n INEN Casilla 17 01 3999 Baquerizo Moreno E8 29 y Almagro Quito Ecuador Prohibida la reproducci n Norma T cnica CEMENTO HIDR ULICO CDU 666 94 620 1 INEN CIIU 3692 ICS 91 100 10 CO 02 02 305 NTE INEN 156 2009 Segunda revisi n 2009 06 Ecuatoriana DETERMINACI N DE LA DENSID
23. ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias 15 05 2013 Vigas N MERO DEVIGAS et 0 75 0 15 015 0113 00169 2291 71 38 673 38 673 00169 09 0 5 15 135 CANTIDAD DE FIBRA DE POLIPROPILENO PARA VIGAS 22 78 110 Tabla 58 Dosificaci n para 0 20 de Fibra de Polipropileno en Vigas de hormig n f c 2240 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DOSIFICACI N PARA 0 20 DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN VIGAS DE HORMIG N f c 240 kg cm2 lORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias 15 05 2013 Vigas N MERO DEVIGAS 1 tv tm 075 Av ANCHODEVGA tm ST CAT m AO 0 113 0 0169 2291 71 38 673 38673 00168 03 0 2 2 18 3038 3 3 3 9 Tabla 59 Dosificaci n para 0 25 de Fibra de Polipropileno en Vigas de hormig n f c 2240 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DOSIFICACI N PARA 0 25 DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN VIGAS DE HORMIG N f c 240 kg cm2 ORIGEN Plan
24. UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL TRABAJO DE GRADUACI N ESTRUCTURADO DE MANERA INDEPENDIENTE PREVIO A LA OBTENCI N DEL T TULO DE INGENIERA CIVIL TEMA COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA AUTORA MILL N CASTILLO MAR A FERNANDA TUTOR M S C ING SANTIAGO MEDINA Ambato Ecuador 2013 P GINA DE APROBACI N POR EL TUTOR Certifico que la presente tesis de grado fue realizada por la Srta Mar a Fernanda Mill n Castillo egresada de la Facultad de Ingenier a Civil y Mec nica de la Universidad T cnica de Ambato se desarroll bajo mi direcci n es un trabajo estructurado de manera independiente personal e in dito y ha sido concluido bajo el t tulo COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA Es todo cuanto puedo certificar en honor a la verdad Ambato Septiembre de 2013 Ing M S c Santiago Medina TUTOR DE TESIS P GINA DE AUTOR A DE LA TESIS Yo Mar a Fernanda Mill n Castillo con C I 180460640 6 tengo a bien indicar que los criterios emitidos en el trabajo de graduaci n COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT
25. UTA pp 51 Ambato 2013 56 PLANTA DE TRITURACI N DE RIDOS CONSTRUCTORA ARIAS Tabla f 19 Peso Unitario Compactado de la Mezcla Planta de Trituraci n de Aridos Constructora Arias UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN El CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA PESO UNITARIO COMPACTADO DE LA MEZCLA Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias Egdo Alberto Ortega INEN 858 MASA RECIPIENTE VOLUMEN RECIPIENTE dm3 MEZCLA kg dm3 PROMEDIO kg dm3 1575 1 590 1 699 1 800 DENSIDAD APARENTE PROMEDIO kg cm3 36 40 POA PORCENTAJE PTIMO DE LA MEZCLA e DENSIDAD OPTIMA DE LOS AGREGADOS PORCENTAJE M XIMO DE AGREGADO FINO 40 PORCENTAJE M XIMO DE AGREGADOGRUESO ok PESO UNITARIO M XIMO PESO UNITARIO PTIMO Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 52 Ambato 2013 57 PLANTA DE TRITURACI N DE RIDOS CONSTRUCTORA ARIAS Tabla 20 Densidad Real y Capacidad de Absorci n del Agregado Grueso Planta de Trituraci n de Aridos Constructora Arias UNIVERSIDAD T
26. en determinar la cantidad adecuada de fibra de polipropileno que debe af adirse al hormig n para distintas dosificaciones de manera que ste presente mejoras positivas en sus propiedades mec nicas 78 6 4 OBJETIVOS 6 4 1 Objetivo General Determinar el porcentaje ptimo de fibras de polipropileno en el hormig n seg n su comportamiento a compresi n tracci n y flexi n con agregados de la Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias del Cant n Ambato Provincia de Tungurahua 6 4 2 Objetivos Espec ficos Estudiar el comportamiento mec nico del hormig n reforzado con fibras de polipropileno con agregados de la Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias del Cant n Ambato Provincia de Tungurahua Preparar hormigones de distintas dosificaciones con diferentes concentraciones de fibra de polipropileno para determinar el porcentaje ptimo de fibra que se debe adicionar en el hormig n finalmente realizar una comparaci n entre el hormig n simple y el hormig n con el porcentaje ptimo de fibra determinado para analizar c mo influye la adici n de fibras en sus propiedades mec nicas Analizar los resultados obtenidos en la presente investigaci n para emitir conclusiones con criterio sobre la incorporaci n de fibras de polipropileno en el hormig n Proporcionar toda la informaci n t cnica generada sobre la adici n de fibras de polipropileno en el hormig n como una gu a para los
27. 1 0 Table 3 2 Properties of selected glasses A Glass Property Specific gravity Tensile strength ksi Modulus of elasticity ksi Strain at break percent Metric equivalent 1 ksi 1000 psi 6 895 MPa E Glass Cem FIL AR Glass NEG AR Glass FIBER REINFORCED CONCRETE In the spray up process cement sand mortar and chopped glass fibers are simultaneously pre mixed and deposited from a spray gun onto a mold surface The GFRC architectural pan el industry sets an absolute minimum of four percent AR glass fibers by weight of total mix as a mandatory quality control re quirement 3 7 The spray up process can be either manual or automated Virtually any section shape can be sprayed or cast This enables architects to design and manufacturers to pro duce aesthetically pleasing and useful components Sprayed GFRC is manufactured in layers Each complete pass of the spray gun deposits approximately to 1 4 4 to 6 mm thickness A typical in 13 mm thick panel thus requires two to three complete passes After each layer is sprayed the wet composite is roller compacted to ensure that the panel surface will conform to the mold face to help remove entrapped air and to aid the coating of glass fibers by cement paste Early composite manufacture used a dewatering process to remove the excess mix water that was necessary to achieve a sprayable mix Dewatering lowers the water cement ratio and increas
28. 11 2010 374 INFORMACI N COMPLEMENTARIA Documento T TULO HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO C digo NTE INEN 1573 DETERMINACI N DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESI N CO 02 10 301 Primera Revisi n DE ESPEC MENES CIL NDRICOS DE HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO REVISI N Fecha de aprobaci n anterior del Consejo Directivo 1990 06 26 Oficializaci n con el Car cter de Obligatoria Emergente por Acuerdo Ministerial No 414 de 1990 08 20 publicado en el Registro Oficial No 524 de 1990 09 18 ORIGINAL Fecha de iniciaci n del estudio Fecha de iniciaci n del estudio 2009 09 17 Fechas de consulta p blica de a Subcomit T cnico HORMIG N RIDOS Y MORTEROS Fecha de iniciaci n 2009 09 24 Fecha de aprobaci n 2009 10 01 Integrantes del Subcomit T cnico NOMBRES INSTITUCI N REPRESENTADA Ing Guillermo Realpe Presidente FACULTAD DE INGENIER A DE LA PONTIFICIA UNIVERSIDAD CAT LICA DEL ECUADOR Ing Jos Arce Vicepresidente HORMIGONES H RCULES S A Ing Jaime Salvador INSTITUTO ECUATORIANO DEL CEMENTO Y DEL CONCRETO INECYC Ing Ra l vila ASOCIACI N DE PRODUCTORES HORMIG N PREMEZCLADO DEL ECUADOR APRHOPEC Ing Hugo Eg ez HOLCIM ECUADOR S A AGREGADOS Ing Cabrera HOLCIM ECUADOR A HORMIGONES Sr Carlos Aulestia LAFARGE CEMENTOS S A Ing Xavier Arce C MARA CONSTRUCCI N GUAYAQUIL Ing Marlon Valarezo UNIVERSIDAD T CNICA PARTICULAR DE LOJA Arq Soledad Mor
29. 2 31 Brandshaug T Ramakrishnan V Coyle W V and Schrader E K Comparative Evaluation of Concrete Reinforced with Straight Steel Fibers and Collated Fibers with Deformed Ends Report No SDSM amp T CBS 7801 South Dakota School of Mines and Technology Rapid City May 1978 52 pp 2 32 Balaguru P and Ramakrishnan V Mechanical Properties of Superplasticized Fiber Reinforced Concrete Developed for Bridge Decks and Highway Pavements Concrete in Transportation SP 93 American Concrete Institute Detroit 1986 pp 563 584 2 33 Johnston C D and Gray J Flexural Toughness First Crack Strength of Fibre Reinforced Concrete Using ASTM Standard C 1018 Proceedings Third International Symposium on Developments in Fibre Reinforced Cement Concrete RILEM Sheffield July 1 1986 Paper No 5 1 2 34 Johnston C D Steel Fibre Reinforced Mortar and Concrete A Review of Mechanical Properties Fiber Reinforced Concrete SP 44 American Concrete Institute Detroit 1974 pp 127 142 2 35 Dixon J and Mayfield B Concrete Reinforced with Fibrous Wire Journal of the Concrete Society Concrete Vol 5 No 3 Mar 1971 pp 73 76 2 36 Kar N J and Pal A K Strength of Fiber Reinforced Con crete Journal of the Structural Division Proceedings ASCE Vol 98 No ST 5 May 1972 pp 1053 1068 2 37 Chen W and Carson J L Stress Strain Properties of Random Wire Reinforced Conc
30. 21 0 23 Fp 14 06 20 12 07 2013 2320 13 2324 34 4495419 28 95 00 106 91 05 00 23 f c 240kg cm2 2370 49 agp 4522328 25936 130 Gr fico 29 Resistencia a la Compresi n en cilindros de Hormig n Reforzados con 0 23 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin fibras 256 57 A E o 5 oO n o a E o Q a a a o S 2 n A 210 2 240 kg cm2 28 D as de Edad m Hormig n Simple Hormig n con 0 23 Fp Interpretaci n del Gr fico De los ensayos de compresi n realizados en cilindros de f c 210 kg cm2 y f c 240 kg cm2 en el hormig n reforzado con el 0 23 de fibra de polipropileno se puede apreciar un incremento considerable en la resistencia a la compresi n de aproximadamente el 5 en relaci n al hormig n simple Sin Fibra adem s al momento de realizar los ensayos la falla de los cilindros reforzados con fibra no fue explosiva a diferencia del hormig n simple 131 Tabla 76 Resistencia la Tracci n Indirecta en cilindros de Hormig n Reforzados con 0 23 de Fibra de Polipropileno y el ORIGEN PROBETA N IDENTIFICACI N HORMIG N SI PLE Fc 210kg cm2 HORM G N CON 0 23 Fp Fc 210kg cm2 HORMIG N SI PLE Fc 240kg cm2 HORM G N CON 0 23 Fp 240 2
31. 3 29 3 31 The study has also shown that under natural weathering conditions a min imum addition of 5 percent polymer solids by volume of total mix to GFRC provides improved strength retention over stan dard GFRC 3 29 3 32 Due to the difference in measured performance between GFRC with and without polymer additions using the standard hot water immersion accelerated aging test a test procedure adapted from the European asbestos cement industry has been substituted 3 33 The alternate accelerated aging test involves immersion in water at 68 F 20 C for 24 hours followed by forced air drying at 158 F 70 C at a speed of 3 3 fps 1 m sec for 24 hours This is considered one cycle The test typically involves at least 160 ex posure cycles Better correlation between accelerated aging re sults of this test and natural weathering have been observed for composites containing polymer 3 31 3 33 The results show that for a polymer content of 5 percent by volume of mix modest improvements in MOR PEL and strain at MOR have been obtained MOR after 160 wet dry cycles was MANUAL OF CONCRETE PRACTICE 8000 United Kingdom weathering conditions Accelerated aging at 122 F 50 6000 A 140 F 60 176 F 80 C Metric Equivalent 7000 1 psi 6 895 kPa MOR 5000 psi 4000 3000 NOX oo o 2000 ng pata o _ 4 0 oo A 1000 1 10 100 1000 Age years Fig 3 5 Projected MOR versus age f
32. A or in terms of fiber denier 3 UR 290 where Prone V fiber content percent by volume L fiber length in d equivalent fiber diameter in and P MD post mix fiber denier i e after dispersion of bundled or collated fiber To determine how many more or fewer fibers of differ ent equivalent diameter will occupy a unit volume of con crete matrix it can be shown that the fiber count FC varies inversely as the square of the fiber diameter as FC d d Y FC where FC and FC fiber count no of fibers unit volume for fiber types 1 and 2 respectively d and 4 equivalent fiber diameter for fiber types 1 and 2 respectively Similarly using the definition of specific surface as the to tal surface area of fibers per unit volume of matrix it is shown below that the specific surface of fibers of unit length and constant volume percentage varies inversely with the fi ber diameter FIBER REINFORCED CONCRETE FSS d d FSS where FSS and FSS fiber specific surface for fiber types 1 and 2 respectively equivalent fiber diameter for fiber types 1 and 2 respectively Similar expressions have been derived for fiber count FC or fiber specific surface FSS as a function of weight dosage rate volume specific gravity denier and diameter 4 84 as shown below d and d Poe oen poema 50 8 V SG 10 L P MD L P MD La ya
33. C157 Test Method for Length Change of Hardened Hy draulic Cement Mortar and Concrete C172 Procedure for Sampling Freshly Mixed Concrete C173 Test Method for Air Content of Freshly Mixed Concrete by the Volumetric Method C231 Test Method for Air Content of Freshly Mixed Concrete by the Pressure Method C360 Test Method for Ball Penetration in Freshly Mixed Hydraulic Cement Concrete C469 Test Method for Static Modulus of Elasticity and Poisson s Ratio of Concrete in Compression C597 Test Method for Pulse Velocity through Concrete C685 Specification for Concrete Made by Volumetric Batching and Continuous Mixing C779 Test Method for Abrasion Resistance of Horizontal Concrete Surfaces C827 Test Method for Early Volume Change of Cemen titious Mixtures FIBER REINFORCED CONCRETE C947 Test Method for Flexural Properties of Thin Sec tion Glass Fiber Reinforced Concrete Using Sim ple Beam with Third Point Loading Test Method for Dry and Wet Bulk Density Water Absorption and Apparent Porosity of Thin Section Glass Fiber Reinforced Concrete C995 Test Method for Time of Flow of Fiber Reinforced Concrete Through Inverted Slump Cone 1018 Test Method for Flexural Toughness and First Crack Strength of Fiber Reinforced Concrete Us ing Beam with Third Point Loading C 1116 Specification for Fiber Reinforced Concrete and Shotcrete C 1170 Test Methods for Consistency and Density of Roll er Compacted Concrete Using a Vibrating Ta
34. CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DENSIDAD REAL Y CAPACIDAD DE ABSORCI N DEL AGREGADO GRUESO ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias 19 01 2013 NORMA NENES7 DATO CORRESPONDENCIA UNIDAD VALOR1 C LCULO DE LA DENSIDAD REAL DEL RIPIO Mi MASADELACANASTILLAENELAIRE e 1795 Ma MAADELACAMSTILAENELAGUA O e 15 M8 MASADELACANASTILA MUESTRASSS ENELARE gr 13820 M ASA DELA CANASTIMLA MUESTRASSS ENELAGUA gn 870 DENSIDAD REAL DELAGUA WS M3 Mi MASADELAMUESTRASSS ENELARE 175 M M4 M2 MASADELAMUESTRASSS ENELAGUA 725 Wi MEMG DA OUMENRALDELAMUEST oma 450 26 C LCULO DE LA CAPACIDAD DE ABSORCI N DEL RIPIO Ww saoe Ms sa DER RECIPIENTES MUESTRASSS gr 6208 694 Wi M8 M ASA DELAMUESTRASSS 504 15 Mi AS ADELRECIPENTE MUESTRASECA 6o21 5983 MH Mi M 4605 Aum P2 CA1 CA2 2 CAPACIDAD DE ABSORCI N PROMEDIO DEL RIPIO 4 260 Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de G
35. Design and Construction Vol 6 No 12 Dec 1984 pp 33 38 2 141 Rose Don Steel Fibers Reinforce Accelerator Tunnel Lin ing Concrete International Design and Construction Vol 8 No 7 July 1986 p 42 2 142 Pearlman S L Dolence R W Czmola B I and Withiam J L Instrumenting a Permanently Tied Back Bridge Abutment Plan ning Installation and Performance Proceedings 5th International Bridge Conference Pittsburgh June 1988 pp 40 50 2 143 Wilkerson Bruce M Foam Domes High Performance Envi ronmental Enclosures Concrete Construction Design and Construc tion Vol 23 No 7 July 1978 pp 405 406 2 144 Morgan D R Dry Mix Silica Fume Shotcrete in Western Canada Concrete International Design and Construction Vol 10 No 1 Jan 1988 pp 24 32 2 145 Edgington John Economic Fibrous Concrete Conference Proceedings Fiber Reinforced Materials Design and Engineering Applications London Mar 1977 pp 129 140 2 146 Melamed Assir Fiber Reinforced Concrete in Alberta Con crete International Design and Construction Vol 7 No 3 Mar 1985 p 47 2 147 Lankard D R and Lease D H Highly Reinforced Precast Monolithic Refractories Bulletin American Ceramic Society Vol 61 No 7 1982 pp 728 732 2 148 Lankard D R and Newell J K Preparation of Highly Reinforced Steel Fiber Reinforced Concrete Composites Fiber Rein forced Concrete Interna
36. Fin ished composites have very low water cement ratios and suf 544 1R 43 ficient green strength to be handled immediately 4 5 4 42 In one test series acrylic fiber contents ranged from 1 to 3 percent by weight Process fibers used for cement retention in these specimens consisted of 1 percent by weight of cel lulose pulp in conjunction with 1 percent by weight of polyethylene pulp Average flexural strength versus acrylic fiber content is shown in Fig 4 1 As indicated by this figure there is a trend for the Modulus of Rupture to in crease and the Proportional Elastic Limit PEL to decrease as the primary acrylic fiber content increases 4 5 The in vestigation also determined that the total weight percentage of process fibers used had little effect on the average flexural strength of composites Also average flexural strength in creased as pressing pressure used during fabrication in creased from 500 to 1500 psi 3 5 to 10 5 MPa 4 5 4 32 Aramid FRC Aramid fiber reinforced cement composites can be fabri cated using conventional mixing and forming techniques or by using fabrication processes similar to those used to make asbestos cement products 4 8 4 9 Because aramid fibers are comparatively more expensive than other polymeric fi bers aramid fiber reinforced concrete has primarily been used as an asbestos cement replacement in certain high stress applications As with other asbestos replacement
37. PESO DE VIGA DENSIDAD CARGA KG M DULO DE ROTURA KG M3 KG cM2 COMPRESI N FLEXION 96 HORMIG N SIMPLE 1 1 1 11 07 2013 1125 0 0 017 38 7 2293 33 698 5 2173 28 10 05 210 2 HORMIG N CON 2 0 25 1 1 11 07 2013 1125 0 0 017 38 9 2305 19 852 4 f cz210kg cm2 HORMIG N SIMPLE 3 j 1 1 12 07 2013 1125 0 0 017 38 8 2299 26 889 5 f c 240kg cm2 HORMIG N CON 4 0 25 Fp 1 1 12 07 2013 1125 0 0 017 38 9 2305 19 1067 3 f cz240kg cm2 FECHA DE ELABORACI N VOLUMEN PROBETAN IDENTIFICACI N M3 FECHA DE ENSAYO REA CM2 134 Gr fico 31 Resistencia a la Flexi n en Vigas de Hormig n Reforzados con 0 25 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin fibras E o p O X oO es a o S o n B n o az f c 210kg cm2 fc 240kg cm2 28 D as de Edad Hormig n Simple Hormig n con 0 25 Fp Interpretaci n del Gr fico De los ensayos de Flexi n realizados en vigas de f c 210 kg cm2 y f cz240 kg cm2 en el hormig n reforzado con el 0 25 de fibra de polipropileno se puede apreciar un incremento considerable en la resistencia a la Flexi n de aproximadamente el 20 en relaci n al hormig n simple Sin Fibra 135 Tabla 78 Deflexi n en Vigas de Hormig n f c 210 kg cm2 Reforzados con 0 25 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin fibras UNIVE
38. The ma jor ones are listed in Table 5 4 Clearly the type and length of fibers as well as the volume fraction are the most signif icant factors Test results 5 10 show that for natural fibers the minimum fiber addition to provide some improvement in the mechanical properties of the cement composite is about 3 percent by volume The impact resistance is increased in most cases regardless of the fiber volume fraction but other properties are not improved significantly and remain similar to plain concrete The properties of fresh and hardened un processed natural fiber reinforced concretes are briefly dis cussed in the following sections 5 3 2 2 Fresh concrete The addition of unprocessed nat ural fibers to concrete leads to reduced workability due to the increased surface area and water absorption of the fibers It is important however that the mix be workable A mix that is too stiff or too dry could lead to an inadequately compact ed final product which is likely to contain voids and or hon 544 1R 61 Table 5 3 Mix proportions for wet mix and dry compacted mix Dry compacted Ingredient Wet mix mix Cement Ib yd 925 1000 880 925 Coconut fiber Ib yd 30 370 Sand Ib yd 2500 2500 Water in fiber Ib yd 3 5 460 estimate of natural condition estimate of saturated surface dry condition added Ib yd pon ay Additives Calcium chloride lb 35 35 Microbiocide oz 1 9 2 1 Water red
39. The most important con tribution of the fibers can be rationally evaluated by deter mining the fracture toughness of the composite 5 14 Table 5 5 shows the strength characteristics of a typical composite reinforced with jute fibers 5 11 From this table it can be seen that in general compressive strength is not significantly affected by the addition of fibers while tensile and flexural strength and toughness are all substantially in creased Furthermore for a particular fiber there exists an optimum value for both volume fraction and fiber length Detailed information on the behavior of composites made with jute coconut sisal bagasse bamboo flax and some other vegetable fibers can be found in references 5 11 5 22 As mentioned earlier a successful construction material should possess desirable serviceability characteristics in ad dition to strength A number of investigators have studied various natural fiber reinforced concretes to understand their behavior in terms of permeability water absorption thermal conductivity sound transmission linear expansion and MANUAL OF CONCRETE PRACTICE Oven Dried HR Tested TC wet Tested Flexural Strength MPa 1 MPa 145 psi 0 2 4 6 8 10 12 14 Fiber Content by mass a Flexural Strength 4 RH Tested Wet Tested Fracture Toughness 2 0 kJ m 5 71 in lbiin 2 0 2 4 6 8 10 12 14 Fiber Content by mass Fig 5 4 Effects of moisture content
40. fiber surface bonding characteristics fiber con tent fiber orientation and aggregate size effects For many practical applica tions the matrix first crack strength is not increased In these cases the most significant enhancement from the fibers is the post cracking composite response This is most commonly evaluated and controlled through toughness testing such as measurement of the area under the load deformation curve If properly engineered one of the greatest benefits to be gained by using fiber reinforcement is improved long term serviceability of the structure or prod uct Serviceability is the ability of the specific structure or part to maintain its strength and integrity and to provide its designed function over its intended service life One aspect of serviceability that can be enhanced by the use of fibers is con trol of cracking Fibers can prevent the occurrence of large crack widths that are either unsightly or permit water and contaminants to enter causing cor rosion of reinforcing steel or potential deterioration of concrete 1 1 In addition to crack control and serviceability benefits use of fibers at high vol ume percentages 5 to 10 percent or higher with special production tech niques can substantially increase the matrix tensile strength 1 1 CONTENTS Chapter 1 Introduction pp 544 1R 2 1 1 Historical aspects 1 2 Fiber reinforced versus conventionally reinforced concrete 1 3 Discussion o
41. fibers to act as crack arrestors is influenced in part by the dis tance a crack can travel before it intercepts a fiber The fiber specific surface FSS is the predominant factor determining crack spacing and crack width The greater the specific fiber surface the closer the crack spacing and the narrower the crack width The FSS is a function of the single fiber surface area and the number of fibers in a unit volume of concrete i e the fiber count For any given volume percentage of fibers of equal length that can ideally be assumed uniformly distributed in a con crete mix the number of individual fibers per unit volume of concrete varies inversely with the square of the individual fi MANUAL OF CONCRETE PRACTICE 10 000 10 BN N S 1 000 Fd rx e B 10 le ul ES E s in 2 o 3 per KS t mm SAU e Vd MESAS 5 10 IES o a f 4 E 10 i A 3 E 2 Po Y 9 i 10 3 0 1 1 0 10 0 10 Fiber Content by volume Fig 4 18 Fiber count or specific surface as a function of fiber volume and geometry ber diameter Put more simply the number of fibers which theoretically occupy and are distributed in a unit volume of concrete matrix termed the fiber count FC can be deter mined from the relationship 4 84
42. m3 volumen absoluto total de los ingredientes que componen la amasada m Volumen del recipiente de medici n m3 EX 3 lt p on lt E lt XX lt AD 3 NOTA 1 La masa total de todos los materiales en la amasada es la suma de las siguientes masas cemento rido fino en la condici n de uso rido grueso en la condici n de uso agua de mezcla a adida a la amasada y de cualquier otro material s lido o l quido utilizado NOTA 2 La densidad te rica es generalmente determinada en el laboratorio este valor se supone que permanece constante para todas las amasadas elaboradas con ingredientes y proporciones id nticos Se calcula mediante la siguiente ecuaci n 1 El volumen absoluto de cada ingrediente en metros c bicos es igual a la masa del ingrediente en kilogramos dividido para 1 000 veces su gravedad espec fica Para los ridos la masa y la gravedad espec fica deben ser determinadas en la condici n saturada superficialmente seca Para el cemento la densidad real debe ser determinada mediante el procedimiento de la NTE INEN 156 Para el cemento que cumple con los requisitos de la NTE INEN 152 se puede utilizar un valor de 3 15 Contin a DESCRIPTORES Materiales de construcci n y edificaci n hormig n hormig n de cemento hidr ulico densidad rendimiento contenido de aire m todo gravim trico ensayo 1 2013 150 NTE INEN 1579 2013 03 5 DISPOSICIONES GENERALES 5 1 Esta no
43. ndar multilaboratorios para cemento portland es 0 037 por lo tanto el resultado de dos ensayos adecuadamente realizados por dos laboratorios diferentes en muestras del mismo cemento no deben diferir en m s de 0 10 ver nota 6 4 7 3 Ya que no hay material de referencia aceptado que sea adecuado para determinar alguna desviaci n que pueda ser asociada con este m todo de ensayo no se hace ninguna declaraci n Sobre desviaci n 4 8 Informe de resultados 4 8 1 Se debe elaborar un informe que contenga por lo menos los siguientes datos marca y tipo de cemento fechas de fabricaci n muestreo y ensayo variaci n de temperatura en el frasco nombre del laboratorista que efectu el ensayo densidad del cemento p en g cm o Mg m cualquier otro detalle necesario para la completa identificaci n de la muestra ensayada NOTA 5 La densidad del agua a 4 es de 1 Mg m 1 g cm NOTA 6 Estos n meros representan los l mites 1s y 2s descritos en la norma ASTM C 670 Contin a 3 2009 449 NTE INEN 156 2009 06 ANEXO A FIGURA 1 Frasco de Le Chatelier para el ensayo de densidad Tap n de cristal esmerilado Capacidad 6 cm a 20 C Capacidad 17 cm 20 C Dos graduaciones de 0 1 cm adicionales sobre la marca 1 y bajo la marca O Capacidad 1 cm 20 Capacidad del bulbo Aprox 250 cm ext Aprox 90 mm NOTAS El volumen desplazado e
44. or small specimens and long fibers with significant fiber alignment in the longitudinal direc tion will produce greater percentage increases up to 150 percent 2 34 2 53 2 56 At lower fiber volume concen trations a significant increase in flexural strength may not be realized using beam specimens 2 2 3 2 Behavior under impact loading To character ize the behavior of concrete under impact loading the two most important parameters are the strength and the frac 544 1R 11 ture energy The behavior of concrete reinforced with var ious types of steel fibers and subjected to impact loads induced by explosive charges drop weight impact ma chines modified Charpy machines or dynamic tensile and compressive loads has been measured in a variety of ways 2 31 2 32 2 57 2 68 Two types of comparisons may be made 1 Differences between SFRC and plain concrete under impact loading and 2 Differences between the behavior of SFRC under im pact loading and under static loading In terms of the differences between SFRC and plain con crete under flexural impact loading it has been found 2 63 2 66 that for normal strength concrete the peak loads for SFRC were about 40 percent higher than those obtained for the plain matrix For high strength concrete a similar im provement in the peak load was observed Steel fibers in creased the fracture energy under impact by a factor of about 2 5 for normal strength concrete and by a factor
45. ponds fish farming sewage treatment septic tanks storage tanks 544 1R 34 Fig 3 12 Fabrication of steel stud frame 3 8 2 F lex anchor connections 3 7 3 8 3 49 In one connection method the GFRC skin is attached to the steel stud frame using flex anchor connections The weight of the GFRC skin is transferred to the steel studs by the bending strength of the flex anchors To ensure structural integrity the anchors must be of ample rigidity and strength to carry their tributary gravity and wind loads while still re maining flexible enough to allow relatively unrestrained thermal or moisture movements of the skin This method is recommended for panels small enough that flex anchor re straint stresses are acceptable If the flex anchors are too rigid they can induce high ten sile stresses in the GFRC skin Substantial GFRC skin move ments caused by normal temperature and moisture effects both uniform and gradient through the skin thickness can occur In most circumstances they result in the flex anchors being stressed to their yield level Flex anchor stresses in ex cess of the actual yield stress may cause excessive deflec tions and subsequently material fatigue problems For design simplicity it is suggested that all flex anchors be as sumed to exert a restraining tensile stress in the GFRC skin MANUAL OF CONCRETE PRACTICE equivalent to that which develops when their yield strength is reached This
46. quina de ensayo debe estar equipada con dos bloques de carga de acero con caras endurecidas ver nota 3 uno de los cuales es un bloque esf rico que se apoya sobre la superficie superior del esp cimen y el otro es un bloque s lido sobre el cual se asienta el esp cimen Las caras de contacto de los bloques de carga deben tener una dimensi n m nima de al menos 3 mayor que el di metro del esp cimen a ser ensayado Excepto para los c rculos conc ntricos descritos abajo las caras de apoyo de los bloques con di metro de 150 mm o mayor no deben desviarse de la condici n de plano por m s de 0 02 mm a lo largo de los 150 mm o por m s de 0 02 mm en el di metro de cualquier bloque m s pequefio y los bloques nuevos deben ser fabricados con la mitad de esta tolerancia Cuando el di metro de la cara del bloque de carga esf rico excede el di metro del esp cimen por m s de 13 mm deben estar inscritos c rculos conc ntricos de no m s de 0 8 mm de profundidad y no m s de 1 mm de ancho para facilitar un centrado adecuado 4 2 2 1 Los bloques de carga inferior deben cumplir los siguientes requisitos a El bloque de carga inferior est especificado con el objetivo de proveer una superficie que se la pueda maquinar f cilmente para realizar el mantenimiento de las condiciones de superficie especificadas ver nota 4 Las superficies superior e inferior deben ser paralelas entre s Si la m quina de ensayo est dise ada de manera que la plati
47. 05 06 2013 7 4 0 20 1125 0 0 017 39 3 2328 89 720 22 40 12 02 5 0 25 1125 0 0 017 39 2 2322 96 723 22 49 12 20 6 0 30 1125 0 0 017 38 9 2305 19 724 22 52 12 34 122 Gr fico 26 Resistencia a la Flexi n del Hormig n vs Porcentaje de Fibra de Polipropileno 26 00 24 00 22 00 20 00 18 00 16 00 14 00 12 00 0 00 0 05 0 10 0 15 0 20 0 25 0 30 0 35 Porcentaje de Fibra de Polipropileno 46 Resistencia a la Flexi n del Hormig n kg cm2 f c 210kg cm2 240 kg cm2 Interpretaci n del Gr fico Concluidos los ensayos de flexi n en las vigas de hormig n de f c 210 kg cm2 y f c 240 kg cm2 con distintas concentraciones de fibra de polipropileno se determin que el porcentaje ptimo de fibra es aproximadamente 0 25 siendo ligeramente superior que en los ensayos de compresi n y tracci n antes realizados adem s se puede observar que a medida que incrementa la concentraci n de fibra aumenta la resistencia a la flexi n del hormig n debido a la contribuci n de las fibras para coser la matriz del hormig n aunque ste se haya fisurado El ptimo de fibra de polipropileno en flexi n determinado se encuentra dentro de los l mites recomendados por la norma ACT 544 2R siendo este valor similar para las distintas dosificaciones presentadas en esta investigaci n ACI Report on Fiber Reinforced Concrete p 544 1R 47 literal 4 3 7 Polypropylene FRC 123
48. 1290 1535 Control 28 days 1940 1 41 1110 283 3930 5280 1740 883 1985 10 9 Metric equivalents 1 ksi 1000 psi 6 895 MPa 1 ft Ib in 2 102 kJ m deg F 32 1 8 deg C Vvv HLvvS 32119 31389NOO HO IVANVIN FIBER REINFORCED CONCRETE 4 Tensile flexural and impact strengths for the auto claved specimens were approximately 30 percent less than strengths for the control specimens Figure 4 2 shows the composite behavior in flexure after two years of aging in various environments Figure 4 3 shows the composite behavior in flexure after autoclaving and after sever al weeks of aging in various environments These test results in dicated that aramid FRC composites can be expected to retain most of their initial strength and ductility after long periods of exposure in adverse environments 4 7 4 14 Cyclic flexural loading was conducted to evaluate the fa tigue resistance of aramid FRC composites Test results in dicated that the composite was resistant to fatigue at stresses significantly greater than the Proportional Elastic Limit PEL No failures were recorded below the PEL approxi mately 2175 psi 15 MPa after one million loading cycles 4 7 4 14 Tension tests were conducted to evaluate the effects of dif ferent fiber contents on tensile strength of aramid FRC com posites Fiber contents ranged between zero and 2 percent by volume and the fiber orientation was unid
49. 14 Instituto Ecuatoriano de Normalizaci n INEN Baquerizo Moreno E8 29 y Av 6 de Diciembre Casilla 17 01 3999 Telfs 593 2 2 501885 al 2 501891 Fax 593 2 2 567815 Direcci n General E Mail direccion inen gov ec rea T cnica de Normalizaci n E Mail normalizacion inen gov ec rea T cnica de Certificaci n E Mail certificacion inen gov ec rea T cnica de Verificaci n E Mail verificacion inen gov ec rea T cnica de Servicios Tecnol gicos E Mail inencati inen gov ec Regional Guayas E Mail inenguayas inen gov ec Regional Azuay E Mail inencuencaQinen gov ec Regional Chimborazo E Mail inenriobambaQinen gov ec URL www inen gov ec Instituto Ecuatoriano de Normalizaci n Quito Ecuador NORMA T CNICA ECUATORIANA NTE INEN 1579 2013 HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO DETERMINACI N DE LA DENSIDAD RENDIMIENTO Y CONTENIDO DE AIRE M TODO GRAVIM TRICO Primera edici n CONCRETE OF HYDRAULIC CEMENT DENSITY YIELD AND AIR CONTENT GRAVIMETRIC METHOD DETERMINATION First edition DESCRIPTORES Materiales de construcci n y edificaci n hormig n hormig n de cemento hidr ulico densidad rendimiento contenido de aire m todo gravim trico ensayo CO 02 10 334 CDU 669 94 620 1 CIIU 3692 ICS 11 100 30 CDU 669 94 620 1 CIIU 3692 ICS 11 100 30 Instituto Ecuatoriano de Normalizaci n CO 02 10 334 Norma T cnica HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO NTE INEN Ecuatoriana DETERMINACI N DE LA DENSIDAD
50. 2 1 293 Ves M77DA 170 DRA Mess Vis 152 CALCULO DE LA CAPACIDAD DE ABSORCION DE LA ARENA 3x m MASA DEL RECIPIENTE MUESTRASSS e 84 801 mo me m7 MASA DE LAMUESTRASSS 453 mo MASA DELRECIPIENTE MUESTRASECA e 882 797 mia mi0 m7 MASA DE LA MUESTRASECA 5 amp 1 468 085 CAPACIDAD DE ABSORCI N PROMEDIO DEL ARENA ENSAYADO POR rn 163 3 457 2 837 6 380 4 659 9 496 6 0 993 116 2 w o Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 62 Ambato 2013 66 CANTERA PLAYA LLAGCHOA Tabla 30 Resistencia al Desgaste Prueba de los ngeles Agregado Grueso Cantera Playa Llagchoa UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA RESISTENCIA AL DESGASTE PRUEBA DE LOS NGELES AGREGADO GRUESO ORIGEN Cantera Playa Llagchoa NORMA INEN 860 ENUNCGADO UNIDAD wi mz 96 96 DESGASTE PROMEDIO 40 286 40 43 40 4 Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras d
51. 4 mm 16 1 1 mm 30 600 50 300 u m 100 150 m 200 75 u m 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 F Fig 2 1 Fracture surface of SFRC SFRC has advantages over conventional reinforced con crete for several end uses in construction One example is the use of steel fiber reinforced shotcrete SFRS for tunnel lining rock slope stabilization and as lagging for the sup port of excavation Labor normally used in placing mesh or reinforcing bars in these applications may be eliminated Other applications are presented in this report 2 1 1 Definition of fiber types Steel fibers intended for reinforcing concrete are defined as short discrete lengths of steel having an aspect ratio ra tio of length to diameter from about 20 to 100 with any of several cross sections and that are sufficiently small to be randomly dispersed in an unhardened concrete mixture us ing usual mixing procedures ASTM A 820 provides a classification for four general types of steel fibers based upon the product used in their manufacture Type I Cold drawn wire Type II Cut sheet Type III Melt extracted FIBER REINFORCED CONCRETE Type IV Other fibers The Japanese Society of Civil Engineers JSCE has clas sified steel fibers based on the shape of their cross section Type 1 Square section Type 2 Circular section Type 3 Crescent section The composition of steel fibers generally includes carbon st
52. 5 Asentamiento contenido de aire y temperatura ver nota 3 5 5 1 Asentamiento Medir y registrar el asentamiento de cada amasada de hormig n del cual se elaboran los espec menes inmediatamente despu s de remezclar en el recipiente de muestreo de acuerdo con la NTE INEN 1 578 5 5 2 Contenido de aire Determinar y registrar el contenido de aire de acuerdo con la norma ASTM C 173 o la norma ASTM C 231 El hormig n utilizado para determinar el contenido de aire no debe ser empleado para elaborar los espec menes de ensayo 5 5 3 Temperatura Determinar y registrar la temperatura de acuerdo con la norma ASTM C 1 064 5 6 Procedimiento para el moldeo de espec menes 5 6 1 Lugar para el muestreo Moldear los espec menes lo m s r pido posible sobre una superficie r gida y nivelada libre de vibraciones y otras perturbaciones en un lugar tan cercano como sea posible al lugar donde van a ser almacenados 5 6 2 Moldeo de cilindros Seleccionar la varilla de compactaci n adecuada seg n el numeral 5 2 4 y la tabla 1 o el vibrador apropiado seg n el numeral 5 2 5 De la tabla 2 determinar el m todo de compactaci n a menos que otro m todo est especificado Si el m todo de compactaci n es por varillado de la tabla 3 determinar los requisitos para el moldeo Si el m todo de compactaci n es por vibraci n de la tabla 4 determinar los requisitos para el moldeo Seleccionar un cuchar n del tama o descrito en el numeral 5 2 7 Mientras
53. 6 Summary 5 7 Research needs 5 8 Cited references CHAPTER 1 INTRODUCTION 1 1 Historical aspects Since ancient times fibers have been used to reinforce brittle materials Straw was used to reinforce sun baked bricks and horsehair was used to reinforce masonry mortar and plaster A pueblo house built around 1540 believed to be the oldest house in the U S is constructed of sun baked ado be reinforced with straw In more recent times large scale commercial use of asbestos fibers in a cement paste matrix began with the invention of the Hatschek process in 1898 Asbestos cement construction products are widely used throughout the world today However primarily due to health hazards associated with asbestos fibers alternate fiber types were introduced throughout the 1960s and 1970s In modern times a wide range of engineering materials in cluding ceramics plastics cement and gypsum products in corporate fibers to enhance composite properties The enhanced properties include tensile strength compressive strength elastic modulus crack resistance crack control du rability fatigue life resistance to impact and abrasion shrink age expansion thermal characteristics and fire resistance Experimental trials and patents involving the use of dis continuous steel reinforcing elements such as nails wire segments and metal chips to improve the properties of concrete date from 1910 1 2 During the early 1960s i
54. C was used to determine long term durability Flexural beams reinforced with 0 75 in 19 mm long nylon fibers at 0 5 per cent by volume were subjected to this environment for spe cific time intervals up to 360 days Conflicting results have been obtained with respect to flexural strength A number of researchers have shown increased flexural strength 4 1 4 49 4 51 Others as sert nylon fibers contribute very little to the improve ment of flexural strength even at high fiber contents 4 18 4 48 The effect of nylon fibers on compressive and splitting tensile strength has been shown to be negligible in several cases 4 49 4 51 One researcher concluded that compres sive strength of mortar mixes decreases with increasing fiber content The nylon fiber a 0 5 in 13 mm 15 denier mate rial was added at contents up to 1 percent by volume 4 51 With respect to splitting tensile strength the addition of ny lon at 2 4 percent by volume was shown not to significantly increase strength For the purposes of this evaluation a mor tar mix containing high early strength cement and silica sand was used 4 49 The effectiveness of low modulus synthetic fibers to rein force concrete and enhance its properties is controlled by the fiber cement interface fiber geometry and fiber distribution 4 49 Property improvements seen with nylon fibers are re ported as being primarily a function of fiber geometry high aspect ratio and fib
55. C 138 ASTM C 173 y ASTM C 231 NOTA 4 El metal no debe ser f cilmente atacable por la pasta de cemento Sin embargo se pueden utilizar materiales reactivos tales como las aleaciones de aluminio en los casos en que como consecuencia de una reacci n inicial se forme r pidamente una pel cula superficial que proteja el metal contra la corrosi n NOTA 5 Se considera que el borde superior plano es adecuado si no es posible insertar un calibrador de 0 3 mm entre el anillo y una placa de vidrio de 6 mm de espesor o m s grueso colocada sobre el borde del recipiente de medici n 2 2013 150 NTE INEN 1579 2013 03 TABLA 1 Capacidad del recipiente de medici n Tama o m ximo nominal del rido grueso mm Capacidad del recipiente de medici n L m 25 0 6 0 006 37 5 11 0 011 50 14 0 014 75 28 0 028 112 70 0 070 150 100 0 100 Se debe utilizar el tama o indicado del recipiente para el ensayo del hormig n que contenga ridos de un tama o m ximo nominal igual o menor sefialado en esta tabla El volumen real del recipiente de medici n debe ser de al menos el 95 del volumen nominal indicado 6 2 5 Placa de enrasado Una placa plana rectangular de metal con un espesor de al menos 6 mm o una placa de vidrio o de acr lico de al menos 12 mm de espesor con una longitud y un ancho de al menos 50 mm mayor que el di metro del rec
56. C 670 Pr ctica para la preparaci n de informes de precisi n y desviaci n para m todos de ensayo para materiales de construcci n Z 2 BASE DE ESTUDIO ASTM 143 08 Standard Test Method for Slump of Hydraulic Cement Concrete American Society for Testing and Materials Philadelphia 2008 6 2010 375 INFORMACI N COMPLEMENTARIA Documento T TULO HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO C digo NTE INEN 1578 DETERMINACI N DEL ASENTAMIENTO CO 02 10 304 Primera revisi n REVISI N Fecha de aprobaci n anterior del Consejo Directivo 1990 06 26 Oficializaci n con el Car cter de Obligatoria y Emergente por Acuerdo Ministerial No 413 de 1990 08 20 publicado en el Registro Oficial No 524 de 1990 09 18 ORIGINAL Fecha de iniciaci n del estudio Fecha de iniciaci n del estudio 2009 09 14 Fechas de consulta p blica de a Subcomit T cnico HORMIG N RIDOS Y MORTEROS Fecha de iniciaci n 2009 09 18 Fecha de aprobaci n 2009 10 01 Integrantes del Subcomit T cnico NOMBRES INSTITUCI N REPRESENTADA Ing Guillermo Realpe Presidente FACULTAD DE INGENIER A DE LA PONTIFICIA UNIVERSIDAD CAT LICA DEL ECUADOR Ing Jos Arce Vicepresidente HORMIGONES H RCULES S A Ing Jaime Salvador INSTITUTO ECUATORIANO DEL CEMENTO Y DEL CONCRETO INECYC Ing Ra l vila ASOCIACI N DE PRODUCTORES HORMIG N PREMEZCLADO DEL ECUADOR APRHOPEC Ing Hugo Eg ez HOLCIM ECUADOR S A AGREGADO
57. Casilla 17 01 3999 Telfs 593 2 2 501885 al 2 501891 Fax 593 2 2 567815 Direcci n General E Mail direccion inen gob ec rea T cnica de Normalizaci n E Mail normalizacion inen gob ec rea T cnica de Certificaci n E Mail certificacion inen gob ec rea T cnica de Verificaci n E Mail verificacion inen gob ec rea T cnica de Servicios Tecnol gicos E Mail inenlaboratorios inen gob ec Regional Guayas E Mail inenguayas inen gob ec Regional Azuay E Mail inencuenca inen gob ec Regional Chimborazo E Mail inenriobamba inen gob ec URL www inen gob ec INIEN INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACI N Quito Ecuador NORMA T CNICA ECUATORIANA NTE INEN 1 578 2010 Primera revisi n HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO DETERMINACI N DEL ASENTAMIENTO Primera Edici n STANDART TEST METHOD FOR SLUMP OPF HYDRAULIC CEMENT CONCRETE First Edition DESCRIPTORES Materiales de construcci n y edificaci n hormig n y productos de hormig n asentamiento ensayo CO 02 10 304 CDU 691 32 620 163 1 CIIU 3699 ICS 91 100 30 Instituto Ecuatoriano de Normalizaci n INEN Casilla 17 01 3999 Baquerizo Moreno E8 29 y Almagro Quito Ecuador Prohibida la reproducci n CDU 691 32 620 163 1 INEA CIIU 3699 ICS 91 100 30 CO 02 10 304 NTE INEN 1 578 2010 Primera revisi n 2010 06 Norma T cnica HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO Ecuatoriana DETERMINACI N DEL ASENTAMIENTO Voluntaria 1 OBJETO 1 1
58. Civil Engineering ASCE Mar 1983 pp 12 2 131 Fiber Concrete Put to Road Test in Quebec Concrete Prod ucts June 1985 pp 29 2 132 Jantos Carl Paving at the Labs Cement is Going High Tech Alcoa Engineering News Vol 1 No 1 Mar 1987 1 pp 2 133 Nanni A and Johari A RCC Pavement Reinforced with Steel Fibers Concrete International Design and Construction Vol 11 No 3 Mar 1989 pp 64 69 2 134 Johnston C D and Carter P D Fiber Reinforced Concrete and Shotcrete for Repair and Restoration of Highway Bridges in Alberta TRB Record No 1226 1989 pp 7 16 2 135 Engineer Update U S Army Corps of Engineers Office of the Chief of Engineers Washington D C Vol 8 No 10 Oct 1984 3 pp 2 136 Mason Richard H Concrete Crib Block Bolster Longwall Roof Support Coal Mining amp Processing Oct 1982 pp 58 62 544 1R 23 2 137 Stack Cast Sandwich Panels Concrete International Design and Construction Vol 6 No 12 Dec 1984 pp 59 61 2 138 Kaden R A Slope Stabilized with Steel Fibrous Shotcrete Western Construction Apr 1974 pp 30 33 2 139 Henager C H Steel Fibrous Shotcrete A Summary of the State of the Art Concrete International Design and Construction Vol 3 No 1 Jan 1981 pp 50 58 2 140 Morgan D R and McAskill Neil Rocky Mountain Tunnels Lined with Steel Fiber Reinforced Shotcrete Concrete International
59. Congress of the GRCA Edinburgh Oct 1987 pp 79 89 3 41 Ball H P The Effect of Forton Compound on GFRC Curing Requirements Proceedings of the 4th Biennial Congress of the GRCA Stratford Upon Avon U K Oct 1983 pp 56 65 3 42 Hayashi M Sato S and Fujii H Some Ways to Improve Durability of Proceedings Durability of Glass Fiber Rein forced Concrete Symposium Prestressed Concrete Institute Chicago 1985 pp 270 284 3 43 Bentur A and Diamond S Effects of Direct Incorporation of Microsilica into GFRC Composites on Retention of Mechanical Proper ties After Aging Proceedings Durability of Glass Fiber Reinforced Concrete Symposium Prestressed Concrete Institute Chicago 1986 pp 337 356 3 44 Bijen J A Survey of New Developments in Glass Composition Coatings and Matrices to Extend Service Lifetime of Proceed ings Durability of Glass Fiber Reinforced Concrete Symposium Pre stressed Concrete Institute Chicago 1986 pp 251 269 3 45 Thiery J and Genis A High Durability Glass Cement Compos ites New Vetrotex System St Gobain Centre de Recherches de Pont a Mousson S A France 1990 10 pp 3 46 Soukatchoff P and Ridd P J High Durability Glass Fibre Reinforced Cement Using a Modified Cementitious Matrix Eighth Biennial Congress of the Glassfibre Reinforced Cement Association Maastricht The Netherlands Oct 1991 pp 45 60 3 47 Gartshore
60. DE ESPEC MENES PARA ENSAYO Primera Edici n STANDARD PRACTICE FOR MAKING AND CURING CONCRETE TEST SPECIMENS IN THE FIELD First Edition DESCRIPTORES Hormig n cemento hidr ulico ensayos CO 02 10 328 CDU 669 97 CIIU 3699 ICS 91 100 30 Instituto Ecuatoriano de Normalizaci n INEN Casilla 17 01 3999 Baquerizo Moreno E8 29 y Almagro Quito Ecuador Prohibida la reproducci n Norma T cnica CDU 669 97 ESTE CIIU 3699 ICS 91 100 30 CO 02 10 328 HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO NTE INEN rales ELABORACI N Y CURADO EN OBRA DE ESPEC MENES prod PARA ENSAYO 1 OBJETO 1 1 Esta norma establece los procedimientos para elaborar y curar cilindros y vigas tomados de muestras representativas de hormig n fresco utilizado en la construcci n de una obra 2 ALCANCE 2 1 Esta norma proporciona requisitos normalizados para la elaboraci n curado protecci n y transporte de espec menes de hormig n bajo condiciones de obra 2 2 Este procedimiento no es adecuado para elaborar especimenes de hormig n cuyo asentamiento no se pueda medir con el cono de Abrams o se requiera de tama os o formas de espec menes diferentes a los indicados en esta norma 2 3 Si los espec menes son elaborados y tienen un curado normalizado como lo establece esta norma los resultados de los ensayos de resistencia se utilizar n para cualquiera de los siguientes prop sitos 2 3 1 Aceptar los ensayos para la verificaci n
61. Desgaste Prueba de los ngeles Agregado Grueso Cantera Millacre pilas iiM 53 Tabla 15 Granulometr a Agregado Grueso Planta de Trituraci n de ridos ConDstE ctora A a e de aa dad e 54 Tabla 16 Granulometr a Agregado Fino Planta de Trituraci n de ridos Constructora 1 noe et teet i eto eut pec tient eto eden 55 Tabla 17 Peso Unitario Suelto del Agregado Grueso y Agregado Fino Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias eene 56 Tabla 18 Peso Unitario Compactado Agregado Grueso y Agregado Fino Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias eee 56 Tabla 19 Peso Unitario Compactado de la Mezcla Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias eee tette ttnets 57 Tabla 20 Densidad Real y Capacidad de Absorci n del Agregado Grueso Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias ees 58 Tabla 21 Densidad Real y Capacidad de Absorci n del Agregado Fino Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias es 39 Tabla 22 Resistencia al Desgaste Prueba de los ngeles Agregado Grueso Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias ees 60 Tabla 23 Granulometr a Agregado Grueso Cantera Playa Llagchoa 61 Tabla 24 Granulometr a Agregado Fino Cantera Playa Llagchoa 62 Tabla 25 Peso Unitario Suelto del Agregado Grueso y Agregado Fino Cantera Playa Llagchoa l
62. Elsevier Applied Science Publishers Ltd 1986 pp 479 496 2 91 Hoff G Durability of Fiber Reinforced Concrete in a Severe Marine Environment Fiber Reinforced Concrete Properties and Appli cations SP 105 American Concrete Institute Detroit 1987 pp 997 1041 2 92 Morse D C and Williamson R Corrosion Behavior of Steel Fibrous Concrete Report No CERL TR M 217 Construction Engineering Research Laboratory Champaign May 1977 37 pp 2 93 Swamy R N and Stavrides H Influence of Fiber Reinforce ment on Restrained Shrinkage and Cracking ACI JOURNAL Proceed ings Vol 76 No 3 Mar 1979 pp 443 460 2 94 Grzybowski M and Shah S P Model to Predict Cracking in Fiber Reinforced Concrete Due to Restrained Shrinkage Magazine of Concrete Research Vol 41 No 148 Sept 1989 2 95 Krenchel H and Shah S P Restrained Shrinkage Tests with PP Fiber Reinforced Concrete Fiber Reinforced Concrete Properties and Applications SP 105 American Concrete Institute Detroit 1987 pp 141 158 2 96 Carlson W and Reading T J Model Study of Shrinkage Cracking in Concrete Building Walls ACI Structural Journal Vol 85 No 4 July Aug 1988 pp 395 404 2 97 Schrader Ernest K and Munch Anthony V Deck Slab Repaired by Fibrous Concrete Overlay Proceedings Structural Divi sion ASCE Vol 102 COI Mar 1976 pp 179 196 2 98 Balaguru P and Ramakrishnan V Propert
63. Esta norma establece el m todo de ensayo para determinar el asentamiento del hormig n de cemento hidr ulico tanto en el laboratorio como en el campo 2 ALCANCE 2 1 Esta norma tiene por objeto proporcionar al usuario un procedimiento para determinar el asentamiento de hormigones de cemento hidr ulico en estado pl stico ver nota 1 2 2 Este m todo de ensayo se aplica al hormig n en estado pl stico preparado con rido grueso con tama o de hasta 37 5 mm Si el tama o del rido grueso es mayor a 37 5 mm este m todo de ensayo se aplica cuando se realiza sobre la fracci n de hormig n que pasa el tamiz de 37 5 mm con la eliminaci n de las part culas de rido de mayor tamafio de acuerdo con el numeral 7 de la NTE INEN 1 763 2 3 Este m todo de ensayo no se aplica al hormig n no pl stico y no cohesivo ver nota 2 3 DISPOSICIONES GENERALES 3 1 El texto de esta norma hace referencia a notas en pie de p gina las cuales proveen material explicativo y no deben ser consideradas como requisitos de esta norma 3 2 Esta norma no tiene el prop sito de contemplar todo lo concerniente a seguridad si es que hay algo asociado con su uso Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer pr cticas apropiadamente saludables y seguras y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso 3 3 Advertencia Las mezclas frescas de cemento hidr ulico son c usticas y pueden causar quemaduras qu micas a
64. Este efecto de uni n es m s notorio mientras se incrementa el contenido de fibras 6 7 6 RECOMENDACIONES Cuando se vaya a incluir fibra de polipropileno en el hormig n se recomienda realizar los estudios y an lisis de las propiedades de los agregados ya que la selecci n y la longitud de la fibra depende del tama o nominal del agregado grueso Es recomendable que el tiempo de mezclado de la fibra de polipropileno en el hormig n no debe sobrepasar los 5 minutos ya que a mayor tiempo de mezclado se incluir aire en el hormig n creando menor adherencia entre la matriz cementante y la fibra Se debe continuar con los estudios relacionados a la inclusi n de fibras en el hormig n en la Facultad de Ingenier a Civil y Mec nica de la Universidad T cnica de Ambato para contar con mayor informaci n sobre los beneficios que stas tienen en la industria de la construcci n Los resultados de esta investigaci n pueden servir de base para otras investigaciones sobre el mismo tema 140 6 8 ADMINISTRACI N El desarrollo del proyecto Comportamiento del hormig n reforzado con fibras de polipropileno y su influencia en sus propiedades mec nicas en el Cant n Ambato Provincia de Tungurahua queda a cargo de la Facultad de Ingenier a Civil y Mec nica de la Universidad T cnica de Ambato qui n ser portadora del estudio y sabr dar a conocer a futuros proyectos 6 9 PREVISI N DE LA EVALUACI N La presente investig
65. FITAT Lyon France July 1990 pp 47 56 4 30 Dave N J and Ellis D G Polypropylene Fibre Reinforced Cement The International Journal of Cement Composites Vol 1 No 1 May 1978 pp 19 28 4 31 Rice E Vondran and Kunbargi H Bonding of Fibrillated Polypropylene Fibers to Cementitious Materials Materials Research Society Proceedings Pittsburgh Vol 114 1988 pp 145 152 4 32 Mai Y W Andonian R and Cotterell B Thermal Degradation of Polypropylene Fibers in Cement Composites International Journal of Composites Vol 3 No 3 Aug 1980 pp 149 155 4 33 Standard Specification for Fiber Reinforced Concrete and Shot crete ASTM Standards for Concrete and Aggregates Vol 04 02 ASTM C 1116 1989 4 34 Zollo R F Collated Fibrillated Polypropylene Fibers in FRC SP 81 American Concrete Institute Detroit 1984 pp 397 409 4 35 Zollo Ilter 7 A and Bouchacourt B Plastic and Dry ing Shrinkage in Concrete Containing Collated Fibrillated Polypropylene Fibre Third International Symposium on Developments in Fibre Rein forced Cement and Concrete RILEM Symposium FRC 86 Vol 1 RILEM Technical Committee 49 TFR July 1986 4 36 Standard Test Method for Flexural Toughness and First Crack Strength of Fiber Reinforced Concrete ASTM Standards for Concrete and Mineral Aggregates Vol 04 02 ASTMC 1018 4 37 Measurement of Properties of Fiber Reinforced Concrete
66. Fatigue and Fracture in Steel and Concrete Structures Madras India Dec 1991 pp 381 405 4 5 Daniel J I and Anderson E D Acrylic Fiber Reinforced Cement Composites Third International Symposium on Developments in Fibre Reinforced Cement and Concrete RILEM Symposium FRC 86 Vol 1 RILEM Technical Committee 49 TFR July 1986 4 6 Hahn H Karl S and Worner J D Properties of Polyacrylonitrile Fiber Reinforced Concrete SP 105 Session on Fiber Reinforced Concrete Baltimore Nov 1986 13 pp 4 7 Walton P L and Majumdar A J Properties of Cement Compos ite Reinforced with Kevlar Fibres Journal of Materials Science Vol 13 1978 pp 1075 1083 4 8 Gale D M Riewald P G and Champion A R Cement Rein forcement with Man Made Fibers International Man Made Fibres Con gress E I Du Pont de Nemours and Co Dornbirn Austria Sept 1986 4 9 Konczalski P and Piekarski K Tensile Properties of Portland Cement Reinforced with Kevlar Fibers Journal of Reinforced Plastics and Composites Vol 1 Oct 1982 pp 378 384 4 10 Akihama S Suenage T and Banno T Mechanical Properties of Carbon Fiber Reinforced Cement Composite and the Application of Large Domes Kajima Institute of Construction Technology Kajima Cor poration Tokyo Japan July 1984 4 11 Ali M A Majumdar A J and Rayment D L Carbon Fibre Reinforcement of Cement Cement and Concrete Researc
67. HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA ENSAYO DE COMPRESI N DE CILINDROS f c 240 kg cm2 ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias NORMA NTE 1573 ASTM C39 REALIZADO POR Egda Mar a Fernanda Mill n ALTURA DE CILINDRO 0 30 Mose FBRADE FECHADE FECHADE DI METRO VOLUMEN DENSIDAD DENSIDAD i piss L MITE POLIPROPILENO ELABORACI N ENSAYO CM KG M3 MEDIA INFERIOR OBTENIDO 4 SUPERIOR e cw2 K6 cm2 3 0 00 29 05 2013 05 06 2013 150 17671 005 230126 230355 30385 33 75 00 5 150 17671 0005 2301 26 30545 36 9 0 10 29 05 2013 05 06 2013 2294 02 230113 31879 63 7500 H 151 17908 00 2308 11 31733 87 13 152 18146 005 229621 32943 78 15 0 15 29 05 2013 05 06 2013 2308 11 230630 32937 6 7500 17 2314 58 3305132 19 2294 02 33200 64 21 020 29 05 2013 05 06 2013 150 17671 00 29147 3293256 7500 m 152 18146 00 3311400 7 025 29 05 2013 05 06 2013 230355 32640 02 7500 3 149 17437 0005 3216299 3 030 29 05 2013 05 06 2013 229885 32090 62 75 00 35 150 17671 0005 32068 20 117 Gr fico 24 Resistencia a la Compresi n del Hormig n vs Porcentaje de Fibra de Polipropileno 188 00 183 00 178 00 173 00 168 00 163 00 158 00 153 00 96 ptimo 0 23 148 00 0 15 0 20 0 2
68. Heathrow Airport with slabs 3 ft 6 in 1 07 m square by 2 in 10 cm thick supported on four sides 2 116 In such cases the reliability of the members should be demonstrated by full scale load tests and the fabrication should employ rigid quality control Some full scale tests have shown that steel fibers are ef fective in supplementing or replacing the stirrups in beams 2 44 2 45 2 117 although supplementing or re placing stirrups with steel fibers is not an accepted prac tice at present These full scale tests have shown that steel fibers in combination with reinforcing bars can also in crease the moment capacity of reinforced and prestressed concrete beams 2 44 2 118 2 119 Steel fibers can also provide an adequate internal restrain ing mechanism when shrinkage compensating cements are used so that the concrete system will perform its crack con trol function even when restraint from conventional rein forcement is not provided 2 120 Guidance concerning shrinkage compensating concrete is available in ACI 223 2 6 Applications The applications of SFRC will depend on the ingenuity of the designer and builder in taking advantage of the stat ic and dynamic tensile strength energy absorbing charac teristics toughness and fatigue endurance of this composite material The uniform dispersion of fiber throughout the concrete provides isotropic strength prop erties not common to conventionally reinforced concrete
69. Hormig n cemento hidr ulico ensayos 1 2011 059 NTE INEN 1 576 2011 01 4 3 Advertencia Las mezclas frescas de cemento hidr ulico son c usticas y pueden causar quemaduras qu micas a la piel y tejidos bajo exposici n prolongada 4 4 El texto de esta norma hace referencia a notas en pie de p gina las cuales proveen material explicativo Estas notas no deben ser consideradas como requisitos de esta norma 5 M TODO DE ENSAYO 5 1 Resumen Al hormig n fresco una vez realizados los ajustes necesarios se lo muestrea y se determinan sus caracter sticas f sicas siguiendo procedimientos normalizados Seguidamente se toman muestras de hormig n en los moldes especificados para el proyecto los que pueden ser cilindros o vigas de acuerdo a los procedimientos que se indican en esta norma la compactaci n puede ser ejecutada por varillado o por vibraci n seg n lo indicado en las especificaciones A los espec menes se les proporciona el curado inicial y final normalizado o curado de obra dependiendo del prop sito de los resultados del ensayo de los espec menes 5 2 Equipos 5 2 1 Moldes generalidades Los moldes para elaborar espec menes as como las bisagras y seguros que est n en contacto con el hormig n deben ser elaborados de acero hierro fundido u otro material no absorbente no reactivo con el hormig n de cemento portland o cualquier otro cemento hidr ulico Los moldes deben mantener sus dimensiones y forma b
70. INGENIER A DE LA PONTIFICIA UNIVERSIDAD CAT LICA DEL ECUADOR LAFARGE CEMENTOS A INTACO ECUADOR S A INTACO ECUADOR S A DICOPLAN CIA LTDA UNIVERSIDAD T CNICA PARTICULAR DE LOJA HORMIGONES H RCULES A HORMIGONERA QUITO CIA LTDA HORMIJAMA S A C MARA DE LA PEQUE A Y MEDIANA EMPRESA DE PICHINCHA GALARAMI INSTITUTO ECUATORIANO DEL CEMENTO Y DEL HORMIG N INECYC La Subsecretar a de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprob este proyecto de norma Oficializada como Voluntaria Por Resoluci n No 13008 de 2013 02 05 Registro Oficial No 907 de 2013 03 07 Instituto Ecuatoriano de Normalizaci n INEN Baquerizo Moreno E8 29 y Av 6 de Diciembre Casilla 17 01 3999 Telfs 593 2 2 501885 al 2 501891 Fax 593 2 2 567815 Direcci n General E Mail direccion inen gob ec rea T cnica de Normalizaci n E Mail normalizacion inen gob ec Area T cnica de Certificaci n E Mail certificacion inen gob ec rea T cnica de Verificaci n E Mail verificacion inen gob ec rea T cnica de Servicios Tecnol gicos E Mail inenlaboratoriosGinen gob ec Regional Guayas E Mail inenguayas inen gob ec Regional Azuay E Mail inencuencaQinen gob ec Regional Chimborazo E Mail inenriobamba inen gob ec URL www inen gob ec INIEN INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACI N Quito Ecuador NORMA T CNICA ECUATORIANA NTE INEN 1 576 2011 HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO ELABORACI N Y CURADO EN OBRA
71. L Tilsen George J Venta Gary L Vondran Methi Wecharatana Spencer T Wu Robert C Zellers Ronald E Zollo Cochairmen State of the Art Subcommittee responsible for preparing Chapter 1 and coordinating the entire report Chairman Steel Fiber Reinforced Concrete Subcommittee responsible for preparing Chapter 2 3 Chairman Glass Fiber Reinforced Concrete Subcommittee responsible for perparing Chapter 3 Chairman Synthetic Fiber Reinforced Concrete Subcommittee responsible for preparing Chapter 4 Cochairmen Natural Fiber Reinforced Concrete Subcommittee responsible for preparing Chapter 5 tt Chairman Editorial Subcommittee responsible for reviewing and final editing the entire report ti Previous Chairman of Committee 544 responsible for overseeing the development of the majority of this State of the Art Report 8 Previous Chairman of Glass Fiber Reinforced Concrete Subcommittee responsible for overseeing the development of much of Chapter 3 The report prepared by ACI Committee 544 on Fiber Reinforced Concrete FRC is a comprehensive review of all types of FRC It includes fundamental principles of FRC a glossary of terms a description of fiber types manufac turing methods mix proportioning and mixing methods installation prac tices physical properties durability design considerations applications and research needs The report is broken into five chapters Introduction ACI Committee reports
72. LA MUESTRA 5 5 5 gr 5840 5877 MASA DEL RECIPIENTE MUESTRA SECA 597 1 MASA DE LA MUESTRA SECA 5639 5666 CAE 9 100 2 1 2 2 Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 45 Ambato 2013 51 CANTERA VILLACR S Tabla 13 Densidad Real y Capacidad de Absorci n del Agregado Fino Cantera Villacr s UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DENSIDAD REAL Y CAPACIDAD DE ABSORCI N DEL AGREGADO FINO ous 16702013 INENESS UNO ORRESPONDENGA VALORI C LCULO DE LA DENSIDAD REAL DE LA ARENA wi wGap eeN MERO A wi MASA DEL PION METRO MUESTRASSS Ms MASA DEL PICN METRO MUESTRASSS AGUA er 8415 M4zMS N MASA AGUAA ADIDA ws masa PICN METRO 500 m3 DEAGUA 6595 M zMS Mi MASADES00 ema DEAGUA S E 4966 09932 M7 M6 M MASA DEAGUA DESALOJADA PORTA MUESTRA msemmi WAsADRLAGRGADO 2968 VessM7 DA VOUM
73. N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA como tambi n los contenidos presentados las ideas an lisis s ntesis son de exclusiva responsabilidad de mi persona en calidad de autor de este trabajo investigativo Ambato Septiembre de 2013 Mar a Fernanda Mill n Castillo AUTOR APROBACI N PROFESORES CALIFICADORES Los suscritos Profesores Calificadores una vez revisado aprueban el informe de Investigaci n sobre el tema COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA de la Srta Egresada Mar a Fernanda Mill n Castillo de la carrera de Ingenier a Civil el mismo que guarda conformidad con las disposiciones reglamentarias emitidas por el Centro de Estudios de Pregrado de la Facultad de Ingenier a Civil y Mec nica de la Universidad T cnica de Ambato Ambato Septiembre de 2013 Para constancia firman Ing M S c Lorena P rez PROFESOR CALIFICADOR Ing M S c Carlos Navarro PROFESOR CALIFICADOR DEDICATORIA Este trabajo est dedicado a mis padres por ser el pilar fundamental en mi vida y porque siempre han estado junto a m en cada etapa de mi existencia a ellos eternamente mi respeto y admiraci n por todo el amor que me han brindado y por todos los sacrificios que d a a d a han hecho por verme alcanzar esta meta Mar a Fernanda AGRADECIMIENTO Agradezco infinitamente a mi Padre Celesti
74. No 169 de 1987 03 09 publicado en el Registro Oficial No 722 DE 1987 07 06 Fecha de iniciaci n del estudio Fechas de consulta p blica de Subcomit T cnico CEMENTOS Fecha de iniciaci n 2007 11 21 Integrantes del Subcomit T cnico NOMBRES Ing Ra l Camaniero Presidente Ing Jaime Salvador Ing Patricia Moreno Ing Hugo Eg ez Sr Carlos Aulestia Ing Luis Quinteros Ing Patricio Ruiz Ing Ra l vila Ing Guillermo Realpe Ing Washington Benavides Ing Carlos Proa o Ing Miguel Altamirano Ing Xavier Herrera Ing Carlos Castillo Pro Secretario T cnico Otros tr mites Fecha de aprobaci n 2008 01 18 INSTITUCI N REPRESENTADA FACULTAD DE INGENIER A UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR INSTITUTO ECUATORIANO DEL CEMENTO Y EL CONCRETO HOLCIM S A CEMENTOS HOLCIM S A AGREGADOS LAFARGE CEMENTOS S A CEMENTO CHIMBORAZO C A CEMENTOS GUAP N S A HORMIGONES H RCULES S A FACULTAD DE INGENIER A UNIVERSIDAD CAT LICA DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIER A UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR MINISTERIO DE DESARROLLO URBANO Y VIVIENDA HORMIGONES DEL VALLE HORMIGONERA QUITO INECYC El Directorio del INEN aprob este proyecto de norma en sesi n de 2009 02 27 Oficializada como Voluntaria Registro Oficial No 616 de 2009 06 19 Por Resoluci n No 018 2009 de 2009 03 24 Instituto Ecuatoriano de Normalizaci n INEN Baquerizo Moreno E8 29 y Av 6 de Diciembre
75. Tracci n Indirecta en cilindros de Hormig n Reforzados con 0 23 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin fibras AS E o Y e o Q ss E e ss S o Iz 24 210 2 fc 240kg cm2 28 D as de Edad Hormig n Simple m Hormig n con 0 23 Fp Interpretaci n del Gr fico De los ensayos de Tracci n Indirecta realizados en cilindros de f c 210 kg cm2 y f c 240 kg cm2 en el hormig n reforzado con el 0 23 de fibra de polipropileno se puede apreciar un incremento considerable en la resistencia a la Tracci n de aproximadamente el 4046 en relaci n al hormig n simple Sin Fibra 133 Tabla 77 Resistencia a la Flexi n en Vigas de Hormig n Reforzados con 0 25 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin fibras UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA ENSAYO DE FLEXI N EN VIGAS DE HORMIG N REFORZADOS CON 0 25 DE FIBRA DE POLIPROPILENO Y EL HORMIG N SIMPLE SIN FIBRAS CON UNA CARGA PUNTUAL EN EL CENTRO DE LA LUZ ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias NORMA ASTM C 293 REALIZADO POR Egda Mar a Fernanda Mill n DIMENSIONES CM 15X15X76 LONGITUD DE MEDIDA CM 70 RELACI N
76. and fabricated using silica fume slurry infiltration indicated a substantial decrease in the rate at which strength loss takes place 3 43 It has not been determined whether this manu facturing method is commercially feasible Nippon Electric Glass Research laboratories have pro duced sprayed up composites having 5 percent AR glass and concentrations of silica fume up to 30 percent by weight of cement without significantly improving the aged strain ca pacity of the composite 3 42 3 4 3 2 Cement matrix modifications Over the years sever al researchers have approached the GFRC strength durability problem by altering the cement matrix Most of these efforts 544 1R 30 were geared towards trying to reduce or eliminate the formation of calcium hydroxide produced during hydration Development of high alumina cement HAC and supersul phated cement represented early attempts at trying to modify the cement matrix Although both of these cements were somewhat effective in improving the long term strength durability of GFRC composites other undesirable effects such as increased porosity and strength loss of the cement matrix were evident 3 44 A more recent development is the use of lime reactive materi als as cement additives Silica fume and metakaolin as used in standard portland cement have proved to be effective agents for early reaction and elimination of calcium hydroxide However in order to significantly reduce the levels of c
77. are added to the wet mix directly from bags boxes or feeders Collated fiber types require mechanical agitation during the mixing process to encourage the breakup of fiber bundles and their dispersion through the mixture Prepackaged dry mixes that contain dispersed fibers and to which only water need be added are also available Preweighed fiber quantities in degradable bags are also widely used to facilitate batching After batching placement techniques include all the stan dard methods such as batch casting pumping wet mix shot creting and plastering The use of dry mix shotcrete for SNFRC is difficult due to the propensity for the relatively low density fibers specific gravity of approximately 1 0 to be blown out either by the shotcrete nozzle air pressure FIBER REINFORCED CONCRETE stream or by environmental air streams Slip form machines pose no problems with SNFRC mixes Polypropylene fibers have been incorporated into concrete using several methods 4 18 4 30 4 63 4 83 They may be mixed as short discrete fibers of monofilament or fibrillated form It has been reported that polyethylene fibers could be easily dispersed in concrete matrices in volume percentages of up to 3 percent using conventional mixing techniques 4 26 Acrylic fibers have been used in the Hatschek process which is used to manufacture asbestos cement board Asbestos fiber conforms very well to the Hatschek process because these finely fibrillated
78. are available that have been processed to enhance their properties These fibers are de rived from wood by chemical processes such as the kraft pro cess Kraft pulp fibers are used in sophisticated manufacturing processes such as the Hatschek process to produce thin sheet high fiber content FRC These fibers are typically referred to as processed natural fibers PNF and concretes made from them as processed natural fiber rein forced concretes PNFRC Although historically many fibers have been used to rein force various building materials until recently little scientif ic effort has been devoted to the use of natural fibers for reinforcement The use of some of the best known natural fi bers such as sisal coconut sugarcane bagasse plantain ba nana palm etc have mostly been limited to the production of fabrics ropes mats etc Table 5 1 Typical properties of natural fibers Bamboo MANUAL OF CONCRETE PRACTICE In this report the various types of natural fibers available for reinforcing concretes the mix proportions the method of mixing handling and placing and the properties of fresh and hardened natural fiber reinforced concretes are described Additionally some of the applications of the NFRC are pre sented 5 2 Natural fibers 5 2 1 Unprocessed natural fibers Unprocessed natural fibers are available in reasonably large quantities in many countries and represent a contin uously renewable resource U
79. basar tambi n en la experiencia de obras similares en mezclas de prueba o en ambas La evaluaci n y aceptaci n del hormig n ser seg n lo indicado en las normas NTE INEN 1 855 1 ASTM C 94 y NTE 1 855 2 2 3 3 Toma de muestras de Hormig n La toma de muestras de hormig n debe ser obtenida de acuerdo a la norma NTE INEN 1 763 adem s el n mero de cilindros deben ser los indicados en las especificaciones de la obra o en la NTE INEN 1855 1 2 3 4 Fibras Dispersas El t rmino fibras estructurales requiere de ciertas normas y ensayos que debido a su adici n al concreto aporta o contribuye de manera efectiva a la capacidad de carga a flexi n de corte y de impacto en un elemento de concreto adem s de mejorar el control de fisuras por retracci n y la durabilidad del 8 concreto Las fibras a ser utilizadas como refuerzo estructural de hormig n deben cumplir con las siguientes normas ASTM C1017 C1017M Especificaci n para aditivos qu micos utilizados en la elaboraci n de hormig n fluido ASTM C1116 Especificaci n para hormig n reforzado con fibras ASTM A 820 Adiciones y fibras dispersas a ser utilizadas como refuerzo de hormig n ASTM C1017 CI017M 11 2 4 CATEGOR AS FUNDAMENTALES 2 4 1 Supraordinaci n de las variables Variable Independiente Fibras Clasificaci n fibras Caracter sticas de las fibras Hormig n Reforzado con Fibras Poli
80. be made in advance of the natural aging data Accelerated aging is accomplished by immersing compos ites in water at elevated temperature to expedite the cement hydration process 3 22 3 23 However true aging of a spe cific GFRC product can only be accomplished through actu al use of the product under normal in place environmental conditions Any attempt to characterize the aged behavior of GFRC using accelerated methods is only an approximation For GFRC panels containing no polymer and made with ei ther neat cement or sand to cement ratios of 1 to 3 accelerated aging data have been correlated with data obtained from natural weathering conditions for the purpose of projecting long term durability In an investigation conducted by Pilkington Brothers Ltd this correlation was accomplished for different climates throughout the world Based on this investigation it is projected that for many exposure conditions the MOR of GFRC compos ites will eventually decrease to nearly the strength level of the PEL For many GFRC products exposed to outdoor environ 544 1R 27 7500 Note Different symbols indicate results from five similar boards bar 90 confidence level AH 4 6000 Bending 1 m Stress psi 3000 e ON 1500 Mean PEL values Metric Equivalent 1 psi 6 895 kPa 0 7days 28 days 1 year 10 20 Age years Fig 3 3 Modulus of rupture and proportional elastic limit versus age for ne
81. cemento el que al reaccionar con el agua hace que la mezcla frag e se transforme en un s lido y luego endurezca paulatinamente hasta alcanzar la resistencia deseada 32 JIMENEZ MONTOYA Pedro Hormig n Armado 14 Edici n Editorial Gustavo Gili 36 Este proceso es paulatino se acelera con altas temperaturas y se retarda con temperaturas bajas por lo que se debe tener en cuenta este factor Adem s un correcto curado permite evitar la aparici n de fisuras no deseadas PROPIEDADES MEC NICAS DEL HORMIG N Hormig n fresco Durante el per odo en que el hormig n se comporta como un l quido se lo denomina en estado fresco siendo el producto inmediato del amasado de sus componentes El lapso dura aproximadamente entre 1 y 3 horas a Trabajabilidad Docilidad Es la facilidad que tiene el hormig n para ser amasado manipulado y puesto en obra con los medios de compactaci n que se disponga dependiendo de Cantidad de agua de amasado m s agua mayor docilidad y menor resistencia Contenido de rido fino mayor contenido de arena mejor trabajabilidad pero mientras m s arena es necesario m s agua de amasado y baja la resistencia b Homogeneidad Es la cualidad por la cual los diferentes componentes del hormig n aparecen regularmente distribuidos en toda la masa c Consistencia Es la mayor o menor facilidad que tiene el hormig n fresco para deformarse o adaptarse a una forma espec fica
82. con una paleta o un cuchar n inmediatamente despu s de finalizar la compactaci n y antes de realizar el enrasado en el recipiente 6 4 6 Enrasado Luego de la compactaci n enrasar la superficie del hormig n y alisarlo utilizando la placa de enrasado de manera que el recipiente quede lleno y nivelado Enrasar el hormig n presionando la placa de enrasado sobre la parte superior del recipiente hasta cubrir alrededor de dos tercios de la superficie y retirar la placa con un movimiento de corte para terminar solamente el rea cubierta A continuaci n colocar la placa sobre el borde superior del recipiente para cubrir dos tercios de la superficie y avanzar con una presi n vertical y un movimiento de corte para cubrir toda la superficie del recipiente y continuar avanzando hasta que se deslice completamente fuera del recipiente Inclinar la placa y realizar varias pasadas finales con el borde de la placa para obtener una superficie lisa 6 4 7 Limpieza y pesaje Luego del enrasado limpiar todo el exceso de hormig n del exterior del recipiente y determinar la masa del hormig n y recipiente con una precisi n consistente con los requisitos del numeral 6 2 1 6 5 C lculos 6 5 1 Densidad Calcular la masa neta del hormig n en kilogramos restando la masa del recipiente Mn de la masa del recipiente lleno con hormig n Calcular la densidad D dividiendo la masa neta de hormig n para el volumen del recipiente Vm de la siguiente manera
83. constructores fiscalizadores y dem s personas involucradas en el campo de la construcci n o interesadas en el tema 79 6 5 AN LISIS DE FACTIBILIDAD Los ensayos de laboratorio para determinar la calidad caracter sticas y propiedades de los agregados desempefian un papel fundamental en el desarrollo de esta investigaci n ya que influyen directamente en la selecci n de fibra de polipropileno que se utilizar como refuerzo en el hormig n de acuerdo a las recomendaciones dadas por la norma ASTM C 1116 y a la vez permitir n realizar dosificaciones para distintas resistencias y concentraciones de fibra analizando las propiedades mec nicas del hormig n en estado fresco y endurecido Las propiedades mec nicas del HRFP Hormig n Reforzado con Fibra de Polipropileno dependen de varios factores que modifican sus caracter sticas como el contenido de fibra el tama o nominal m ximo del agregado grueso la relaci n agua cemento la porosidad la orientaci n y la longitud de fibra adem s 40 de la importancia que representa el curado 6 6 FUNDAMENTA CI N 6 6 1 Dosificaci n de Hormig n seg n el m todo de la Universidad Central del Ecuador Para la dosificaci n de hormigones en esta investigaci n se utilizar el m todo desarrollado por la Universidad Central del Ecuador debido a que considera las propiedades y caracter sticas de los agregados a ser utilizados Los datos requeridos para la dosificaci n
84. crete Eighth Biennial Congress of the Glassfibre Reinforced Cement Association Maastricht The Netherlands Oct 1991 pp 125 134 3 33 Bijen J Improved Mechanical Properties of Glass Fibre Rein forced Cement by Polymer Modification Cement amp Concrete Compos ites Vol 12 1990 pp 95 101 3 34 Bijen J E Glass Fibre Reinforced Polymer Modified Cement Proceedings of the International Congress on Glass Fibre Reinforced Cement London Oct 10 12 1979 pp 62 67 3 35 Bijen J and Jacobs M Properties of Glass Fiber Reinforced Polymer Modified Cement Journal of Materials and Structures Vol 15 No 89 Sept Oct 1981 pp 445 452 3 36 Jacobs M J N Forton PGRC A Many Sided Construction Material Department of Material Application Development DSM Cen tral Laboratory Geleen The Netherlands Oct 1981 3 37 Bijen J Glassfibre Reinforced Cement Improvement by Poly mer Addition Symposium Advanced Cement Composites American Material Society Annual Meeting Boston Nov 1980 pp 239 249 3 38 Bijen J Durability of Some Glass Fiber Reinforced Cement Composites ACI JOURNAL July Aug 1983 pp 305 311 3 39 West J M DeVekey R C and Majumdar A J Acrylic Poly mer Modified GRC Composites Vol 16 No 1 Jan 1985 3 40 Knowles P and Proctor B A The Properties and Perfor mance of Polymer Modified GRC Proceedings of the 6th Biennial International
85. curado inicial con la temperatura m xima y m nima y el m todo de curado final Para el m todo de curado de campo reportar la ubicaci n de almacenamiento de los espec menes la forma de protecci n de los elementos la temperatura y humedad ambiente y el tiempo en que fueron removidos de los moldes NOTA 7 El tiempo de fraguado puede ser medido de acuerdo con la norma ASTM C 403 Contin a 3 2011 059 NTE INEN 1 576 2011 01 AP NDICE Z Z 1 DOCUMENTOS NORMATIVOS A CONSULTAR Norma T cnica Ecuatoriana NTE INEN 694 Hormig n y ridos para elaborar hormig n Terminolog a Norma T cnica Ecuatoriana NTE 1 578 Hormig n de cemento hidr ulico Determinaci n del asentamiento Norma T cnica Ecuatoriana NTE 1 763 Hormig n de cemento hidr ulico Muestreo Norma T cnica Ecuatoriana NTE INEN 2528 C maras de curado gabinetes h medos tanques para almacenamiento en agua y cuartos para elaborar mezclas utilizados en ensayos de cemento hidr ulico y hormig n Requisitos Norma ASTM C 138 M todo de ensayo para determinar la densidad masa unitaria rendimiento contenido de aire gravim trico del hormig n Norma ASTM C 173 M todo de ensayo para determinar el contenido de aire en el hormig n mezclado fresco por el m todo volum trico Norma ASTM C 231 M todo de ensayo para determinar el contenido de aire en el hormig n mezclado fresco por el m todo de presi n Norma ASTM C 330 Espec
86. de polipropileno aptos para las construcciones civiles de la ciudad de Ambato Determinar c mo var an las propiedades mec nicas del hormig n al adicionar distintos porcentajes de fibra de polipropileno Proponer porcentajes de fibra de polipropileno adecuados para la elaboraci n de hormig n de distintas resistencias de acuerdo a las propiedades de los agregados CAP TULO II MARCO TE RICO 2 1 ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS Beltr n Luis 1986 en su tesis de Grado Hormig n reforzado con fibras de polipropileno menciona que el hormig n reforzado con fibras ha sido utilizado por diversas instituciones ecuatorianas tanto p blicas como privadas Un ejemplo relevante de esto son las investigaciones realizadas por el entonces Instituto Ecuatoriano de Electrificaci n INECEL sobre hormig n con la incorporaci n de fibras de acero como una posible alternativa de utilizaci n en el desag e de fondo de la presa as como tambi n en el recubrimiento de los t neles con fibras en el acceso a la casa de m quinas del Proyecto Hidroel ctrico Agoy n en la provincia de Tungurahua en el de 1985 Barros Ver nica 2012 en su tesis de grado Dise o de hormigones con fibras de polipropileno para resistencias a la compresi n de 21 y 28 Mpa con agregados de la cantera de Pifo concluye que la adici n de fibras al hormig n es la t cnica m s efectiva para evitar o controlar la formaci n de grietas por r
87. de Polipropileno en cilindros de hormig n f c 2240 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DOSIFICACI N PARA 0 10 DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN CILINDROS DE HORMIG N f c 240 kg cm2 omen PlantadeTturacion de ridos oms O O O o amas N MERO DEGIUNDROS ooo gt wemoprduwpo mh m CANTIDAD DE FIBRA DE POLIPROPILENO PARA CILINDROS Tabla 47 Dosificaci n para 0 15 de Fibra de Polipropileno en cilindros de hormig n f c 2240 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIGON REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA Planta de Trituraci n de ridos Construtora is oO ow REHENGA UDAXS soma o DiAMeTRODE CLINDRO 9 TT m 030 105 Tabla 48 Dosificaci n para 0 20 de Fibra de Polipropileno en cilindros de hormig n f c 2240 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA C
88. determinar la resistencia a la compresi n de espec menes cil ndricos de hormig n de cemento hidr ulico 2 ALCANCE 2 1 Este m todo de ensayo se aplica a espec menes cil ndricos tales como cilindros moldeados y n cleos perforados de hormig n de cemento hidr ulico que tengan una densidad mayor que 800 kg m8 2 2 Este m todo de ensayo se utiliza para determinar la resistencia a compresi n de espec menes cil ndricos de hormig n de cemento hidr ulico preparados y curados de acuerdo con las normas ASTM C 31 ASTM C 192 ASTM C 617 ASTM C 1 231 ASTM C 42 y ASTM C 873 mientras no existan normas INEN 2 3 Los resultados de este m todo de ensayo se utilizan como base para control de calidad de la dosificaci n del hormig n operaciones de mezclado y colocaci n determinaci n del cumplimiento con las especificaciones control para evaluaci n de la efectividad de aditivos y usos similares 3 DISPOSICIONES GENERALES 3 1 Se debe tener cuidado en la interpretaci n del significado de la determinaci n de la resistencia a la compresi n con los procedimientos de este m todo de ensayo puesto que la resistencia no es una propiedad fundamental o intr nseca del hormig n elaborado con materiales dados Los valores obtenidos depender n del tama o y la forma del esp cimen dosificaci n procedimientos de mezclado m todos de muestreo moldeado o fabricaci n y de la edad temperatura y condiciones de humedad durante el curado
89. en Vigas eee 129 Tabla 75 Resistencia a la Compresi n en cilindros de Hormig n Reforzados con 0 23 96 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin fibras 130 Tabla 76 Resistencia a la Tracci n Indirecta en cilindros de Hormig n Reforzados con 0 23 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin BraS ec tessuti Uem ent 132 Tabla 77 Resistencia a la Flexi n en Vigas de Hormig n Reforzados con 0 25 de Fibra de Polipropileno el Hormig n Simple Sin fibras 134 Tabla 78 Deflexi n en Vigas de Hormig n f c 210 kg cm2 Reforzados con 0 25 96 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin fibras 136 Tabla 79 Deflexi n en Vigas de Hormig n f c 240 kg cm2 Reforzados con 0 25 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin fibras 137 XIV NDICE GR FICOS Gr fico 1 Supraordinaci n de la Variable Independiente 12 Gr fico 2 Supraordinaci n de la Variable Dependiente 12 Gr fico 3 Formas de fibras de Acero esee 16 Gr fico 4 Fibr de VIO ene A e ipaa el die dore 17 Gr fico 55 Fibra de Carbono id oen eo esie pn iore busted 19 Gr fico 6 Fibras embebidas en el hormig n cosiendo la fisura 20 Gr fico 7 Fibra de polipropileno tipo multifilamento s 21 Gr fico 8
90. en la interpretaci n de tales resultados Contin a DESCRIPTORES Materiales de construcci n y edificaci n hormig n y productos de hormig n asentamiento ensayo ES 2010 375 NTE INEN 1 578 2010 06 4 2 Equipos 4 2 1 Molde El esp cimen para ensayo debe ser elaborado en un molde de metal que no sea f cilmente atacado por la pasta de cemento El metal no debe tener un espesor menor a 1 5 mm y si se forma por el proceso de rolado no debe haber ning n punto en el molde en el que el espesor sea inferior a 1 15 mm El molde debe tener la forma de un cono truncado con di metros internos de 200 mm en la base 100 mm en la parte superior y altura de 300 mm Los di metros y alturas individuales deben tener una tolerancia de 3 mm de las dimensiones especificadas La base y la parte superior del cono deben ser abiertas paralelas entre s y perpendiculares al eje longitudinal del cono El molde debe estar provisto de dos estribos para apoyar los pies y manijas similares a los mostrados en la figura 1 Debe construirse sin costura El interior debe estar relativamente liso y libre de imperfecciones abolladuras deformaciones o de mortero adherido Puede aceptarse un molde que se sujete a una placa base no absorbente siempre que el sistema de fijaci n sea tal que pueda ser liberado completamente sin movimiento del molde y que la base sea lo suficientemente grande para contener todo el volumen del hormig n asentado para un ensayo ac
91. ensayo 1 2010 374 NTE INEN 1573 2010 06 4 M TODO DE ENSAYO 4 1 Resumen Este m todo de ensayo consiste en aplicar una carga axial de compresi n a los cilindros moldeados o n cleos de hormig n de cemento hidr ulico a una velocidad que se encuentra dentro de un rango definido hasta que ocurra la falla del esp cimen La resistencia a la compresi n de un esp cimen se calcula dividiendo la carga m xima alcanzada durante el ensayo para el rea de la secci n transversal del esp cimen 4 2 Equipos 4 2 1 M quina de ensayo La m quina de ensayo debe tener suficiente capacidad y disponer de las velocidades de carga descritas en el numeral 4 4 5 4 2 1 1 Se debe verificar la calibraci n de las m quinas de ensayo de acuerdo con la norma ASTM E 4 excepto en la verificaci n de rangos de carga requeridos en numeral 4 2 3 La verificaci n debe realizarse a Por lo menos una vez al a o sin exceder los 13 meses b En la instalaci n inicial o inmediatamente despu s de un traslado c Inmediatamente despu s de efectuar reparaciones o ajustes que afecten la operaci n del sistema de aplicaci n de fuerza o los valores mostrados en el sistema de indicaci n de carga excepto en los ajustes a cero que es compensado por la masa de los bloques de carga o probetas o ambos o d Cada vez que exista una raz n para sospechar de la precisi n de las cargas indicadas 4 2 1 2 Dise o El dise o de la m quina debe incluir las si
92. envolver a los agregados permitiendo coser la matriz del hormig n como se muestra a continuaci n Tabla 32 Longitud de Fibra TAMA O NOMINAL N T MAXIMO LONGITUD DE FIBRA pulg Fuente ASTM C 1116 Standard Specification for Fiber Reforced Concrete and Shorcrete En cuanto a su forma la fibra de polipropileno puede clasificarse en Fibras polipropileno tipo multifilamento est conformada por un conjunto de monofilamentos de polipropileno son las m s recomendables para su uso en hormig n debido a que se distribuyen uniformemente en la matriz del concreto Fibras polipropileno tipo fibriladas son fibras en forma de cintas su distribuci n es irregular en el hormig n debido a la concentraci n local de fibras por lo que requiere mayor cuidado en su aplicaci n Gr fico 13 Cosido de la matriz de Hormig n Fuente I Markovic 2007 7 ACI Committee 544 State of the Art Report on Fiber Reinforced Concret e 544 1R 42 68 4 2 INTERPRETACI N DE DATOS 4 2 1 Interpretaci n de Datos de Ensayos Realizados en Agregados Mediante los ensayos de laboratorio de los agregados grueso y fino realizados por el Egdo Alberto Ortega en la Facultad de Ingenier a Civil Mec nica en su tesis La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles se comprob que los agregados de
93. exhibits high strength and ductility with the versatility to be shaped by forms or molds 1 17 GFRC technology is continuing to develop in areas of ma trix improvements glass composition technology and in manufacturing techniques New cements and additives have improved composite durability and new equipment and appli cation techniques have increased the material s versatility SNFRC is a rapidly growing FRC technology area due to the availability of a wide spectrum of fiber types and a wide range of obtainable composite enhancements To date the largest use of synthetic fibers is in ready mix applications for flat slab work to control bleeding and plastic shrinkage cracking This application generally uses 0 1 percent by vol ume of relatively low modulus synthetic fibers Higher volume percentages 0 4 to 0 7 percent of fibers have been found to offer significant property enhancements to the SNFRC mainly increased toughness after cracking and better crack distribution with reductions in crack width Chapter 4 de tails the current technological advancements in SNFRC in sep arate sections that discuss each specific fiber material As described in Chapter 5 natural fiber reinforced con cretes vary enormously in the sophistication by which they are manufactured Treatment of the fibers also varies consid erably In less developed countries fibers are used in a min imally treated state In more advanced countries wood pulp fib
94. fibers ara mid fibers exhibit poor filtration characteristics when used in the Hatschek fabrication process They should therefore be used with a suitable filtration fiber whenever the Hatschek or similar fabrication method is employed 4 25 Aramid FRC composites have also been prepared using a spray suction technique 4 7 With this technique aramid fibers and an atomized cement slurry were supplied from separate sources and sprayed simultaneously onto a flat sur face to achieve a random fiber distribution Excess water was removed from the resulting mixture using suction from be low and the top surface was troweled flat Fiber contents of up to 2 percent by volume were obtained 4 7 Results of tensile flexural and the Izod impact tests for test specimens subjected to various curing conditions are re ported in Table 4 2 4 14 Curing and aging conditions were varied among the test specimens The test results were compared with results from tests performed on control specimens in order to assess the long term strength durability of the aramid FRC The control specimens were subjected to a normal 28 day moist cure pri or to testing The test results as shown in Table 4 2 indicated the following 4 14 1 For three selected curing environments two years in water at 68 F 20 C two years in air at 68 F 20 C and two years in natural weathering at Garston U K the UTS and MOR did not decrease For the air storage condition
95. fibers to the mixture As the first three of these factors increase the tendency for balling in creases Refer to ACI 544 3R Guide For Specifying Mixing Placing and Finishing Steel Fiber Reinforced Concrete for additional information 2 3 1 Mix proportions 1 0 Stool Fiber meee Experimental Results 0 8 O Results from the Theoreticai Analysis Average Average Crack Width 0 6 Crack Width mm in x10 0 4 0 0 5 1 0 15 20 Fiber Volume Fig 2 6 Average crack width versus fiber volume Compared to conventional concrete some SFRC mix tures are characterized by higher cement content higher fine aggregate content and decreasing slump with in creasing fiber content Since consolidation with mechan ical vibration is recommended in most SFRC applications assessing the workability of a SFRC mixture with ASTM C 995 Inverted Slump Cone Time or the Vebe test is recommended rather than the conventional slump measurement Conventional admixtures and pozzolans are common ly used in SFRC mixtures for air entrainment water re duction workability and shrinkage control A mix proportioning procedure that has been used for paving and structural applications and in the repair of hydraulic structures is described in References 2 84 and 2 97 Test results indicate that lightweight SFRC can be formulated with minor modifications 2 98 Also experience has shown that if the combined fine and coarse aggregate gradation en
96. fibers used How ever composite properties will not usually increase di rectly with the volume of fibers added Several approaches to the design and sizing of members with SFRC are available These are based on conventional design methods generally supplemented by special proce dures for the fiber contribution Additional information on design considerations may be found in ACI 544 4R Design Considerations for Steel Fiber Reinforced Con crete These methods generally account for the tensile contribution of the SFRC when considering the internal forces in the member When supported by full scale test data these approaches can provide satisfactory designs The major differences in the proposed methods is in the determination of the magnitude of the tensile stress in crease due to the fibers and the manner in which the total force is calculated Another approach is to consider cracks as plastic hinges in which the remaining moment capacity depends on the type and quantity of fibers present Other approaches that have been used are often empirical and may apply only in certain cases where limited supporting test data have been obtained They should be used with caution in new applications and only after adequate in vestigation Generally for flexural structural components steel fi bers should be used in conjunction with properly designed continuous reinforcement Steel fibers can reliably con fine cracking and improve resistance t
97. forced composites results of these tests may not provide any useful information regarding how composites respond to shrinkage induced stresses in a restrained condition In the restrained condition shrinkage strains translate into tensile stresses in concrete After cracking polypropylene fibers are believed to transfer tensile stress across cracks and act to ar rest or confine crack tip extension so that many fine hair line cracks occur instead of fewer larger cracks 4 78 Other research has shown that low volume contents 0 1 percent of low effective diameter polypropylene fiber sig nificantly limit crack size for plastic shrinkage cracks that occur within the first few hours after casting 4 40 4 41 Composites reinforced with higher volume contents of polypropylene fiber have also been shown to have an influ ence on restrained shrinkage and shrinkage induced cracking 4 71 Composites reinforced with 2 percent polypropylene fibers by volume can provide significant post cracking toughness effectively distributing shrinkage induced crack ing in mature concrete Multiple cracking displayed by hardened composites dur ing restrained shrinkage tests indicates the ability of the fiber concrete to distribute shrinkage induced cracking strains 4 3 7 9 Bond strength Generally speaking the effective ness of polypropylene fibers in fiber reinforced concrete de pends upon the mechanical bond between the fiber and cement paste Polyp
98. hormig n es su resistencia a la corrosi n Como es sabido el hormig n armado presenta un gran problema con la corrosi n de sus armaduras producida por agentes agresivos como son los cloruros y los cidos Los hormigones armados est n disefiados con un recubrimiento m nimo de las armaduras pero esto no es suficiente ya que el hormig n es un material fr gil y una vez cargado y sometido a tracci n se fisura Por estas fisuras acceden los agentes agresivos hasta las armaduras de acero produciendo su corrosi n por tanto debilitando su capacidad portante Las fibras sint ticas son inertes a la corrosi n y debido a sus caracter sticas y una vez adicionadas a la matriz de hormig n cosen estas fisuras evitando que sean corro das Otra mejora del hormig n con fibras sint ticas es la influencia que stas tienen sobre la retracci n pl stica Cuando el hormig n se encuentra en estado pl stico se produce una p rdida de humedad debido principalmente a la evaporaci n a la atm sfera y a la absorci n por parte del encofrado En este proceso de p rdida de agua se produce un efecto de capilaridad por presiones negativas las cuales desarrollan en el hormig n deformaciones de compresi n Estas deformaciones de compresi n provocan lejos de dicha zona tracciones que causan grietas internas en hormigones que todav a tienen una corta edad la adici n de fibras evita dentro de lo posible que se formen esas grietas cos
99. humedad libre o superficial pero todos los poros de la part cula est n llenos de agua 4 Saturado Superficie H meda SSH Cuando hay humedad superficial la part cula est visiblemente mojada y todos sus poros est n llenos de agua e Peso Volum trico Se lo realiza en base a la norma NTE INEN 858 para determinar la masa unitaria peso volum trico del rido en condici n compactada o suelta y as calcular los vacios entre las part culas Agregado Grueso a Granulometr a De acuerdo a la Norma ASTM E 11 la serie de tamices utilizados para agregado grueso son 2 1 1 34 12 3 8 4 La granulometr a del agregado grueso con un determinado tamafio m ximo puede variar moderadamente dentro de un rango sin que afecte apreciablemente las demandas de cemento y agua de la mezcla si las proporciones del agregado fino con relaci n a la cantidad total de agregados producen un concreto con buena trabajabilidad Las proporciones de la mezcla se deben cambiar para producir un concreto trabajable si ocurrieran Ani 1 grandes variaciones la granulometr a del agregado grueso i BOWLES Joseph Manual de Laboratorio de Suelos Editorial Mc Graw Hill M xico D F M xico 32 b Tama o Nominal M ximo Es el tama o del tamiz comercial anterior al primer tamiz en el que hubo el 15 o m s retenido El tama o nominal m ximo del agregado grueso influye en la econom a del concreto Normalmente s
100. la piel y tejidos bajo exposici n prolongada 4 M TODO DE ENSAYO 4 1 Resumen Una muestra de hormig n reci n mezclado se coloca dentro de un molde con forma de un cono truncado y se compacta con una varilla Se levanta el molde permitiendo que el hormig n se asiente Se mide la distancia vertical entre la altura original y la del centro desplazado de la superficie superior del hormig n luego de su deformaci n Este valor se reporta como el asentamiento del hormig n NOTA 1 Este m todo de ensayo fue desarrollado originalmente para proporcionar una t cnica para monitorear la consistencia del hormig n en estado pl stico Se ha encontrado que por lo regular en condiciones de laboratorio y con un estricto control de todos los materiales del hormig n el asentamiento aumenta proporcionalmente con el contenido de agua en una mezcla dada de hormig n y por lo tanto es inversamente proporcional a la resistencia del hormig n sin embargo en condiciones de campo dicha relaci n con la resistencia no se aprecia en forma clara o de manera consistente Es por ello que se debe tener cuidado al correlacionar los resultados de asentamientos obtenidos en condiciones de campo con la resistencia NOTA 2 Hormigones que tienen asentamientos menores a 15 mm pueden no ser suficientemente pl sticos y hormigones que tienen asentamientos mayores a 230 mm pueden no ser suficientemente cohesivos para que este ensayo sea significativo Se debe tener precauci n
101. las c maras de curado como los gabinetes h medos deben estar equipados con un registrador de temperatura El uso de equipos para registro de humedad es opcional Las repisas sobre las cuales se colocan los espec menes frescos deben estar niveladas a El aire en el gabinete h medo o en la c mara de curado debe estar cercano a la saturaci n con suficiente humedad para proveer las condiciones de almacenamiento especificadas En muchos casos durante los periodos en que los espec menes est n siendo colocados o retirados del almacenamiento la saturaci n est por debajo de la ptima en estos momentos obviamente inoportunos no se deben hacer mediciones de la humedad relativa b La temperatura al interior del gabinete h medo o de la c mara de curado debe ser controlada con instalaciones hechas para el calentamiento o el enfriamiento o ambos seg n sea necesario Esto se puede lograr por una de estas dos maneras b 1 Controlar termost ticamente la temperatura del aire dentro del gabinete h medo o la c mara de curado cuando la temperatura del espacio exterior no est acondicionada En este caso el elemento sensor debe estar localizado al interior de la c mara de curado o del gabinete h medo b 2 Controlar termost ticamente la temperatura del aire que rodea al gabinete h medo o la c mara de curado y ajustar manualmente la temperatura dentro de estos sitios Continua 2 2010 102 NTE INEN 2 528 2010 01 c En cualqu
102. las diferentes canteras est n dentro de los l mites admisibles y cumplen con las Normas T cnicas especificadas para cada ensayo siendo aptos para su utilizaci n en la elaboraci n de hormig n Tabla 33 Interpretaci n de Resultados de las Diferentes Canteras UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA AGREGADO GRUESO RIPIO orina woo wens esco Us VILLACRES ARIDOS CONSTRUCTORA ARIAS LLAGCHOA Tama o Nominal Maximo pg 14 1 117 Resistencia al Desgaste Abrasi n ss 34 44 M dulo de Finura f 30 29 25 Porcentaje ptimo de Ripio 64 8 Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 48 56 64 Ambato 2013 69 4 2 2 Interpretaci n de Datos de Ensayos Realizados en el Cemento Concluido el ensayo para determinar la densidad real del cemento Tipo IP seg n la Norma NTE INEN 156 m todo del picn metro se determin que se encuentra dentro de los par metros requeridos para el dise o y mezclas de hormig n 4 2 3 Interpretaci n de Datos de Se
103. lcali utilizado para reforzar pl sticos da muy buenos resultados no as con los cementos comunes de alcalinidad elevada donde las fibras tienden a desintegrarse expandi ndose el hormig n El vidrio se utiliza como material de refuerzo debido a las siguientes razones Esun buen aislante t rmico y resistente a elevadas temperaturas qu micamente inertes muy tiles en ambientes corrosivos Gr fico 4 Fibra de Vidrio Fuente MACCAFERRI Nahan Manual de Fibras para concreto 17 Fibras Sint ticas Las fibras sint ticas son artificiales resultan de la investigaci n y desarrollo en las industrias petroqu micas y textiles Existen dos formas f sicas diferentes de fibras la de multifilamentos y las producidas de cintas de fibrilla La mayor a de las aplicaciones de las fibras sint ticas est n en el nivel de 0 1 por volumen A ese nivel se considera que la resistencia del concreto no se ve afectada y se buscan las caracter sticas de control de las grietas 7 Fibras de Acr lico Las fibras acr licas han sido usadas para reemplazar la fibra de asbesto en muchos productos de concreto reforzado con fibras Tambi n se han agregado fibras acr licas al concreto convencional a bajos vol menes para reducir los efectos del agrietamiento por contracci n pl stica Fibras de Aramida Las fibras de aramida son dos veces m s resistentes que las fibras de vidrio y cinco veces m s que las fibras de acero
104. los agregados acuerdo a su consistencia los hormigones se clasifican en seca pl stica blanda fluida y l quida A continuaci n en la siguiente tabla se indican los estados de consistencia que se pueden presentar en el hormig n en funci n del asentamiento que se obtiene a trav s del cono de Abrams Considerando que la E T 45 consistencia l quida no es admisible para hormig n armado Tabla 38 Consistencia del hormig n en funci n del asentamiento Asentamiento en el cono de Abrams Consistencia Trabajabilidad cm Seca 0a2 Muy baja Pl stica 3a5 Baja Blanda 6a9 Media Fluida 10 a 15 Alta L quida gt 16 Muy Alta Fuente MONTOYA P Hormig n Armado D cima edici n pp 76 Barcelona 2000 El cono de Abrams es un molde de forma troncoc nica el cual es rellenado con el hormig n objeto de ensayo La p rdida de altura que experimenta la masa fresca del hormig n una vez desmoldada expresada en cent metros da una A 4 medida de su consistencia 6 Norma ASTM C 995 M todo de prueba est ndar para determinar el asentamiento del concreto reforzado con fibras a trav s del cono invertido MONTOYA P Hormig n Armado D cima edici n pp 76 Barcelona 2000 NTE 1578 Hormig n de cemento hidr ulico Determinaci n del asentamiento 88 Gr fico 15 Cono de Abrams VISTA EN PLANTA Espesor 2 mm 300 mm
105. los espec menes con pasta de cemento y mortero 3 1 2 Gabinete h medo Instalaci n de moderadas dimensiones con compartimentos para almacenamiento en condiciones de temperatura y humedad relativa controladas 3 1 3 C mara de curado Instalaci n para almacenamiento a la que se puede ingresar con temperatura y humedad relativa controladas com nmente llamado cuarto de neblina cuando se alcanza la humedad relativa requerida por atomizaci n de agua 4 EQUIPOS 4 1 Equipos para medici n de temperaturas 4 1 1 Aparato para medir la temperatura de referencia Utilizado para verificar el registro de la temperatura debe tener una precisi n y permitir una lectura de 0 5 En el laboratorio debe estar disponible una copia del certificado o reporte en el cual se verifique la precisi n ver nota 1 4 1 2 Registrador de temperaturas Las temperaturas con una precisi n de 1 deben ser registradas cada 15 minutos o menos Los datos del registro deben ser evaluados por lo menos una vez cada semana Se debe mantener en el laboratorio la documentaci n de estas evaluaciones de comprobaci n que confirmen que los datos est n dentro del rango de temperaturas requerido con el nombre de la persona que realiz tales evaluaciones ver nota 2 4 1 2 1 Se debe verificar el registrador de temperatura por lo menos cada seis meses o cuando exista duda de su precisi n NOTA 1 Se puede utilizar el m todo del punto de congelaci n descrito en
106. los hormigones reforzados con fibras 97 En el Gr fico 21 se presenta el comportamiento caracter stico del hormig n a flexi n en donde se visualiza de forma cualitativa el efecto de la presencia de las fibras sobre la respuesta del hormig n en t rminos de las curvas carga deflexi n Gr fico 21 Curvas Carga Desplazamiento t pico para hormig n en masa HN y hormigones reforzados con fibras HRF 5000 y FA 4000 L Hormig n me con Fibras 2000 Carga 1000 Hormig n sin Fibras 0 0 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 Desplazamiento Fuente CARMONA Sergio Hormigones reforzados con fibras En esta investigaci n para evaluar el efecto de la incorporaci n de las fibras en el hormig n se utilizar el ensayo de flexi n con carga puntual en el centro de la luz dada por la norma ASTM C 293 y las curvas Carga Deflexi n ser n obtenidas mediante la utilizaci n de un equipo sencillo llamado Deflect metro provisto de un brazo mec nico y un dial de deformaci n que mide la deflexi n vertical en el centro de la viga en relaci n a la aplicaci n de la carga permitiendo evaluar el comportamiento del hormig n a partir de la formaci n de las primeras fisuras Procedimiento Preparar la viga para el ensayo de flexi n de acuerdo a la norma ASTM C 293 a continuaci n colocar el deflect metro bajo la viga al centro del claro encerar el dial de deformaci n y la m quin
107. m s r gidas que la matriz es decir un m dulo de elasticidad m s alto Debe existir una buena adherencia entre la fibra y la matriz La longitud de las fibras debe ser suficiente Las fibras deben tener una alta relaci n de aspecto es decir deben ser largas con relaci n a su di metro ASTM C 1116 Standard Specification for Fiber Reforced Concrete and Shorcrete 13 CLASIFICACI N DE LAS FIBRAS Existen diferentes tipos de fibras para el hormig n en funci n de la materia prima por la cual ellas est n producidas Org nicas Coco Sisal Bagazo de ca a de az car bamb yute madera Inorg nicas vidrio met licas Sint ticas nylon aramida carb n polietileno polipropileno Fibras Org nicas Fibras de Coco El coco posee fibras duras unidas entre s por un material blando Estas pueden ser extra das por inmersi n en agua de manera tal que se descomponga el material suave y se recuperen las fibras duras es el m todo tradicional de los pa ses pobres a n cuando existe la posibilidad alternativa de utilizar m todos mec nicos de ae all extracci n que son m s caros y requieren de un basamento tecnol gico Fibras de Sisal Las fibras de sisal son las m s fuertes que podemos encontrar dentro de las fibras naturales est ampliamente difundido su cultivo y uso para reforzar el hormig n Muchas investigaciones en este campo han sido llevadas a cabo con ellas y los
108. nima de la cara de contacto debe ser al menos tan grande como el di metro de la esfera ver figura 1 FIGURA 1 Gr fico de un bloque de carga esf rico t pico PREFERIDA DE CARGA T NO DEBE SER MENOR QUE R r ESP CIMEN DE ENSAYO NOTA Se deben tomar precauciones para mantener la esfera en el cuenco y para mantener la unidad entera en la m quina de ensayo f La parte m vil del bloque de carga se debe mantener ajustada al apoyo esf rico pero el dise o debe ser tal que la cara de contacto pueda rotar libremente e inclinarse al menos 4 en cualquier direcci n NOTA 6 El rea de contacto m s favorable es en forma de aro descrita como rea de carga preferida como se muestra en la figura 1 Contin a 4 2010 374 NTE INEN 1573 2010 06 g Si la parte del bloque de carga superior donde va la esfera est dise ada con dos piezas compuesto de una parte esf rica y una placa de carga este debe estar provisto de un mecanismo que asegure que la parte esf rica est fija y centrada sobre la placa de carga 4 2 3 Indicador de carga 4 2 3 1 Si la carga aplicada por la m quina de compresi n es registrada en un dial el dial debe tener una escala graduada que pueda ser le da al menos al 0 1 m s cercano de la carga total de la escala ver nota 7 El dial debe ser legible dentro del 1 de la carga indicada a cualquier nivel de carga dada dentro del rango de carga En ning n caso el rango de cargas d
109. not exceed 3 in 76 mm and 0 04 in 1 mm respec tively The report is written so that the reader may gain an overview of the property enhancements of FRC and the applications for each general cate gory of fiber type steel glass synthetic and natural fibers Brittle materials are considered to have no significant post cracking ductility Fibrous composites have been and are being developed to provide improved mechanical properties to otherwise brittle materials When subjected to ten ACI 544 1 96 became effective November 18 1996 This report supercedes ACI 544 1 R 82 86 Copyright O 2001 American Concrete Institute rights reserved including rights of reproduction and use in any form or by any means including the making of copies by any photo process or by electronic or mechanical device printed written or oral or recording for sound or visual reproduc tion or for use in any knowledge or retrieval system or device unless permission in writing is obtained from the copyright proprietors 544 1R 1 544 1R 2 sion these unreinforced brittle matrices initially deform elastically The elas tic response is followed by microcracking localized macrocracking and finally fracture Introduction of fibers into the concrete results in post elastic property changes that range from subtle to substantial depending upon a number of factors including matrix strength fiber type fiber modulus fiber aspect ratio fiber strength
110. of about 3 5 for high strength concrete However the improvement ob served in the peak load and the fracture energy under impact in some cases was considerably smaller than that obtained in static loading possibly because of the increased fiber frac tures that occurred under impact loading In comparing the behavior of SFRC under impact loading to its behavior under static loading steel fibers increased the peak loads by a fac tor of 2 to 3 times for normal strength concrete and by a fac tor of about 1 5 for high strength concrete Steel fibers increased the fracture energies by a factor of about 5 for nor mal strength concrete and by a factor of about 4 for high strength concrete 2 2 3 3 Fatigue behavior Experimental studies show that for a given type of fiber there is a significant in crease in flexural fatigue strength with increasing per centage of steel fibers 2 31 2 69 2 72 The specific mix proportion fiber type and fiber percentage for an appli cation in question should be compared to the referenced reports Depending on the fiber type and concentration a 20 NJIT 0 Fiber Model Study 1 Fiber Craig amp Love 0 Fibers Hooks 1 Fibers Hooks 16 1 5 Fibers Hooks 0 22 Fibers 0 44 Fibers 0 0 88 Fibers O 1 76 Fibers Williamson 1 5 Fibers Paul amp X 0 25 to 1 51 Sinnamon Fibers Straight 12 Shear Span
111. otras bases y que se produce simult neamente con la obtenci n del hierro 2 Por su Tama o Agregado grueso Se denomina as a la fracci n mayor a 5 mm es uno de los principales componentes del hormig n por este motivo su calidad es sumamente 24 importante para garantizar buenos resultados en la preparaci n de estructuras Las part culas deben estar libres de tierra polvo limo humus escamas materia org nica sales u otras sustancias da inas El agregado grueso utilizado en nuestro medio es denominado Grava que resulta de la desintegraci n y abrasi n naturales de la roca o procede de la trituraci n de sta 2 MEDINA Santiago Ensayo de Materiales 27 La calidad en general del agregado grueso deber estar de acuerdo con la norma ASTM C 33 Los porcentajes de sustancias da inas en cada fracci n del agregado grueso en el momento de la fabricaci n del hormig n no deber n superar los siguientes l mites Material que pasa por el tamiz No 200 m x 0 5 Materiales ligeros m x 1 0 Grumos de arcilla m x 0 5 P rdida por abrasi n en m quina de Los ngeles m x 40 Agregado fino Se denomina as a la fracci n menor a 5 mm que pasa el cedazo o tamiz 4 y es retenido en el cedazo n mero 200 Es el agregado de mayor responsabilidad A diferencia de la grava el agua e incluso el cemento puede decirse que no es posible hacer un buen hormig n sin una bu
112. por unidad de masa Debido al costo relativamente alto de estas fibras el concreto reforzado con fibras de aramida se ha usado principalmente como un reemplazo del asbesto en ciertas aplicaciones de alta resistencia Fibras de Carbono Las fibras de carbono son sustancialmente m s costosas que los otros tipos de fibras Por esta raz n su uso comercial ha sido limitado Las fibras de carbono son fabricadas carbonizando materiales org nicos adecuados en forma fibrosa a altas temperaturas y luego alineando los cristales de grafito resultantes por medio de estiramiento 1 CUENCA Estefan a Introducci n Sobre HRF Y HAC 18 Tienen alta resistencia a tensi n y alto m dulo de elasticidad y una caracter stica quebradiza bajo esfuerzo deformaci n Se requiere de investigaci n adicional para determinar la viabilidad del concreto con fibra de carb n en una base econ mica Las propiedades de resistencia al fuego de los compuestos de fibras de carb n necesitan ser evaluadas pero ignorando el aspecto econ mico las aplicaciones 14 estructurales parecen ser prometedoras Gr fico 5 Fibra de Carbono Fuente MACCAFERRI Nahan Manual de Fibras para concreto Fibras de Nylon El nylon es estable en el calor hidr filo relativamente inerte y resistente a una gran variedad de materiales Es particularmente efectivo para impartir resistencia al impacto y tenacidad a flexi n y para sostener e incrementar la capa
113. portions Mix proportions should be developed such that moisture and thermal related movements between the bonded face mix and GFRC backing are dimensionally compatible The cement matrix also offers a wide choice of color vari ations through the use of gray white or buff colored port land cements or through the use of color pigments Concrete coatings or stains that are vapor permeable can be applied af ter adequate surface preparation When the surface of a GFRC panel has two or more differ ent mixes or finishes a demarcation feature is necessary Different face mixes should have reasonably similar shrink age behaviors to avoid cracking at the demarcation feature due to differential shrinkage Natural stone veneers such as limestone marble or gran ite in narrow strips small squares and rectangles or regular sized ashlar pieces may also be attached to the GFRC skin FIBER REINFORCED CONCRETE A bond breaker between the veneer and GFRC skin is neces sary to minimize bowing of the panel due to differential shrinkage Clay products such as thin brick veneer facing tile and ar chitectural terra cotta ceramic veneer may be attached to GFRC but it is necessary to consider the differential moisture and thermal movements of the clay product facing and GFRC backing Exact replicas of original ornamental work such as terra cotta from historic buildings can be made of GFRC Sample panels of adequate size may be necessary to
114. process possess highly desirable performance to cost ratios and have been success fully substituted for asbestos in the production of thin sheet cement products such as flat and corrugated panels and non pressure pipes 5 7 Research needs The durability and performance of processed natural fiber reinforced cement is documented better than FRC made with unprocessed fibers While the strength and elastic modulus of cement products reinforced with processed natural fibers e g kraft pulp seem to actually increase upon weathering more research is needed regarding the potential for embrit tlement under exposure to some aggressive environments The durability and moisture sensitivity of unprocessed natural fibers are among the critical aspects of these compos ites that need to be further investigated Research is needed to fully understand the mechanisms by which moisture and aggressive environments change the failure mechanisms and thus affect the strength and toughness characteristics of nat ural fiber reinforced composites Potentials for the refine ment of cementitious matrices in cellulose cement composites to improve the durability characteristics also need further investigation These refinements may be con cerned with reducing the alkalinity and permeability of the matrix 5 9 Cited references 5 1 Shah S P Fiber Reinforced Concretes Handbook of Structural Concrete edited by F K Kong R H Evans E Cohen an
115. resistencia a tracci n del hormig n y a partir de este punto empieza a decaer seg n aumenta la concentraci n de fibra El porcentaje ptimo de fibra de polipropileno en tracci n indirecta determinado se encuentra dentro de los l mites recomendados por la norma ACI 544 2R siendo este valor similar para las distintas dosificaciones presentadas en esta investigaci n ACI Report on Fiber Reinforced Concrete p 544 1R 47 literal 4 3 7 Polypropylene FRC 121 Tabla 69 Resistencia a la Flexi n del Hormig n f c 210 kg cm2 con una carga puntual en el centro de la luz UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA ENSAYO DE FLEXI N EN VIGAS DE HORMIG N CON UNA CARGA PUNTUAL EN EL CENTRO DE LA LUZ f c 210 kg cm2 ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias C 293 REALIZADO Egda Mar a Fernanda Mill n DIMENSIONES CM 15X15X76 LONGITUD DE MEDIDA 70 96 DE FIBRA DE FECHA DE VOLUMEN PESO DEVIGA DENSIDAD M DULO DE ROTURA RELACION S PROBETA N d P FECHA DE ENSA
116. se coloca el hormig n en el molde mover el cuchar n alrededor del per metro de la abertura del molde para asegurar una distribuci n del hormig n con la m nima segregaci n Cada capa de hormig n debe ser compactada seg n se requiera Al colocar la ltima capa adicionar una cantidad de hormig n para asegurar que despu s de la compactaci n el molde quede lleno 5 6 3 Moldeo de vigas Seleccionar la varilla de compactaci n adecuada seg n el numeral 5 2 4 y la tabla 1 o el vibrador apropiado seg n el numeral 5 2 5 De la tabla 2 determinar el m todo de compactaci n a menos que otro m todo est especificado Si el m todo de compactaci n es por varillado de la tabla 3 determinar los requisitos para el moldeo Si el m todo de compactaci n es por vibraci n de la tabla 4 determinar los requisitos para el moldeo Determinar el n mero de golpes con la varilla por cada capa uno por cada 14 cm del rea superficial de la viga Seleccionar la herramienta de colocaci n seg n lo descrito en el numeral 5 2 7 Cuando se utilice el cuchar n o la pala colocar el hormig n en el molde hasta la altura requerida para cada capa colocar el hormig n de tal forma que est uniformemente distribuido en cada capa con la m nima segregaci n Cada capa debe ser compactada seg n se requiera Al colocar la ltima capa adicionar una cantidad de hormig n para asegurar que despu s de la compactaci n el molde quede lleno NOTA 3 Algunas espe
117. sido vibrada golpear el exterior del molde por lo menos 10 veces con el mazo para cerrar cualquier agujero remanente y liberar el aire atrapado Utilizar la mano abierta para golpear moldes de cart n o met licos de un solo uso que son susceptibles de da o si se golpean con el mazo Vigas Insertar el vibrador a intervalos que no excedan de 150 mm a lo largo de la l nea central de la dimensi n longitudinal del esp cimen Para espec menes m s anchos que 150 mm alternar las inserciones a lo largo de dos l neas Permitir que el eje del vibrador penetre en la capa inferior aproximadamente 25 mm Despu s de que cada capa ha sido vibrada golpear el exterior del molde por lo menos 10 veces con el mazo Estos golpes tienen como nico prop sito cerrar cualquier agujero dejado por el vibrado y eliminar las burbujas de aire atrapado 5 6 5 Terminado Realizar todo el terminado con la m nima manipulaci n necesaria para producir una superficie plana que est nivelada con el borde superior del molde y que no tenga depresiones o proyecciones mayores de 3 3 mm 5 6 5 1 Cilindros Luego de la compactaci n igualar y terminar la superficie superior con la varilla compactadora cuando la consistencia del hormig n lo permita o con una llana o paleta Si se desea colocar sobre la superficie del hormig n fresco una capa delgada de una pasta r gida de cemento hidr ulico permiti ndole que frag e y cure con el esp cimen ver la secci n de material
118. son Resistencia a compresi n f c Asentamiento Requerido Densidad Real del Cemento DRC American Concrete Institute An International symposium fibre reinforced concrete Detroit ACI 1974 ACI Special Publication SP 44 80 Densidad Real de la Arena DRA Densidad Real del Ripio DRR Porcentaje ptimo de Arena POA Porcentaje ptimo de Ripio POR Densidad ptima de la Mezcla de Agregados DOMAg Porcentaje de Aire en el Hormig n DESARROLLO 1 Densidad Real del Agregado DRAg DRAg DRA DRR POR 2 Porcentaje ptimo de Vac os DRAg DOMAg POV DRAg 100 3 Cantidad de Pasta CP CP k POV Donde k es una constante en funci n del asentamiento requerido del Hormig n de acuerdo a la siguiente tabla Tabla 35 Valor de constante seg n el asentamiento requerido para dosificaci n m todo de la Universidad Central del Ecuador Asentamiento cm k 0 3 1 04 3 6 1 08 6 9 1 11 9 12 1 13 12 15 1 14 Fuente GARZ N M Seminario de Graduaci n Investigaci n sobre el M dulo de Elasticidad del Hormig n Universidad Central del Ecuador p 46 A Quito 2006 81 4 Relaci n Agua Cemento Est dada en funci n de la resistencia a la compresi n del hormig n a los 28 d as de edad Tabla 36 Relaci n Agua Cemento para dosificaci n m todo de la Universidad Central del Ec
119. ten sion are shown in Figs 2 11 and 2 12 Since SIFCON is not inexpensive only applications requiring very high strength and toughness have so far benefitted from its use These ap plications include impact and blast resistant structures re fractories protective revetments and taxiway and pavement repairs 2 6 5 Refractories Stainless steel fibers have been used as reinforcement in monolithic refractories since 1970 2 158 Steel fiber rein forced refractories SFRR have shown excellent perfor mance in a number of refractory application areas including ferrous and nonferrous metal production and pro cessing petroleum refining applications rotary kilns used for producing portland cement and lime coal fired boilers municipal incinerators plus numerous other applications Historically steel fibers have been added to refractory concretes to provide improvements in resistance to crack ing and spalling in applications where thermal cycling and thermal shock have limited the service life of the refracto ry The presence of the fibers acts to control the cracking in such a way that cracks having relatively large openings are less frequent and crack plane boundaries are held together by fibers bridging the crack plane When viewed in the above manner the measure of fail ure of a SFRR involves the measure of the amount of work required to separate the fractured surfaces along a crack plane or completely separate cracked piece
120. that are removed in the chemical process are susceptible to alka lis and are responsible for the degradation of unprocessed natural fiber reinforced cements and concretes Thus chemi cal kraft pulps are more commonly used for the reinforce ment of cement Typical mechanical properties of kraft pulps are also included in Table 5 1 Figure 5 1 briefly illustrates the structure of wood A piece of clear timber may attain a tensile strength of approximately 10 ksi 69 MPa But lumber pieces often contain defects In dividual fibers which constitute the reinforcing unit of tim ber may have tensile strengths as high as 100 ksi 690 MPa or more 5 33 Cellulose the primary chemical constituent of natural fibers exhibits a tensile strength of approximately 930 ksi 6400 MPa Among commercial trees softwoods are the source of the so called long fibers with typical lengths ranging from 0 1 to 0 3 in 2 to 7 mm Softwood fi bers have widths ranging from 15 to 80 microns Hardwoods yield fibers that on the average are about 1 3 to the length and about the width of softwood fibers Even within the same tree species fiber strengths can vary considerably 5 3 Unprocessed natural fiber reinforced concrete 5 3 1 Materials and mixing 5 3 1 1 Mix proportions Mix proportions for unproc essed natural fiber reinforced concrete cannot be generalized since there are a variety of natural fibers that can be used in conjunction with th
121. that is placed as the structure is constructed from the top down 2 140 2 142 Additional references and more complete informa tion on SFRS may be found in ACI 506 1R Besides ground support SFRS applications include thin shell hemispherical domes cast on inflation formed struc tures 2 143 artificial rockscapes using both dry mix and wet mix steel fiber reinforced silica fume shotcrete 2 144 houses in England 2 145 repair and reinforcing of structures such as lighthouses bridge piers and abut ments 2 146 channel lining and slope stabilization on the Mt St Helens Sediment Control Structure lining of oil storage caverns in Sweden resurfacing of rocket flame de flectors at Cape Kennedy and forming of boat hulls similar to ferrocement using steel fibers alone and fibers plus mesh 2 6 4 SIFCON Slurry Infiltrated Fiber Concrete Slurry Infiltrated Fiber Concrete SIFCON is a type of fiber reinforced concrete in which formwork molds are filled to capacity with randomly oriented steel fibers usu ally in the loose condition and the resulting fiber network is infiltrated by a cement based slurry Infiltration is usual ly accomplished by gravity flow aided by light vibration or by pressure grouting SIFCON composites differ from conventional SFRC in at least two respects they contain a much larger volume fraction of fibers usually 8 to 12 volume percent but val ues of up to 25 volume percent have been reported an
122. that the post crack reduction in load ex 5000 Plain Concrete Mixes for G Series o 0 196 Fiber 4000 0 0 5 Fiber Load 3000 e 1 0 Fiber lbs 2000 1000 0 0 1 0 2 0 3 Deflection in Fig 4 12 Load deflection comparison curves for polypropylene FRC pressed as a percentage of maximum load were 45 27 and 26 percent for beams with 0 1 0 5 and 1 0 percent fiber by volume respectively The post crack reduction in load gen erally decreases as the fiber content increases as shown in Fig 4 12 4 55 Researchers 4 70 have also shown that composites rein forced with collated fibrillated polypropylene fibers dis played excellent post first cracking behavior if produced under certain optimized conditions Mechanical bonding properties of the polypropylene fiber were found to be great er for twisted collated fibrillated polypropylene fibers or for fibers with buttons enlargements added to the fiber ends It was also determined that premixing the fibers to achieve a 3 dimensional random fiber distribution resulted in stronger and tougher composites than alternatively preplacing the fi bers in a 3 dimensional mat A representative flexural load deflection curve for the collated fibrillated polypropylene fi ber reinforced concrete composite described above is shown Metric Equivalents 11b 4 448 N 1 in 25 4 mm Load lbs Two ply Twisted Fibers Used Fiber Premixed in Matrix
123. thickness is built up in lay ers and the finished product has a low water to cement ratio and has sufficient pre set and pre hardened strength permit ting it to be handled immediately 4 5 4 42 In this method other fibers termed process fibers are added to maintain mixture homogeneity and reduce segregation during vacuum dewatering These are generally cellulose or polyfiber pulp fibers Acrylic fibers have also been added at low volumes in con ventional batch mixing processes to reduce the effects of plastic shrinkage cracking 4 6 4 41 This application is similar to that discussed for polypropylene fibers although far less field experience or research has been reported One study has provided data regarding the effects of cer tain manufacturing parameters on the performance of com posites reinforced with high tenacity acrylic fibers 4 5 This research was conducted to determine the effects of acrylic fiber content process fiber content and type and pressing pressure used during fabrication on the mechanical properties of the product Composites were fabricated using vacuum dewatering and pressing techniques in an attempt to simulate the Hatschek process which is normally used for commercial large scale production of fiber cement board Flexural strength tests were used as a basis for evaluating composite performance The Hatschek process was devel oped in 1898 by Ludwig Hatschek When producing com posites using the Hatsch
124. to excessive drying may result in warping or distortion of the thin GFRC component shape The industry requirement of performing a seven day moist cure created a curing space problem for manufacturers As a re sult many manufacturers were reluctant to perform this neces sary moist cure In the early 1980s research was conducted by the Portland Cement Association to eliminate the seven day moist cure in an effort to alleviate the manufacturers produc tion problems 3 9 As a result of that research composites containing at least 5 0 percent polymer solids by total mix vol ume and having had no moist cure were shown to develop 28 day Proportional Elastic Limit PEL strengths equal to or slightly greater than similar composites containing no polymer and subjected to a seven day moist cure 3 9 This indicated 544 1R 25 that the recommended seven day moist curing period for AR GFRC panels could be replaced by the addition of at least 5 per cent polymer solids by volume followed by no moist curing provided a harsh curing environment does not exist 1 e dry hot windy weather or low temperatures of the data published on from the late 1960s to the mid 1980s was based on composites that were moist cured for seven days and contained no polymer additions Furthermore the majority of all published test data up to about 1980 was based on sand to cement ratios of 1 to 3 3 2 2 Premix process The premix process cons
125. unsuccessful be cause of the alkali attack on the glass fibers 3 42 Primary curing after manufacture of sprayed or cast CGC ce ment is very important Primary curing must be done according to the time temperature curing regime shown in Fig 3 11 Tem perature must be automatically controlled using temperature sensors at the heat sources usually steam In the winter months precuring is an effective way of saving time within the curing regime up to the final trowel finishing The heating rate for primary curing must be maintained as noted to achieve opti mum properties The secondary curing after steam curing should be done indoors or in a protected area In the case of products stored outside items should be covered with a plastic sheet during the 7 days after demolding to prevent adverse dry ing from direct sunlight and wind Another promising candidate is a new cement introduced by Blue Circle Cement Company of England 3 47 This cement when combined with an additive developed by Molloy and As sociates of Hutchins Texas is similar to CGC in terms of aged performance and is available as a concentrate for addition to portland cement composites Data indicate improved aged MANUAL OF CONCRETE PRACTICE 250 Fiber coating e PVA AR glass A Furan 2702 content 20 by weight Phenol A PVAC 200 150 Tensile Strength of Glass Fiber Strand gt ksi 100 50 Metric Equivalent 1 ksi 8 895 MPa
126. 0 1 18 mm No 16 50 a 85 0 60 mm No 30 25 60 0 30 mm No 50 10 a 30 0 15mm No 100 2 10 Fuente ASTM C 33 Especificaci n Normalizada para agregados el concreto Tenemos diferentes tipos de granulometr a 1 Bien Graduada Se obtiene cuando el agregado presenta una distribuci n uniforme de mayor a menor Su gr fico es una l nea continua 2 Mal Graduada No hay una continuidad entre el porcentaje de cada tamiz es decir la curva graficada presentar desviaciones 3 Uniforme Se presenta cuando el agregado tiene part culas del mismo 4 Abierta o Discontinua Se produce cuando en ciertos tamices no se ha gt r A r E 2 retenido material la curva es discontinua presenta interrupciones 28 ASTM C 33 Especificaci n Normalizada para agregados en el concreto 2 BOWLES Joseph Manual de Laboratorio de Suelos Editorial Mc Graw Hill M xico 30 b M dulo de finura El m dulo de finura MF del agregado fino se obtiene conforme a la norma ASTM C 125 sumando los porcentajes acumulados en peso de los agregados retenidos en una serie especificada de mallas El m dulo de finura es un ndice de la finura del agregado fino entre mayor sea el m dulo de finura m s grueso ser el agregado Las mallas que se emplean para determinar el m dulo de finura son la de 0 15mm No 100 0 30mm No 50 0 60mm No 30 1 18mm No 16 2 36mm No 8 4 75mm No 4 9 52mm 3 8 19 05m
127. 0 0 10 30 05 2013 152 12 iso ze 13 15 2 23 9 A 12 5 0 005 14 15 0 4 12 2 0 005 15 15 1 22 2 9 8 12 4 0 005 17 18 15 0 23 6 A 12 2 0 005 21 15 0 23 6 14 12 2 0 005 22 0 05 2013 e Hi A 23 15 2 23 9 A 12 5 0 005 25 15 0 23 6 1 2 12 4 0 005 27 28 0 25 30 05 2013 15 2 23 9 A 12 5 0 005 29 15 1 22 2 9 8 12 4 0 005 30 15 0 23 6 14 12 2 0 005 32 33 15 0 23 6 1 3 12 3 0 005 34 930 30 05 2013 152 14 12 5 0 005 35 150 23 6 14 12 2 0 005 114 Tabla 63 Propiedades del Hormig n Fresco en Vigas de Hormig n f c 210 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA PROPIEDADES DEL HORMIG N EN ESTADO FRESCO EN VIGAS DE HORMIG N f c 210 kg cm2 ORIGEN Planta de Trturaci n de ridos Constructora __NORMA NTEINENS78 NTEINENIS79 ANCHO DELAVIGA MEJOAS MASA DEL MASA DEL DENSIDAD PROBETA N EAS RECIPIENTE LLENO DE RECIPIENTE VACIO PESO DE VIGA KG Deia s TRABAJABILIDAD YO HOMOGENEIDAD pre MEDIA HORMIG N KG KG KG M3 i 2 3 4 EA pe 5 E Tabla 64 Propiedades del Hormig n Fresco en Vigas de Hormig n f c 240 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENI
128. 0 100 500 700 15 1100 330 nil Not all fiber types are currently used for commercial production of FRC THigh modulus Polyacrylonitrile based high modulus Polyacrylonitrile based high tensile strength Isotropic pitch based general purpose t Mesophase pitch based high performance tiData listed is only for fibers commercially available for FRC Metric equivalents 1 in 25 4 mm 1 ksi 6 895 MPa degrees F 32 1 8 degrees C Ot HL vvG 32119 31389NOO HO IVANVIN FIBER REINFORCED CONCRETE bers have been developed to replace asbestos fiber in many fiber reinforced concrete products These fibers have tensile strengths of up to 145 ksi 1000 MPa 4 5 4 6 4 2 2 Aramid Aramid aromatic polyamide is a high modulus man made polymeric material that was first discovered in 1965 After many years of experimental research a method to pro duce that material in fiber form was finally developed Ara mid fibers were initially produced for commercial applications by the early 1970s Attempts to incorporate this fiber into concrete as a form of reinforcement began by the late 1970s It has been concluded that the mechanical prop erties of a cement matrix reinforced with aramid fibers are sufficiently attractive to warrant further studies 4 7 How ever the high cost of aramid fibers has been a limitation to commercial acceptance Aramid fibers have relatively high tensile strength and a high tensile modu
129. 00 Tensile strength psi Ultimate Tensile Strength UTS 1000 1600 Bend Over Point BOP 7700 1000 Shear strength psi Interlaminar 400 800 In plane 1000 1600 Impact strength in Ib in Charpy 55 140 Dry density 120 140 Sprayed non dewatered with 5 percent by weight of AR fiber sand cement ratios range from 1 3 to 1 1 and water cement ratios range from 0 25 to 0 35 Metric equivalents 1 psi 6 895 kPa 1 in Ib in 2 0 175 N mm mm 1 Ib f 16 019 kg m determined according to ASTM C 947 and density is deter mined according to ASTM C 948 GFRC made of cement AR glass fibers sand and water is a non combustible material and meets the criteria of ASTM E 136 When used as a surface material its flame spread index is zero 3 8 GFRC made with an acrylic thermoplastic copol ymer dispersion for curing purposes will not pass ASTM E 136 but will have a flame spread index of less than 25 Single skin GFRC panels can be designed to provide resis tance to the passage of flame but fire endurances of greater than 15 minutes as defined in ASTM E 119 are primarily dependent upon the insulation and fire endurance character istics of the drywall or back up core 3 12 3 4 Long term performance of GFRC Extended exposure of GFRC to natural weather environ ments will result in changes in mechanical properties Fur thermore exposure of GFRC to normal natural weathering cycles moisture and temper
130. 02 2751 607 50 85 1049 3800 543 457 25 60 io 232 592 8 153 10 30 mo 92 38 2 1 10 99 11 BANDEJA 43 696 8 99 5 BANDEJA 43 _ 6968 995 M DULO DE FINURA QUE PASA ABERTURA TAMIZ mm L MITE SUPERIOR 8 L MITE INFERIOR hr ACUMULADO Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 42 Ambato 2013 48 CANTERA VILLACR S Tabla 9 Peso Unitario Suelto del Agregado Grueso y Agregado Fino Cantera Villacr s UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA PESO UNITARIO SUELTO DEL AGREGADO GRUESO Y AGREGADO FINO Cantera Villacr s ENSAYADO POR Egdo Alberto Ortega FECHA _ 05 01 2013 NORMA IMENESE MASA RECIPIENTE kg VOLUMEN RECIPIENTE dm3 120 445 REGIDO AGREGADO AGREGADO PESO UNITARIO PESO UNITARIO RECIPIENTE e kg kg dm3 PROMEDIO kg dm3 EID m 1 389 ET p is Tabla 10 Peso Unitario Compactado Agregado Grueso y Agregado Fino Cantera Villacr s UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO
131. 1 16 2 45 Williamson R Steel Fibers as Web Reinforcement in Rein forced Concrete Proceedings US Army Science Conference West Point Vol 3 June 1978 pp 363 377 2 46 Jindal Roop L and Hassan K A Behavior of Steel Fiber Reinforced Concrete Beam Column Connections Fiber Reinforced Concrete International Symposium SP 81 American Concrete Insti tute Detroit 1984 pp 107 123 2 47 Sood V and Gupta S Behavior of Steel Fibrous Concrete Beam Column Connections Fiber Reinforced Concrete Properties and Applica tions SP 105 American Concrete Institute Detroit 1987 pp 437 474 2 48 Jindal R and Sharma V Behavior of Steel Fiber Reinforced Concrete Knee Type Connections Fiber Reinforced Concrete Properties and Applications SP 105 American Concrete Institute Detroit 1987 pp 475 491 2 49 Williamson R and Knab L L Full Scale Fibre Concrete Beam Tests Fiber Reinforced Cement and Concrete RILEM Symposium 1975 Construction Press Lancaster England 1975 pp 209 214 2 50 Narayanan R and Darwish I Y S Fiber Concrete Deep Beams in Shear ACI Structural Journal Vol 85 No 2 Mar Apr 1988 pp 141 149 2 51 Shah S P and Rangan V Fiber Reinforced Concrete Proper ties ACI JOURNAL Proceedings Vol 68 No 2 Feb 1971 pp 126 135 2 52 Works H and Untrauer E Discussion of Tensile Strength of Concrete Affected by Unifor
132. 107 Tabla 51 Dosificaci n para 0 10 de Fibra de Polipropileno en Vigas de hormigon t e 2210 is nace eee 107 Tabla 52 Dosificaci n para 0 15 de Fibra de Polipropileno en Vigas de hormison 1 6 210 Ke Cria 108 Tabla 53 Dosificaci n para 0 20 de Fibra de Polipropileno en Vigas de h rmigon T6 2210 a A A 108 Tabla 54 Dosificaci n 0 25 de Fibra de Polipropileno en Vigas de hormieon 8210 Keser inte caste dete ot testes tt cut 109 Tabla 55 Dosificaci n para 0 30 de Fibra de Polipropileno en Vigas de hormeon e 210 ko m2 ue hose bee sucus 109 Tabla 56 Dosificaci n para 0 10 de Fibra de Polipropileno en Vigas de hormig n de S240 q s oot todas e t ibt tetas 110 Tabla 57 Dosificaci n para 0 15 de Fibra de Polipropileno en Vigas de hormigon Ee 240 keen dois 110 Tabla 58 Dosificaci n para 0 20 de Fibra de Polipropileno en Vigas de hormitront e 240 SOL ti idee tdi heated 111 Tabla 59 Dosificaci n para 0 25 de Fibra de Polipropileno en Vigas de hormigond 9 240 ti A A i AA ta 111 Tabla 60 Dosificaci n para 0 30 de Fibra de Polipropileno en Vigas de hormiseon 16 240 Ke em a id 112 Tabla 61 Propiedades del Hormig n Fresco en Cilindros de Hormig n f c E EER 113 Tabla 62 Propiedades del Hormig n Fresco en Cilindros de Hormig n EI CIA DEO bas vla er
133. 2113 544 1R 66 5 28 Cox F B and Geymayer G Expedient Reinforcement of Concrete for Use in South East Asia Report I Preliminary Test of Bam boo Technical Report No C 69 3 U S Army Corp of Engineers 1969 5 29 Purushotham A Utilization of Bamboo J Timber and Dry Pre servatives Association of India Vol 9 1963 pp 2 19 5 30 Hass A M Precast Concrete Design and Applications Applied Science Publishers London 1983 pp 117 124 5 31 Glenn E Bamboo Reinforcement in Portland Cement Con crete Bulletin No 4 Clemson Agricultural College Clemson 1950 5 32 Goldfein S Fibrous Reinforcement for Portland Cement Mod ern Plastics Vol 42 No 8 1965 pp 156 160 5 33 Coutts S P Sticks and Stones Forest Products News Letter CSIRO Division of Chemical and Wood Technology Australia Vol 2 No 1 Jan 1988 pp 1 4 5 34 Suschland O and Woodson E Fiber Board Manufacturing Practices in the United States United States Dept of Agriculture Forest Service Agriculture Handbook No 640 1986 263 pp 5 35 Coutts S P and Michell A S Wood Pulp Fiber Cement Composites Journal of Applied Polymer Science Applied Polymer Sym posium 37 John Wiley and Sons Inc 1983 pp 829 844 5 36 Coutts S P Air Cured Pulp Fiber Cement Mortars Compos ites Vol 18 No 4 Sept 1987 pp 325 328 5 37 Coutts S P Autocl
134. 23 5 A 2 0 005 2282 40 21 15 0 23 5 A 2 0 005 2 ni 151 222 93 d d 23 152 23 8 A 24 0 005 25 150 23 5 A 2 0 005 27 150 23 5 A 2 0 005 29 151 2 38 30 15 0 23 5 4 2 0 005 2282 40 32 151 22 1 9 8 23 33 15 0 23 5 A 2 0 005 34 Rem dd 24 35 15 0 23 5 A 2 0 005 113 Tabla 62 Propiedades del Hormig n Fresco en Cilindros de Hormig n 240 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA PROPIEDADES DEL HORMIG N ESTADO FRESCO EN CILINDROS DE HORMIG N f c 240 kg cm2 ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias NORMA NTE INEN 1578 NTE INEN 1579 REALIZADO POR Egda Mar a Fernanda Mill n ALTURA DE CILINDRO M 0 30 MASA DEL RECIPIENTE MASA DEL DENSIDAD PROBETA N DE FIBRA DE FECHA DE DIAMETRO LLENO DE HORMIG N RECIPIENTE VACIO PESO CILINDRO KG VOLUMEN DEL TRABAJABILIDAD CONSISTENCIA HOMOGENEIDAD DENSIDAD MEDIA POLIPROPILENO ELABORACI N CM RECIPIENTE M3 CM KG M3 KG KG KG M3 1 15 1 22 2 9 8 12 4 0 005 2308 11 2 15 2 23 9 1 5 12 4 0 005 3 15 0 i oo 385 J 5 15 0 2 7 as Bs 8 15 0 as a 1
135. 3 2 El texto de esta norma hace referencia a notas en pie de p gina las cuales proveen material explicativo y no deben ser consideradas como requisitos de esta norma 3 3 Esta norma no tiene el prop sito de contemplar todo lo concerniente a seguridad si es que hay algo asociado con su uso Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer pr cticas apropiadamente saludables y seguras y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso 3 4 La persona que ensaye los cilindros para aceptaci n del hormig n debe cumplir con los requisitos de t cnico de laboratorio de hormig n de la norma ASTM C 1 077 y aprobar un examen que demuestre su desempe o el cual es evaluado por un instituto superior o equivalente ver nota 1 3 5 Advertencia Se debe proveer de los medios para detener los fragmentos de hormig n durante la rotura explosiva de espec menes La tendencia a una rotura explosiva se incrementa con el aumento de la resistencia del hormig n y es m s probable cuando la m quina de ensayo es relativamente flexible Se recomiendan las precauciones de seguridad dadas en el Manual of Aggregate and Concrete Testing de la ASTM NOTA 1 Se puede cumplir con este requisito con una certificaci n equivalente a la de T cnico de Resistencia de Hormig n del ACI Contin a DESCRIPTORES Materiales de construcci n y edificaci n materiales y productos minerales ridos para hormig n contenido de arcilla
136. 3 mm I 9 200 mm 3 mm Espesor 2 mm Fuente NTE INEN 1578 Hormig n de cemento hidr ulico Determinaci n del asentamiento De acuerdo a la norma NTE INEN 1578 para realizar adecuadamente el ensayo de asentamiento mediante el cono de Abrams se debe seguir los siguientes pasos Colocar el cono sobre una bandeja o placa r gida Llenar el cono en tres capas compactando cada una de ellas con una varilla met lica de 16 mm de punta redonda dando 25 golpes por capa la superficie retirando el exceso de hormig n Sacar el molde con cuidado en direcci n vertical Esta operaci n debe realizarse en 5 2 segundos sin mover el hormig n en ning n momento El asentamiento se mide como indica el gr fico 16 Si la superficie del cono es irregular el asentamiento se determina midiendo la diferencia de altura del molde y la del punto medio de la parte superior de la muestra despu s del ensayo 89 Gr fico 16 Ensayo Cono de Abrams Fuente http www construmatica com construpedia Consistencia Hormigon Fresco c Homogeneidad El hormig n fresco se considera homog neo cuando en cualquier parte de su masa la composici n es similar En el caso de hormigones reforzados con fibra la homogeneidad se puede ver afectada por tres causas fundamentales 1 Segregaci n de los componentes el riesgo de segregaci n aumenta si se incrementa el tama o m ximo del rido se adopta un
137. 30 Fibers with enhanced resistance to pullout are fabricated with a crimped or wavy profile surface deformations or improved end anchorage pro vided by hooking teeing or end enlargement spade or dog bone shape These types are more effective than equivalent straight uniform fibers of the same length and diameter Con sequently the amount of these fibers required to achieve a giv en level of improvement in strength and ductility is usually less than the amount of equivalent straight uniform fibers 2 31 2 33 Steel fibers improve the ductility of concrete under all modes of loading but their effectiveness in improving strength varies among compression tension shear torsion and flexure 2 2 3 1 1 Compression In compression the ultimate strength is only slightly affected by the presence of fibers with observed increases ranging from 0 to 15 percent for up to 1 5 percent by volume of fibers 2 34 2 38 2 2 3 1 2 Direct tension In direct tension the improve ment in strength is significant with increases of the order of 30 to 40 percent reported for the addition of 1 5 percent by volume of fibers in mortar or concrete 2 38 2 39 2 2 3 1 3 Shear and torsion Steel fibers generally in crease the shear and torsional strength of concrete although there are little data dealing strictly with the shear and torsion al strength of SFRC as opposed to that of reinforced beams made with a SFRC matrix and conventional reinforcing
138. 43 250 350 141 350 350 165 350 17 9 124 Gr fico 27 Carga vs Deflexi n Vigas de Hormig n f c 210 kg cm2 4 y a lt o DEFLEXI N 5X107 mm 096 FIBRA 0 1096FIBRA 0 1596FIBRA 0 2096FIBRA 0 2596FIBRA 0 3096FIBRA Interpretaci n del Gr fico De las curvas Carga vs Deflexi n obtenidas se puede apreciar claramente la influencia de las fibras durante el comportamiento post pico de la probeta ya que al producirse la primera fisura la carga no cae bruscamente y el hormig n no se rompe por el contrario sigue absorbiendo energ a hasta llegar a la rotura con una deformaci n muy grande permitiendo una falla mucho m s d ctil A medida que aumenta la concentraci n de fibras crece esta capacidad de absorci n de energ a 125 Tabla 72 Deflexi n en Vigas de Hormig n f c 240 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIERIA CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA ORIGEN REALIZADO POR FECHA DE ELABORACI N 29 05 2013 05 06 2013 D Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias Egda Mar a Fernanda Mill n EDAD D AS FECHA DE ENSAYO DEFLEXI N EN VIGAS DE HORMIG N f c 240 kg cm2 DIMENSIONES CM 15X15X75 LONGITUD DE MEDIDA D
139. 470 700 w c Ratio 0 35 0 45 0 35 0 50 0 35 0 55 Percent of fine to coarse aggregate 45 60 45 55 40 55 Entrained air content percent 4 8 4 6 4 5 Fiber content vol percent Deformed fiber 0 4 1 0 0 3 0 8 0 2 0 7 Smooth fiber 0 8 2 0 0 6 1 6 0 4 1 4 An alternate simple approach is to use ring type speci mens as discussed in References 2 76 2 77 and 2 93 through 2 96 While the addition of steel fibers may not reduce the total amount of restrained shrinkage it can in crease the number of cracks and thus reduce the average crack widths Some results for SFRC ring type specimens are shown in Fig 2 6 It can be seen that the addition of even a small amount 0 25 vol percent of straight smooth steel fibers 1 inch long and 0 016 inches in diam eter 25 mm by 0 4 mm in diameter can reduce the aver age crack width significantly 1 5 the value of the plain concrete specimen 2 3 Preparation technologies Mixing of SRFC can be accomplished by several meth ods with the choice of method depending on the job re quirements and the facilities available It is important to have a uniform dispersion of the fibers and to prevent the segregation or balling of the fibers during mixing Balling of the fibers during mixing is related to a num ber of factors The most important factors appear to be the aspect ratio of the fibers the volume percentage of fibers the maximum size and gradation of the aggregates and the method of adding the
140. 5 2 2 3 4 Creep and shrinkage Limited test data 2 15 2 76 2 77 indicate that steel wire fiber reinforcement at volumes less than 1 percent have no significant effect on the creep and free shrinkage behavior of portland cement mortar and concrete MANUAL OF CONCRETE PRACTICE 2 2 3 5 Modulus of elasticity and Poisson s ratio In prac tice when the volume percentage of fibers is less than 2 per cent the modulus of elasticity and Poisson s ratio of SFRC are generally taken as equal to those of a similar non fibrous concrete or mortar 2 2 3 6 Toughness Early in the development of SFRC toughness was recognized as the characteristic that most clearly distinguishes SFRC from concrete without steel fi bers 2 78 2 79 Under impact conditions toughness can be qualitatively demonstrated by trying to break through a sec tion of SFRC with a hammer For example a steel fiber re inforced mortar pot withstands multiple hammer blows before a hole is punched at the point of impact Even then the rest of the pot retains its structural integrity In contrast a similar pot made of mortar without steel fibers fractures into several pieces after a single hammer blow losing its structural integrity Under slow flexure conditions toughness can be qualita tively demonstrated by observing the flexural behavior of simply supported beams 2 80 A concrete beam containing steel fibers suffers damage by gradual development of single or multipl
141. 5 0 30 0 35 Porcentaje de Fibra de Polipropileno t a E Sh x vo a v E a 3 5 a o 2 YN 24 f c 210kg cm2 240 kg cm2 Interpretaci n del Gr fico Una vez realizados los ensayos de compresi n en los cilindros de hormig n de f c 210 kg cm2 y f c 240 kg em2 con distintas concentraciones de fibra de polipropileno se determin que el porcentaje ptimo de fibra es aproximadamente 0 23 96 en el cual se presenta un incremento considerable en la resistencia a la compresi n del hormig n adem s se distingue que a medida que se incrementa el contenido de fibras la resistencia disminuye El porcentaje ptimo de fibra de polipropileno determinado en compresi n se encuentra dentro de los l mites recomendados por la norma ACI 544 2R siendo este valor similar para las distintas dosificaciones presentadas en esta investigaci n ACI Report on Fiber Reinforced Concrete p 544 1R 47 literal 4 3 7 Polypropylene FRC 118 Tabla 67 Resistencia a la Tracci n Indirecta o Tracci n por Compresi n del Hormig n f c 210 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA ENSAYO DE TRACCI
142. 5 75 62 0 1 280 53 500 20 N A Maguey 0 014 15 75 63 0 1 240 54 400 N A N A Lechuguilla 0 014 15 75 102 0 1 360 54 100 N A N A Banana 0 011 3 70 276 0 0 298 10 960 35 3 000 Guaney palm 0 017 17 44 129 9 1 195 50 000 40 2 880 Bamboo Variable Variable 51 0 0 720 54 680 45 1 800 Note N A Not available Metric equivalents 1 in 2 25 4 mm 1 psi 2 0 006895 MPa FIBER REINFORCED CONCRETE are typical examples of how natural fibers were used long ago In the late 1960s a systematic evaluation of the engi neering properties of natural fibers and of cement com posites made with these fibers was undertaken The results of these investigations indicated that these fibers could be used successfully to make thin cement sheets for walls and roofs Appropriate manufacturing processes were subsequently developed for commercial production in various countries of Central America Africa and Asia Products made with portland cement and unprocessed nat ural fibers such as coconut coir sisal sugarcane bagasse bamboo jute wood and vegetable fibers have been tested for their engineering properties and possible use in build ings in at least 40 different countries 5 1 5 9 Although the results were encouraging some deficiencies were found in their durability These seem to have resulted from the reaction between the cement paste and the fibers and swelling of the fibers in the presence of moisture A number of researchers are now investigating r
143. 53 JIM NEZ MONTOYA P Hormig n Armado 14a Edici n Barcelona 2001 34 MEDINA Santiago Ensayo de Materiales 37 d Peso Espec fico Ya sea compactado o sin compactar es un ndice de la uniformidad del hormig n durante la ejecuci n de una obra Hormig n Endurecido a Permeabilidad Es el grado en que un hormig n es accesible a los l quidos o a los gases El factor que m s influye en esta propiedad es la relaci n entre la cantidad de agua a adida y de cemento en el hormig n b Dureza Es una propiedad superficial que en el hormig n se modifica con el paso del tiempo debido al fen meno de carbonataci n Un m todo de medirla es con el ndice de rebote que proporciona el escler metro Schmidt c Resistencia a la Compresi n Las especificaciones de hormig n exigen una resistencia a la compresi n a 28 d as aunque no necesariamente es la condici n dominante Un hormig n no puede tener m s resistencia a la compresi n que los ridos que lo conforman Resistencia Caracter stica Valor de la resistencia a la compresi n del hormig n simple tal que si se ensayan varias muestras en el laboratorio el 95 de las probetas tienen resistencias mayores o iguales Resistencia Media Es la media aritm tica entre las resistencias a compresi n obtenidas de varias muestras de hormig n 33 MEDINA Santiago Ensayo de Materiales II 38 2 5 HIP TESIS Las Fibras de polipropileno como refu
144. 57 Both impact strength at first crack and at complete failure increased significantly with the addition of polypropylene fiber compared to the plain con trol concrete In another investigation 4 55 concretes with two different mixture proportions water cement ratio 0 40 for NF Series and 0 5 for G Series and three different fiber contents 0 1 0 5 and 1 0 percent by volume were tested for impact strength using the ACI drop weight test method The comparison bar chart for first crack and complete failure shown in Fig 4 9 shows that for all fiber contents the num ber of blows for first crack and complete failure are consid erably greater than that for plain concrete Also the impact strength increases as fiber content is increased Improvement in fracture energy for polypropylene FRC was reported be tween 33 and 1000 percent 4 63 4 66 The effect of polypropylene FRC used with conventional ly reinforced beams under impact loading has been reported 4 69 In addition to the conventional reinforcement both moderate strength and high strength concrete specimens contained 0 5 percent by volume of 1 5 in 37 mm long fib rillated polypropylene fibers The improvement in impact fracture energy was twofold using moderate strength con crete 6000 psi 42 MPa and almost ten fold using high strength concrete 12 000 psi 82 MPa 4 3 7 6 Fatigue strength and endurance limit One of the important attributes of FRC is the enhancemen
145. 9 Bentur A Mechanisms of Potential Embrittlement and Strength Loss of Glass Fiber Reinforced Cement Composites Proceedings Durability of Glass Fiber Reinforced Concrete Symposium Prestressed Concrete Institute Chicago 1985 pp 109 123 3 20 Bentur A and Diamond S Aging and Microstructure of Glass Fiber Cement Composites Reinforced with Different Types of Glass Fibers Durability of Building Materials 4 1987 pp 201 226 3 21 Building Research Establishment Properties of GRC Ten Year Results BRE Information Paper IP 36 79 Building Research Station United Kingdom Department of Environment Garston Watford Nov 1979 4 pp 3 22 Litherland L Oakley D R and Proctor B A The Use of Accelerated Ageing Procedures to Predict the Long Term Strength of GRC Composites Cement and Concrete Research Vol 1981 pp 455 466 3 23 Oakley D R Litherland L and Proctor B A The Devel opment of a Method of Predicting the Weathering Behaviour of Glass Reinforced Cement Composites Proceedings of the Second Interna tional Conference on the Durability of Building Materials and Compo nents Gaithersburg Maryland Sept 1981 3 24 Aindow A J Oakley D R and Proctor B A Comparison of the Weathering Behaviour of GRC with Predictions Made from Acceler ated Ageing Tests Cement amp Concrete Research Vol 14 1984 pp 271 274 3 25 Proctor B A Past Development and
146. A DENSIDAD OPTIMA DE LOS AGREGADOS PESO UNITARIO M XIMO PESO UNITARIO PTIMO Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 44 Ambato 2013 50 CANTERA VILLACR S Tabla 12 Densidad Real y Capacidad de Absorci n del Agregado Grueso Cantera Villacr s UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DENSIDAD REAL Y CAPACIDAD DE ABSORCI N DEL AGREGADO GRUESO onen Estena vilis ENSAYADO POR gdo Alberto Ortega FECHA 19 01 2013 NORMA CORRESPONDENCIA C LCULO DE LA DENSIDAD REAL DEL RIPIO MASA DE LA CANASTILLA EN EL AIRE MASA DE LA CANASTILLA EN EL AGUA MASA DE LA CANASTILLA MUESTRA 5 5 5 EN EL AIRE MASA DE LA CANASTILLA MUESTRA 5 5 5 EN EL AGUA DENSIDAD REAL DEL AGUA MASA DE LA MUESTRA S S S EN EL AIRE M6 M4 M2 MASA DE LA MUESTRA S S S EN EL AGUA VR M5 M6 DA VOLUMEN REAL DE LA MUESTRA DR MS VR DENSIDAD REAL DEL RIPIO C LCULO DE LA CAPACIDAD DE ABSORCI N DEL RIPIO My MAADELRECPENTE M M8 MASADELRECIPIENTE MUESTRA 5 5 5 ge 6149 6182 M9 M8 M7 MASA DE
147. A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA AN LISIS GRANULOM TRICO DEL AGREGADO FINO ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias Norma INES INEN 6962 RETENIDO QUE L MITES ASTM 96 n E ACUMULADO gr ACUMULADO PASA QUE PASA L3 Lm ow me xe ur E NE REC AER m Ls a me 197 2703 386 614 50 85 131 ma 633 367 25 60 so 15226 59650 851 149 10 30 0 29 689 927 73 2 10 Eme s ms meu 2 ws ws es M DULO DE FINURA 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 QUE PASA 0 01 0 10 1 00 10 00 ABERTURA TAMIZ mm 4 L MITE SUPERIOR a L MITE INFERIOR te ACUMULADO Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 50 Ambato 2013 55 PLANTA DE TRITURACI N DE RIDOS CONSTRUCTORA ARIAS Tabla 17 Peso Unitario Suelto del Agregado Grueso y Agregado Fino Planta de Trituraci n de Aridos Constructora Arias UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL CO
148. AD Voluntaria 1 OBJETO 1 1 Esta norma establece el m todo de ensayo para determinar la densidad del cemento hidr ulico mediante el m todo del frasco volum trico de Le Chatelier 2 ALCANCE 2 1 Este m todo se relaciona con el dise o y control de mezclas de hormig n 2 2 Esta norma no tiene el prop sito de contemplar todo lo concerniente a seguridad si es que hay algo asociado con su uso Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer pr cticas apropiadamente saludables y seguras y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso 3 DEFINICIONES 3 1 Para los efectos de esta norma se adoptan las definiciones contempladas en la NTE INEN 151 y la que a continuaci n se detalla 3 1 1 Densidad del cemento hidr ulico p La densidad del cemento hidr ulico est definida como la masa de un volumen unitario de los s lidos 4 M TODO DE ENSAYO 4 1 Resumen La determinaci n de la densidad de cemento hidr ulico consiste en establecer la relaci n entre una masa de cemento y el volumen del l quido no reactivo que esta masa desplaza en el frasco de Le Chatelier 4 2 Equipos 4 2 1 Balanza con una precisi n de 0 05 g 4 2 2 Term metro graduado con divisiones de 0 1 4 2 3 Recipiente para ba o de agua capaz de mantener una temperatura constante con una variaci n m xima de 0 2 4 2 4 Frasco Le Chatelier Un frasco normalizado que tiene la secci n transversal circular con forma y
149. ALIZADO POR Egda Mar a Fernanda Mill n DATOS DE TABLAS DATOS DE ENSAYOS Aire dm3 20 DRC 3 045 gr cm3 C LCULOS DRA da DOSIFICACI N AL PESO MATERIAL CANTIDAD ENING DOSIFICACI N AL PESO CANTIDAD EN KG POR SACO DE CEMENTO DE 50kg POR CADA M3 DE HORMIG N W 202 600 0 62 31 00 C 326774 1 00 50 00 629 854 193 96 37 R 1125315 344 17219 TOTAL 2284 542 kg m3 Densidad del Hormig n DOSIFICACI N AL VOLUMEN MATERIAL PESO UNITARIO SUELTO VOLUMEN APARENTE EN VOLUMEN APARENTE EN DOSIFICACI N AL VOLUMEN EN OBRA PARA UN SACO CEM Kg dm3 dm3 POR m3 dm3 POR SACO DE CEMENTO i VOLUMEN REAL DEL HORMIGON 286 07 dm3 c saco DIMENSIONES DE PARIHUELA B L H 3 00 dm VOLUMEN PARIHUELA 27 00 dm3 NOMENCLATURA DRC Densidad Real del Cemento PUOM Peso Unitario ptimo Mezcla DRA Densidad Real de la Arena PEM Peso Espec fico de la Mezcla DRR Densidad Real del Ripio POV Porcentaje Optimo de Vacios DSA Densidad Suelta de Arena cP Cantidad de Pasta DSR Densidad Suelta de Ripio C Cantidad de Cemento POA Porcentaje ptimo Arena W Cantidad de Agua POR Porcentaje ptimo Ripio Cantidad de Arena w c Relaci n Agua Cemento R Cantidad de Ripio k Factor de Correcci n de Asentamiento 100 Tabla 40 Dosificaci n para Hormig n de f c 240 kg cm2 con Agregados de la Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y M
150. ARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DOSIFICACI N PARA 0 20 DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN CILINDROS DE HORMIG N f c 240 kg cm2 Omsen lantadeTturacion de ridos O oms O O o E 6 C o wemopcduwpo hm 935 VOLUMEN DE FIBRA DE POLIPROPILENO ASA DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN HORMIG N kg cada m3 ANTIDAD DE FIBRA DE POLIPROPILENO PARA CILINDROS Tabla 49 Dosificaci n para 0 25 de Fibra de Polipropileno en cilindros de hormig n f c 2240 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DOSIFICACI N PARA 0 25 DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN CILINDROS DE HORMIG N f c 240 kg cm2 ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias REALIZADO POR Egda Mar a Fernanda Mill n FECHA 15 05 2013 UNIDADES DATOS REFERENCIA MERO DE CILINDROS laa LTURA DE CILINDRO m I METRO DE CILINDRO m2 m3 IE m3 km 09 _ m3 3 E m 2 E N 2 v o 2 z gt REA DEL CILINDRO OLUMEN DEL CILINDRO ENSIDAD HORMIG N ASA D
151. Agregado Grueso Planta de Trituraci n de Aridos Constructora Arias UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MECANICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA AN LISIS GRANULOM TRICO DEL AGREGADO GRUESO ORIGEN Planta de Trituraci n de Aridos Constructora Arias NORMA _ JNEN66 RETENIDO QUE L MITES ASTM PARCIAL mm ACUMULADO au dg mem MULADO PASA QUE PASA 1 1052 14307 143 857 3w ma 94 3 7 _ ijr 3253 71888 m 281 9402 9851 983 17 0 5 195 ms RA a TAMA O NOMINAL M XIMO 100 90 80 70 2 60 a w 50 3 C 40 30 20 10 0 1 00 10 00 100 00 ABERTURA TAMIZ mm 5 L MITE SUPERIOR 8 L MITE INFERIOR i ACUMULADO Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 49 Ambato 2013 54 PLANTA DE TRITURACI N DE RIDOS CONSTRUCTORA ARIAS Tabla 16 Granulometr a Agregado Fino Planta de Trituraci n de Aridos Constructora Arias UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER
152. American Concrete Institute Detroit 1984 pp 247 260 2 60 Suaris W and Shah S P Properties of Concrete and Fiber Rein forced Concrete Subjected to Impact Loading Journal Structural Divi sion ASCE Vol 109 No 7 July 1983 pp 1717 1741 2 61 Gopalaratnam V and Shah S P Properties of Steel Fiber Rein forced Concrete Subjected to Impact Loading JOURNAL Proceed ings Vol 83 No 1 Jan Feb 1986 pp 117 126 2 62 Gopalaratnam V Shah S P and John R Modified Instru mented Impact Test of Cement Composites Experimental Mechanics Vol 24 No 2 June 1986 pp 102 110 2 63 Banthia N P Impact Resistance of Concrete Ph D Thesis Uni versity of British Columbia Vancouver B C 1987 2 64 Banthia N Mindess S and Bentur A Impact Behavior of Con crete Beams Materials and Structures Vol 20 1987 pp 293 302 2 65 Banthia N Mindess S and Bentur A Behavior of Fiber Rein forced Concrete Beams under Impact Loading Proceedings of the 6th International Conference on Composite Materials ICCM VI London July 1987 2 66 Banthia N Mindess S and Bentur A Steel Fiber Reinforced Concrete under Impact Proceedings of International Symposium on Fiber Reinforced Concrete ISFRC 87 Madras India 1987 pp 4 29 4 39 544 1R 22 2 67 Naaman A E and Gopalaratnam V S Impact Properties of Steel Fiber Reinforced Concrete in Bendin
153. Architectural cladding Architectural component Asbestos replacement Interior panels single skin double skin thermally insulated paint tile aggregate facings Exterior panels single skin double skin thermally insulated profile paint tile aggregate facings single skin Doors and door frames Windows sub frames and sills Elements for suspended ceilings Raised access floor panels Interior fixtures prefabricated bathroom units lavatory units bench tops shelving Shells Simple sheet cladding flat profiled Promenade and plain roof tiles Fire resistant pads General molded shapes and forms Pipes Ducts and shafts Fire protective Track side ducting for cables and switchgear Internal service ducts Fire doors Internal fire walls partitions excluding wall sys tems and cladding panels sysiems Calcium silicate insulation sheets Roofing systems tiles shingles Lintels General building Cellar grills and floor gratings Decorative grills and sun shades Hollow non structural columns or pillars Impact resistant industrial floors Brick facade siding panels Cellular concrete slabs Low cost housing schools factory build ings Single and double skin cladding onto timber frame construction Prefabricated floor and roof units Marine applications Hollow buoys Floating pontoons Marina walkways Workboats dinghies Metal placement Sheet piling for canal lake o
154. C MATERIALES DE REFERENCIA 142 1 BIBLIOGRAFIA Ss meti dl e 142 2 AA 144 2 1 IM GENES DEL DESARROLLO DE LA INVESTIGACI N 144 2 2 NORMAS EMPLEADAS ccccsssssssssssssssssesseeseesesseessesessssnessssneseeseess 153 NDICE DE TABLAS Tabla 1 Tama o de Tamices ASTM C 33 eee 30 Tabla 2 Operacionalizaci n de la Variable Independiente 42 Tabla 3 Operacionalizaci n de la Variable Dependiente 43 Tabla 4 Plan de Recolecci n de la Informaci n sees 44 Tabla 5 T cnicas Instrucci n ica 45 Tabla 6 Ensayos Realizados Agregado Grueso y Fino sss 46 Tabla 7 Granulometr a Agregado Grueso Cantera Villacr s 47 Tabla 8 Granulometr a Agregado Fino Cantera Villacr s 48 Tabla 9 Peso Unitario Suelto del Agregado Grueso y Agregado Fino Cantera VillaCres a aii ata 49 Tabla 10 Peso Unitario Compactado Agregado Grueso y Agregado Fino Cantera Villar ini a irte Cree A POSTE 49 Tabla 11 Peso Unitario Compactado de la Mezcla Cantera Villacr s 50 Tabla 12 Densidad Real y Capacidad de Absorci n del Agregado Grueso Cantera Villacres amianto e cte RHEIN e tibi esa ios 51 Tabla 13 Densidad Real y Capacidad de Absorci n del Agregado Fino Cantera NALES cote 52 Tabla 14 Resistencia al
155. C has shown that the addition of carbon fibers results in improved impact strength fracture toughness and dimensional stability Both impact strength 544 1R 46 Displacement mm Fig 4 6 Load versus load line displacement curves for acrylic aramid and nylon FRC and fracture toughness of composites increased with in crease in fiber content Measured shrinkage of composites containing approximately 6 percent high modulus carbon fi ber by volume was reportedly one tenth that of the unrein forced cement matrix Similarly expansion of composites stored in water was also less than that of the unreinforced ce ment matrix Reduction in creep strain was also noted due to the addition of carbon fibers The same study also investigated the effects of carbon fi ber addition on creep caused by static sustained loads and fa tigue due to dynamic loads 4 13 Results of dynamic load tests indicate that CFRC composites initially decrease in strength due to fatigue and then level off at some limiting strength This limiting strength was found to be much greater than the matrix cracking strength Results of static load tests indicate ultimate strength reductions due to sustained loads even when the applied stress was less than the matrix crack ing strength 4 13 Another study reported the effects of the tensile strength of low modulus pitch based carbon fibers on the flexural strength of CFRC composites 4 46 Table 4 3 shows the t
156. E AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA AN LISIS GRANULOM TRICO DEL AGREGADO GRUESO ORIGEN Cantera Playa Llagchoa IMEI NORMA RETENIDO QUE L MITES ASTM 96 PARCIAL gr ACUMULADO gr ACUMULADO PASA QUE PASA 00 o 00 100 117 93 o 991 95 100 r i 3 8 amp 7 yz 6056 65 335 E 7a Ss 39 i 0 5 mmo 343 39 1 gt 7 TAMANO NOMINAL M XIMO 11 2 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 QUE PASA 1 00 10 00 100 00 ABERTURA TAMIZ mm 4 L MITE SUPERIOR E L MITE INFERIOR ACUMULADO Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 57 Ambato 2013 61 CANTERA PLAYA LLAGCHOA Tabla 4 24 Granulometr a Agregado Fino Cantera Playa Llagchoa UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA D
157. E CADA CILINDRO DE HORMIG N ASA DE HORMIG N PARA CILINDROS OLUMEN DE HORMIG N NECESARIO PARA CILINDROS ENSIDAD DE LA FIBRA DE POLIPROPILENO A M M E FIBRA DE POLIPROPILENO EN EL HORMIG N VOLUMEN DE FIBRA DE POLIPROPILENO D AC vc CH HC VHC DFp Fp VFp MFp ASA DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN HORMIGON ANTIDAD DE FIBRA DE POLIPROPILENO PARA CILINDROS E ES eo CFpC 106 Tabla 50 Dosificaci n para 0 30 de Fibra de Polipropileno en cilindros de hormig n f c 2240 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DOSIFICACI N PARA 0 30 DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN CILINDROS DE HORMIG N f c 240 kg cm2 FECHA 15 05 2013 pe 2 3 g m 3 rema Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias REALIZADO POR Egda Mar a Fernanda Mill n DATOS REFERENCIA Cilindros N MERO DE CILINDROS D DI METRO DE CILINDRO H H ALTURA DE CILINDRO ac REA DEL CILINDRO vc VOLUMEN DEL CILINDRO DENSIDAD HORMIG N MASA DE CADA CILINDRO DE HORMIG N MHC MASA DE HORMIG N PARA CILINDROS vuHc X VOLUMEN DE HORMIG N NECESARIO PARA CILINDROS DENSIDAD DE LA FIBRA DE POLIPROPILENO FIBRA DE POLIPROPILENO EN EL HORMIG N
158. E TUNGURAHUA AN LISIS GRANULOM TRICO DEL AGREGADO FINO ORIGN Cantera Playa Llagchoa NORMA 696 RETENIDO QUE L MITES ASTM PARCIAL AS ACUMULADO ome ee PASA QUE PASA MEE 5 9597 17 853 80 100 ts 108 268 324 976 50 85 100 3348 48 52 25 60 115 463 680 320 10 30 too 136 6199 886 14 2 0 AAA BANDEJA 272 694 _ 996 M DULO DE FINURA QUE PASA 0 01 0 10 1 00 10 00 ABERTURA TAMIZ mm L MITE SUPERIOR 8 L MITE INFERIOR ACUMULADO Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 58 Ambato 2013 62 CANTERA PLAYA LLAGCHOA Tabla 25 Peso Unitario Suelto del Agregado Grueso y Agregado Fino Cantera Playa Llagchoa UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA PESO UNITARIO SUELTO DEL AGREGADO GRUESO Y AGREGADO FINO ONGEN entera Playa Llagchoa ENSAYADO POR Egdo Alberto Ortega FECHA 12 01 2013 NORMA NENES
159. E VIGA 0 70 OO FIBRA 0 10 FIBRA 0 15 FIBRA 02 _ 025 FBRA DEFLEXI N Carga kg DEFLEXI N cd carea c DEFLEXION 5X10 mm 5X10 mm 5X10 pe 5X10 pm 5X10 ton Eu E33 1533315305313 a 350 14 350 350 350 14 350 a 642 28 695 720 723 28 724 450 35 450 40 49 4 72 450 400 49 400 400 400 109 400 126 0 30 FIBRA DEFLEXI N 5X10 mm 0 0 0 1 0 3 0 5 0 8 11 14 1 6 18 20 23 2 9 3 9 5 0 8 1 124 16 8 19 8 Gr fico 28 Carga vs Deflexi n Vigas de Hormig n f c 240 kg cm2 4 o a 4 o N DEFLEXI N 5X1077 mm 096 FIBRA 0 1096FIBRA 0 15 FIBRA 0 2096FIBRA 0 2596FIBRA 0 30 FIBRA Interpretaci n del Gr fico De las curvas Carga vs Deflexi n obtenidas se puede apreciar claramente la influencia de las fibras durante el comportamiento post pico de la probeta ya que al producirse la primera fisura la carga no cae bruscamente y el hormig n no se rompe por el contrario sigue absorbiendo energ a hasta llegar a la rotura con una deformaci n muy grande permitiendo una falla mucho m s d ctil A medida que aumenta la concentraci n de fibras crece esta capacidad de absorci n de energ a 127 6 7 4 Comparaci n del Hormig n Reforzado con Fibras de Polipropileno HRFp con el ptimo y el Hormig n Simple Sin Fibras seg n su comportamiento a comp
160. EC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DOSIFICACI N DEL HORMIG N M TODO DE LA UNIVERSIDAD CENTRAL REALIZADO POR DATOS DE TABLAS DATOS DE ENSAYOS 20 m imum x umm dra 9 4 sl wor amie TET DOSIFICACI N AL PESO MATERIAL CANTIDAD EN KG DOSIFICACI N AL PESO CANTIDAD EN KG POR SACO DE CEMENTO POR CADA M3 DE HORMIGON DE 50kg 2950 c 50 00 A 9333 R 166 74 TOTAL kg m3 Densidad del Hormig n DOSIFICACI N AL VOLUMEN PESO UNITARIO VOLUMEN APARENTE EN VOLUMEN APARENTE EN DOSIFICACI N AL VOLUMEN EN OBRA PARA dm3 POR SACO DE SUELTO Kg dm3 dm3 POR m3 tas UN SACO CEM CEMENTO m m5 A a VOLUMEN REAL DEL HORMIG N DIMENSIONES DE PARIHUELA B L 3 00 dm 27 00 NOMENCLATURA saco parihuelas parihuelas dm3 DRC Densidad Real del Cemento PUOM Peso Unitario ptimo Mezcla DRA Densidad Real de la Arena PEM Peso Espec fico de la Mezcla DRR Densidad Real del Ripio POV Porcentaje ptimo de Vac os DSA Densidad Suelta de Arena CP Cantidad de Pasta DSR Densidad Suelta de Ripio C Cantidad de Cemento POA Porcentaje ptimo Arena W Cantidad de Agua POR Porcentaje ptimo Ripio Cantidad de Arena w c Relaci n Agua Cemento R Ca
161. EDIA KG M3 2281 07 2294 44 2295 46 2303 83 Tabla 4 74 Propiedades en Estado Fresco del HRFp con el ptimo y el Hormig n Simple Sin Fibras en Vigas UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA COMPARACI N ENTRE EL HORMIG N REFORZADO CON EL PTIMO DE FIBRAS DE POLIPROPILENO Y EL HORMIG N SIMPLE SIN FIBRAS EN VIGAS ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias NORMA NTEINEN 1578 NTE INEN 1579 ANCHO DE LA VIGA 0 15 REALIZADO POR Egda Mar a Fernanda Mill n ALTURA DE VIGA M LONGITUD DE VIGA M 075 MASA DEL RECIPIENTE MASA DEL FECHA DE VOLUMEN DEL CONSISTENCIA DENSIDAD PROBETAN IDENTIFICACI N LLENO DE HORMIG N RECIPIENTE VACIO PESO DE VIGA KG TRABAJABILIDAD HOMOGENEIDAD ELABORACI N KG RECIPIENTE M3 KG M3 HORMIG N SIMPLE 1 13 06 2013 1 2299 26 fic 210kg cm2 HORMIGON CON 2 0 25 Fp 13 06 2013 1 2311 11 fic 210kg cm2 HORMIGON SIMPLE 3 14 06 2013 2299 26 f cz240kg cm2 HORMIG N CON 4 0 2596 Fp 14 06 2013 1 2299 26 f c 240kg cm2 129 6 7 4 Comportamiento del HRFp con el ptimo y el Hormig n Simple Sin Fibras Tabla 75 Resistencia a la Compresi n en cilindros de Hormig n Refor
162. ENDEAGUADESNORDA 158 2568 C LCULO DE LA CAPACIDAD DE ABSORCI N DE LA ARENA wi Jwe mOMNE 326 M MASA DEL RECIPIENTE MUESTRASSS 838 860 MW M8 M MASADEIAMUSTRASSS er S18 mo MASA DEL RECIPIENTE MUESTRASECA er 832 853 memo MASA DE LAMUESTRASECA 54 130 P2 CA1 CA2 2 CAPACIDAD DE ABSORCI N PROMEDIO DEL ARENA 1 23 Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 46 Ambato 2013 52 CANTERA VILLACR S Tabla 14 Resistencia al Desgaste Prueba de los ngeles Agregado Grueso Cantera Villacr s UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA 7 RESISTENCIA AL DESGASTE PRUEBA DE LOS ANGELES AGREGADO GRUESO ENSAYADO POR INEN 860 0 onw Mi m2 Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 47 Ambato 2013 53 PLANTA DE TRITURACI N DE RIDOS CONSTRUCTORA ARIAS Tabla 15 Granulometr a
163. ER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA PROPIEDADES DEL HORMIG N EN ESTADO FRESCO EN VIGAS DE HORMIG N f c 240 kg cm2 ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias NORMA NTE INEN 1578 NTE INEN 1579 ANCHO DE LA VIGA M REALIZADO POR Egda Mar a Fernanda Mill n ALTURA DE VIGA M LONGITUD DE VIGA M DE FIBRA DE FECHA DE NASA DEL MASA DEL VOLUMEN DEL CONSISTENCIA DENSIDAD DFNSIDAD PROBETA N 2 RECIPIENTELLENO DE RECIPIENTE VACIO PESO DE VIGA KG TRABAJABILIDAD HOMOGENEIDAD MEDIA POLIPROPILENO ELABORACI N RECIPIENTE M3 CM KG M3 HORMIG N KG KG KG M3 1 460 68 0 017 2322 96 2 460 7 0 017 2328 89 3 461 75 0 017 228741 3 id 163 70 0 017 MEA BUENA fa 795 gt 46 0 68 0 017 2322 96 6 458 69 0 017 2305 19 115 6 7 3 2 Comportamiento del Hormig n a Compresi n Tracci n y Flexi n ORIGEN PROBETA N Tabla 65 Resistencia a la Compresi n del Hormig n 210 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVI ENSAYO DE COMPRESI N DE CILINDROS f c 210 kg cm2 Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias REALIZADO POR Egda Ma
164. ESALOJADA POR TA MUESTRA gr MASA DEL AGREGADO VOLUMEN DE AGUA DESALOJADA emi MASA DEL RECIPIENTE MUESTRA 5 5 5 M9 M8 M7 MASA DE LA MUESTRA 5 5 5 er ler er M10 MASADELRECIPIENTE MUESTRA SECA gr 752 791 ler E ASA DE LA MUESTRA SECA APACIDAD DE ABSORCI N APACIDAD DE ABSORCI N PROMEDIO DEL ARENA 9 M11 M11 100 MIL 10 7 Ls 465 P2 CA1 CA2 2 o Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 54 Ambato 2013 59 PLANTA DE TRITURACI N DE RIDOS CONSTRUCTORA ARIAS Tabla 22 Resistencia al Desgaste Prueba de los ngeles Agregado Grueso Planta de Trituraci n de Aridos Constructora Arias COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA ENSAYADO POR INEN 860 EUA onoo Mi ma gt Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 55 Ambato 2013 60 CANTERA PLAYA LLAGCHOA Tabla 23 Granulometr a Agregado Grueso Cantera Playa Llagchoa UNIVERSIDAD T CNICA D
165. FIBER REINFORCED CONCRETE 5 5 Practical applications In Africa sisal fiber reinforced concrete has been used ex tensively for making roof tiles corrugated sheets pipes si los and gas and water tanks 5 22 Elephant grass fiber reinforced mortar and cement sheets are being used in Zam bia for low cost house construction 5 23 while wood and sisal fibers are being used for making cement composite pan el lining eaves soffits and for sound and fire insulation Kraft pulp fiber reinforced cement has found major com mercial applications in the manufacture of flat and corrugat ed sheet non pressure pipes cable pit and outdoor fiber reinforced cement paste or mortar products for gardening 5 33 5 39 5 41 5 49 The durability of these products in outdoor exposure has been demonstrated with nearly 10 years of commercial use of these materials 5 6 Summary Naturally available reinforcing materials can be used effec tively as reinforcement in portland cement concrete Natural fiber reinforced concrete is suitable for low cost construction which is very desirable for developing countries It is impor tant for researchers design engineers and the construction in dustry to vigorously pursue the use of local materials For economical engineering solutions to a variety of problems natural fiber reinforced concrete offers a viable alternative that needs to be fully investigated and exploited Wood fibers derived from the Kraft
166. Fiber Volume Content 4 55 0 0 2 0 4 0 6 0 8 Deflection in Fig 4 13 Representative load deflection curve for opti mized composite containing chopped polypropylene fiber POLYPROPYLENE FIBER e Experimental Results Results from Theoretical Analysis Average Crack Width imperial Equivalent 1 0 0394 in Fiber Volume Fig 4 14 Average crack width versus fiber volume content FIBER REINFORCED CONCRETE in Fig 4 13 Multiple matrix cracking was associated with the post cracking behavior of the composite Another testing program 4 30 showed that composites reinforced with polypropylene fibers can sustain loads be yond the first cracking load Research was conducted using composites reinforced with either monofilament or fibrillat ed fibers Tests were conducted to determine the effects of fi ber content as well as several other variables on the mechanical properties of composites Increases in fiber con tent resulted in decreases in the first cracking strength and in creases in the ultimate strength of composites in flexure Considerable shotcrete research both in the laboratory and in the field has been conducted with collated fibrillated polypropylene fibers at contents ranging from 0 4 to 0 7 per cent by volume 4 3 4 74 4 76 Collated fibrillated polypro pylene fibers are being used to replace conventional reinforcement materials in tunnel lining and slope stabiliza tion appl
167. Fibra de polipropileno de tipo fibrilada 21 Gr fico 9 V a de escape de los gases dentro de la matriz 22 Gr fico 10 Patr n de deformaci n en una matriz que rodea a una fibra sometido un esfuerzo de tracci n it 23 Gr fico 11 Representaciones esquem ticas de compuestos reforzados fibras a continuas y alineadas b discontinuas y alineadas y c discontinuas y orientadas al Zar oie eti ove Gee Fete ted i Du pete th ied ae 24 Gr fico 12 M quina de abrasi n de los ngeles 34 Gr fico 13 Cosido de la matriz de Hormig n sess 68 Gr fico 14 Ubicaci n Planta de Trituraci n de 1 74 Gr fico 15 Cono de Abrams i ordnen eis 89 Gr fico 16 Ensayo Cono de Abrams seen 90 Gr fico 17 Compresi n Cilindros de Hormig n eee 93 Gr fico 18 Toma de muestras cil ndricas de hormig n 93 Gr fico 19 Esquema para ensayo de Tracci n Indirecta 95 Gr fico 20 Esquema para determinar la resistencia a flexi n del concreto con aplicaci n de carga al centro de Ia luz viii iden errato votes ves 96 Gr fico 21 Curvas Carga Desplazamiento t picas para hormig n en masa HN y hormigones reforzados con fibras
168. For mature concrete improved material toughness is depen dent on the fiber volume content and fiber durability in the matrix Improved toughness and crack control properties with SN FRC have been demonstrated for some fiber types 4 35 Test methods used for flexural strength and toughness test ing of FRC have been published 4 36 4 37 These methods have been applied to SNFRC as have other specialized tests such as for shrinkage and crack control Work on standard test procedures to evaluate shrinkage and crack control is presently being undertaken by ASTM Subcommittee C09 42 The bonding of current commercially available synthetic fibers nylon polyester and polypropylene within the con crete matrix is mechanical There is no chemical bond The modulus of elasticity and Poisson s ratio of each material will have an effect on bonding properties as will the fiber ge ometry and type derived from monofilament or fibrillated tape Tests like the drop weight impact test and the toughness index test will show the bonding potential of various fiber types as well as the effect of other parameters such as fiber volume fiber configuration and fiber length 4 3 1 Acrylic FRC Acrylic fibers have been applied in cement based compos ites as a replacement for asbestos fiber In this process fibers are initially dispersed in a dilute water and cement mixture A pressure forming process follows in combination with vacuum dewatering Composite
169. Future Prospect for GRC Materials Proceedings of the International Congress on Glass Fiber Reinforced Cement Paris Nov 1981 3 26 Building Research Establishment GRC BRE Digest No 216 Building Research Station United Kingdom Department of Environment Garston Watford Aug 1978 3 27 Building Research Establishment A Study of the Properties of Cem FIL OPC Composites Current Paper CP 38 76 Building Research Station United Kingdom Department of Environment Garston Watford June 1976 3 28 Shah S P Ludirdja D Daniel J 1 and Mobasher B Tough ness Durability of Glass Fiber Reinforced Concrete System ACI Mate rials Journal Vol 85 No 5 Sept Oct 1988 pp 352 360 3 29 Proctor B A Long Term Strength Properties of GRC Pro ceedings Composite Materials in Buildings State of the Art Research and Prospects Consiglio Nazionale delle Ricerche Milano Italy May 1990 3 30 Bijen J M Curing of GRC Sixth Biennial Congress of the Glassfibre Reinforced Cement Association Edinburgh Scotland Oct 1987 pp 71 77 3 3 Van der Plas C The Many Improvements of GRC by Polymer Addition Eighth Biennial Congress of the Glassfibre Reinforced Cement Association Maastricht The Netherlands Oct 1991 pp 13 21 3 32 McDonald B M Burke M A and Moncarz P D The Effects of Natural Aging on a Polymer Modified Glass Fiber Reinforced Con MANUAL OF CONCRETE PRACTICE
170. IA DE TUNGURAHUA DENSIDAD REAL Y CAPACIDAD DE ABSORCI N DEL AGREGADO GRUESO ORIGEN Cantera Playa Llagchoa ENSAYADO POR Egdo Alberto Ortega FECHA 19 01 2013 Norma ENS DATO CORRESPONDENCIA UNIDAD VALOR 1 C LCULO DE LA DENSIDAD REAL DEL RIPIO M1 MASA DE LA CANASTILLA EN EL AIRE gr 1795 1501 11139 7186 000 MSE WW 5685 VR MS M6 DA 3659 DR M5 VR 2554 C LCULO DE LA CAPACIDAD DE ABSORCI N DEL RIPIO M 182 6173 MSc MBM a gr gr Mio JE MITE 7 581 9 10 pa CA1 CA2 2 o Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 61 Ambato 2013 65 CANTERA PLAYA LLAGCHOA Tabla 29 Densidad Real y Capacidad de Absorci n del Agregado Fino Cantera Playa Llagchoa UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DENSIDAD REAL Y CAPACIDAD DE ABSORCI N DEL AGREGADO FINO Cantera Playa Llagchoa gdo Alberto Ortega FECHA 19 01 2013 INEN 856 DATO CORRESPONDENCIA UNIDAD VALOR1 CALCULO DE LA DENSIDAD REAL DE LA ARENA MI 6 5 1 DA M6 500 ema 7 M6 M4 Mss
171. INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DEFLEXI N EN VIGAS DE HORMIG N f c 240 kg cm2 REFORZADOS CON 0 25 DE FIBRA DE POLIPROPILENO Y EL HORMIG N SIMPLE SIN FIBRAS ouGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias LONGITUD DE MEDIDA M REALIZADO POR Egda Mar a Fernanda Mill n DIMENSIONES CM 15X15X75 HORMIG N SIMPLE HORMIG N CON 0 25 EDAD D AS DEFLEXI N FECHA DE FECHA DE ELABORACI N ENSAYO 5X10 mm 14 06 2013 11 07 2013 Gr fico 33 Deflexi n en Vigas de Hormig n f c 240 kg cm2 Reforzados con 0 25 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin fibras 1200 1000 800 600 400 x 50 o Deformaci n 5X107 mm Hormig n Patr n Sin Fibra Hormig n con Fibra de Polipropileno 137 Gr fico 34 Comparaci n entre la deflexi n m xima en vigas de hormig n Reforzados con 0 25 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin fibras p E E o o X wv g O o E 5 a f c 210kg cm2 f c 240kg cm2 28 D as de Edad m Hormig n Simple m Hormig n con 96 0 25 Fp Interpretaci n del Gr fico La deformaci n del hormig n de f c 210 kg cm2 reforzado con fibra de polipropileno es superior al
172. MPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA PESO UNITARIO SUELTO DEL AGREGADO GRUESO Y AGREGADO FINO ORIGEN P lanta de Trituraci n de ridos Constructora Arias ENSAYADO POR Egdo Alberto Ortega FECHA 05 01 2013 Norma nenes MASA RECIPIENTE VOLUMEN RECIPIENTE VOLUMEN RECIPIENTE dm3 20 25 RECIPIENTE kg kg kg dm3 PROMEDIO kg dm3 LE a oam Tabla f 18 Peso Unitario Compactado Agregado Grueso y Agregado Fino Planta de Trituraci n de Aridos Constructora Arias UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA PESO UNITARIO COMPACTADO DEL AGREGADO GRUESO Y AGREGADO FINO OSEE lanta de Trituraci n de Constructora Arias toma NEN 858 VOLUMEN RECIPIENTE am 20 25 AGREGADO AGREGADO PESO UNITARIO PESO UNITARIO AGREGADO RECIPIENTE eerie m PROMEDIO kg dm3 ag 3 155 m 1 590 1556 zs m Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM
173. Majumdar A J and Nurse W Glass Fibre Reinforced Cement Materials Science and Engineering Vol 15 1974 pp 107 127 3 4 Larner L J Speakman K and Majumdar A J Chemical Inter actions between Glass Fibres and Cement Journal of Non Crystalline Solids Vol 20 1976 pp 43 74 3 5 Design Guide Glassfibre Reinforced Cement Pilkington Brothers Ltd Second Edition Seel House Press Liverpool England Jan 1979 3 6 Hannant D J Fibre Cements and Fibre Concretes John Wiley and Sons Ltd New York 1978 213 pp 3 7 PCI Committee on Glass Fiber Reinforced Concrete Panels Manual for Quality Control for Plants and Production of Glass Fiber Reinforced Concrete Products Precast Prestressed Concrete Institute Chicago 1991 168 pp 3 8 PCI Committee on Glass Fiber Reinforced Concrete Panels Recom mended Practice for Glass Fiber Reinforced Concrete Panels Precast Pre stressed Concrete Institute Chicago 1993 99 pp 3 9 Daniel J I and Pecoraro M E Effect of Forton Polymer on Cur ing Requirements of AR Glass Fiber Reinforced Cement Composites Report to Forton Inc Sewickley Pennsylvania submitted by Construction Technology Laboratories a Division of the Portland Cement Association Skokie Oct 1982 3 10 Mobasher B and Shah S P Test Parameters for Evaluating Toughness of Glass Fiber Reinforced Concrete Panels ACI Materials Journal Sept Oct 1989 pp 448 458 3 11 D
174. N INDIRECTA DE CILINDROS f c 210 kg cm2 e FIBRADE FECHADE FECHADE DI METRO VOLUMEN pensipap DENSIDAD POLIPROPILENO ELABORACI N ENSAYO cm M3 KG M3 2 2296 21 11953 33 4 28 05 2013 04 06 2013 228240 228937 11735 20 6 2289 50 11852 42 8 228240 15281 35 10 28 05 2013 04 06 2013 2277 84 228088 15162 09 12 2282 40 15479 09 14 2282 40 17498 32 16 28 05 2013 04 06 2013 229621 228700 1722005 18 228240 17279 17 20 2282 40 18613 44 22 28 05 2013 04 06 2013 2308 11 229097 18699 06 24 228240 18430 98 231314 18471 75 28 28 05 2013 04 06 2013 2277 84 2291 13 18499 28 30 228240 18582 86 32 2289 50 17859 16 34 28 05 2013 04 06 2013 2277 84 228561 17768 44 36 2289 50 1760331 Bb 19 ASTM 496 96 03 ESFUERZO TRACCI N ESFUERZO MEDIO RELACI N c COMPRESI N TRACCI N 11 08 13 69 15 14 16 02 16 17 15 59 ORIGEN REALIZADO POR PROBETA N Tabla 68 Resistencia a la Tracci n Indirecta o Tracci n por Compresi n del Hormig n f c 240 kg cm2 Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias Egda Mar a Fernanda Mill n FIBRA DE POLIPROPILENO FECHA DE ELABORACI N 29 05 2013 29 05 2013 29 05 2013 29 05 2013 29 05 2013 29 05 2013 FECHA DE ENSAYO 05 06 2013 05 06 2013 05 06 2013 05 06 2013 05 06 2013 05 06 2013 DI METRO UNIVERSIDAD
175. NFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA PESO UNITARIO COMPACTADO DE LA MEZCLA ORIGEN Cantera Playa Llagchoa ENSAYADO POR Egdo Alberto Ortega FECHA 12 01 2013 INEN 858 MASA RECIPIENTE kg 9 90 VOLUMEN RECIPIENTE dm3 2025 CANTIDAD ig FINO A ADIDO AGREGADO AGREGADO PESOUNITARIO PESOUNITARIO te RECIPIENTE dkg MEZCLA ke dm3 PROMEDIO kg dm3 R pr eo an ioo 100 90 1 900 60 40 60 00 20 00 1 728 1 800 1 700 DENSIDAD APARENTE PROMEDIO kg cm3 gt a 2 os PORCENTAJE PTIMO DE LA MEZCLA 9 DENSIDAD OPTIMA DE LOS AGREGADOS PORCENTAJE MAXIMO DE AGREGADO FINO PORCENTAJE M XIMO DE AGREGADO GRUESO PORCENTAJE PTIMO DE AGREGADO FINO 63 179 Fuente ORTEGA La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 60 Ambato 2013 64 CANTERA PLAYA LLAGCHOA Tabla 28 Densidad Real y Capacidad de Absorci n del Agregado Grueso Cantera Playa Llagchoa UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINC
176. NFs require relatively small amounts of energy and technical know how for their pro duction compared to some other types of fibers In the his torical context the use of raw natural fibers in construction substantially preceded the advent of conven tional reinforced concrete Straw reinforced sun dried mud bricks for wall construction and horse hair in mortar Sugar cane Fiber type Coconut Sisal Bagasse Fiber length N A in Wood fiber Elephant Water kraft grass reed Plantain Musamba pulp N A N A N A N A 0 1 0 2 elasticity ksi 2175 2750 Fiber 0 004 0 008 0 002 0 004 0 001 Specific 12 13 N A N A N A N A N A L5 gravity Modulus of 14 500 710 750 200 130 N A Ultimate tensile strength psi 17 400 40 000 f 36 250 29 000 82 400 j 50 750 Elongation at break percent Water absorption percent Note N A properties not readily available or not applicable Metric equivalents 1 in 25 4 mm 1 ksi 1000 psi 6 895 MPa 145 000 25 800 10 000 13 300 12 000 101 500 8 2 3 6 12 5 9 9 7 N A Table 5 2 Mechanical properties of several types of fibers Average Average diameter Average length Absorption after Average fiber Average tensile Average bonding do uo Type of fiber in in 24 hr percent density SG strength psi strength psi percent Bagasse 0 020 1 38 122 5 0 639 3 570 36 N A Coconut 0 027 11 02 58 5 0 580 8 825 40 2 600 Jute 0 004 1
177. ORIGEN Cantera Villacr s NORM IET RETENIDO QUE L MITES ASTM 96 PARCIAL gr ACUMULADO gr ACUMULADO PASA QUE PASA 2x oo 00 w too0 i12 oo 00 _ oo 1000 95 10 Ww ye are J xx ar 5 533 467 15936 9804 980 20 0 5 BANDEJA 258 9902 993 07 TAMA O NOMINAL M XIMO QUE PASA 1 00 10 00 100 00 ABERTURA TAMIZ mm L MITE SUPERIOR 8 L MITE INFERIOR he ACUMULADO Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 41 Ambato 2013 47 CANTERA VILLACR S Tabla 8 Granulometr a Agregado Fino Cantera Villacr s UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA AN LISIS GRANULOM TRICO DEL AGREGADO FINO ORIGEN Cantera Villacr s morma nene _ RETENIDO QUE L MITES ASTM 96 PARCIAL gr ACUMULADO gr ACUMULADO PASA QUE PASA se w oo oo o 4 no no w 100 295 100 1569 1689 241 759 80 10 e 1
178. ORMATIVOS A CONSULTAR Norma ASTM C 31 Pr ctica para hacer y curar espec menes de ensayo de hormig n en el campo Norma ASTM C 42 M todo de ensayo para obtener y ensayar n cleos calados y vigas aserradas de hormig n Norma ASTM C 192 Pr ctica para hacer y curar espec menes de ensayo de hormig n en el laboratorio Norma ASTM C 617 Pr ctica para refrentar espec menes cil ndricos de hormig n Norma ASTM C 670 Pr ctica para la preparaci n de informes de precisi n y desviaci n para m todos de ensayo para materiales de construcci n Norma ASTM 873 M todo de ensayo para determinar la resistencia la compresi n de cilindros de hormig n tomados en la obra en moldes cil ndricos Norma ASTM C 1077 Pr ctica para laboratorios de ensayo de hormig n y ridos para hormig n para uso en la construcci n y criterios para la evaluaci n de laboratorios Norma ASTM C 1231 Pr ctica para uso de cabezales no adherentes en la determinaci n de la resistencia a la compresi n de cilindros de hormig n endurecido Norma ASTM E 4 Pr cticas para la verificaci n de la presi n en m quinas de ensayo Norma ASTM E 74 Pr ctica para la calibraci n de los instrumentos que miden la presi n para verificar el indicador de presi n en las m quinas de ensayo Z 2 BASE DE ESTUDIO ASTM C 39 05 Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens American Society for Testing and Materials Philadelphia 2005
179. Present applications of SFRC are discussed in the fol lowing sections 2 6 1 Applications of cast in place SFRC Many cast in place SFRC applications involve slabs on grade either in the form of pavements or industrial floors As early as 1983 twenty two airport paving projects had been completed in the United States 2 121 and over 20 million square feet 1 9 million square meters of industrial flooring had been constructed in Eu rope through 1990 2 122 Many other projects includ ing bridge deck overlays and floor overlays have been reported 2 8 2 123 In 1971 the U S Army Construction Engineering Re search Laboratory performed controlled testing of SFRC runway slabs subjected to C5A airplane wheel loadings Based on this investigation the Federal Aviation Admin istration prepared a design guide for steel fibrous concrete for airport pavement applications 2 124 Analysis of test data indicated that SFRC slabs need to be only about one half the thickness of plain concrete slabs for the same wheel loads An example of SFRC industrial floors is the 796 000 f 74 000 m Honda Automobile Assembly and Office Build 544 1R 18 1 Deformed Stress V 12 Stress ksi f MPa SIFCON Compression Test Load Normal to Fiber Axis Mix No 1 Cored Specimens 0 2 0 4 0 6 0 8 0 100 Strain Fig 2 11 Typical effects of fiber type on the stress strain curve of SIFCON in compression ing in Alliston Ontario Cana
180. RENDIMIENTO Y 1579 2013 Voluntaria CONTENIDO DE AIRE METODO GRAVIMETRICO 2013 03 1 OBJETO 1 1 Esta norma establece el m todo de ensayo para determinar la densidad del hormig n reci n mezclado y proporciona las f rmulas para calcular el rendimiento el contenido de cemento y el contenido de aire del hormig n de cemento hidr ulico 2 ALCANCE 2 1 Este m todo de ensayo se aplica a hormigones con densidades que est n entre 1 850 kg m y 2 480 kg m Este m todo de ensayo no es aplicable a hormigones utilizados en la fabricaci n de tuber as y unidades para alba iler a 3 DEFINICIONES 3 1 Para los efectos de esta norma se adopta la siguiente definici n 3 1 1 Hendimiento Es el volumen de hormig n producido en una mezcla de la que se conocen las cantidades de los materiales componentes 4 SIMBOLOG A Contenido de aire en el hormig n porcentaje de vac os Contenido real de cemento kg m Masa del cemento en la amasada kg Densidad del hormig n kg m Masa total de todos los materiales en la amasada kg ver nota 1 Masa del recipiente de medici n lleno con hormig n kg Masa del recipiente de medici n kg Rendimiento relativo Densidad te rica del hormig n calculada en una condici n libre de aire kg m ver nota 2 Rendimiento volumen del hormig n producido por amasada m Volumen te rico del hormig n en el dise o de mezcla m3 Volumen del hormig n producido por amasada
181. RMIGON 08 NTE INEN 1576 Elaboraci n y curado en obra de espec menes para ensayo de cilindros 62 ACI Report on Fiber Reinforced Concrete p 544 1R 47 literal 4 3 7 Polypropylene FRC 102 Tabla 42 Dosificaci n para 0 15 de Fibra de Polipropileno en cilindros de hormig n f c 2210 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias aros REFERENCIAS UNIDADES DATOS N MERO DE IINDROS D JD METRODCUNDRO tm DENSIDAD DE LA FIBRA DE POLIPROPILENO 09 Tabla 43 Dosificaci n para 0 20 de Fibra de Polipropileno en cilindros de hormig n f c 2210 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DOSIFICACI N PARA 0 20 6 DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN CILINDROS DE HORMIG N f c 210 kg cm2 Prenta de Trituraci n de Aidos Consiros _ _ N MERO DE CIIMDROS
182. RSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DEFLEXI N EN VIGAS DE HORMIG N f c 210 kg cm2 REFORZADOS CON 0 25 DE FIBRA DE POLIPROPILENO Y EL HORMIG N SIMPLE SIN FIBRAS ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias LONGITUD DE MEDIDA M 0 70 REALIZADO POR Egda Mar a Fernanda Mill n DIMENSIONES CM 15X15X75 HORMIG N SIMPLE HORMIG N CON 0 25 FECHA DE ENSAYO EDAD D AS DEFLEXI N DEFLEXI N ELABORACI N CARGA KG CARGA KG 5X107 mm 5X107 mm f o 30 450 1 5 50 28 2 2 2 3 3 7 13 06 2013 11 07 2013 ejejejeje ojo o o 55 mNm o Nje 60 60m 698 5 700 650 600 600 i 300 Gr fico 32 Deflexi n en Vigas de Hormig n f c 210 kg cm2 Reforzados con 0 25 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin fibras N o n 2 n n BlWlwi msn NID N oj un Carga Kg Deflexi n 5X107 mm Hormig n Patr n Sin Fibra Hormig n con 0 23 Fibra Polipropileno 136 Tabla 79 Deflexi n en Vigas de Hormig n f c 240 kg cm2 Reforzados con 0 25 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin fibras UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE
183. Recent developments for improvement of GFRC durability Even though polymer additions to AR GFRC have been shown to reduce the rate at which GFRC composites lose strength 544 1R 29 and ductility 3 29 3 33 3 39 3 41 commercially available GFRC systems will still experience reductions in strength and ductility at a rate that is environment dependent Over the past few years several new methods of improving the long term du rability of have been developed of these methods in volve either specially formulated chemical coatings on the glass fibers or modification of the cement matrix 3 4 3 1 Glass fiber modifications Since the introduction of alkali resistant glass fiber in 1971 several attempts have been made to further improve glass fibers for use in GFRC Most of these attempts have been directed towards improv ing commercially available AR glass fibers by application of special fiber coatings These special coatings are intended to reduce the affinity of the glass fibers for calcium hydroxide the hydration product that is primarily responsible for com posite embrittlement Some second generation AR glass fi bers which are currently commercially available are examples of the potential benefits of fiber coatings Long term durability data for composites manufactured with these fibers indicate that strength and ductility decrease at slower rates than conventional AR glass composites However there is still some los
184. Reinforced Cements and Concretes Sheffield England July 1986 2 155 Balaguru P and Kendzulak J Mechanical Properties of Slurry Infiltrated Fiber Concrete SIFCON Fiber Reinforced Con crete Properties and Applications SP 105 American Concrete Insti tute Detroit 1987 pp 247 268 2 156 Naaman A E Advances in High Performance Fiber Rein forced Cement Composites Proceedings of IABSEE Symposium on Concrete Structures for the Future Paris 1987 pp 371 376 2 157 Naaman A E and Homrich J R Tensile Stress Strain Properties of SIFCON ACI Materials Journal Vol 86 No 3 May June 1989 pp 244 25 544 1R 24 CHAPTER 3 GLASS FIBER REINFORCED CONCRETE GFRC 3 1 Introduction Much of the original research performed on glass fiber re inforced cement paste took place in the early 1960s This work used conventional borosilicate glass fibers E glass and soda lime silica glass fibers A glass The chemical compositions and properties of selected glasses are listed in Tables 3 1 3 1 3 2 and 3 2 3 2 3 3 respectively Glass compositions of E glass and A glass used as reinforcement were found to lose strength rather quickly due to the very high alkalinity pH gt 12 5 of the cement based matrix Consequently early A glass and E glass composites were unsuitable for long term use 3 4 Continued research however resulted in the development of a new alkali resistant fiber AR glass f
185. S Ing Ra l Cabrera HOLCIM ECUADOR A HORMIGONES Sr Carlos Aulestia LAFARGE CEMENTOS S A Ing Xavier Arce C MARA CONSTRUCCI N GUAY AQUIL Ing Marlon Valarezo UNIVERSIDAD T CNICA PARTICULAR DE LOJA Arq Soledad Moreno INTACO ECUADOR 5 Ing Carlos Gonz lez INTACO ECUADOR S A Ing V ctor Buri HORMIGONES H RCULES S A Ing Douglas Alejandro MUNICIPIO DE GUAY AQUIL Ing Ver nica Miranda COLEGIO INGENIEROS CIVILES PICHINCHA HORMIGONES EQUINOCCIAL Ing Diana S nchez FACULTAD DE INGENIER A PONTIFICIA UNIVERSIDAD CAT LICA DEL ECUADOR Ing Stalin Serrano HORMIGONES EQUINOCCIAL Ing Xavier Herrera HORMIGONERA QUITO Ing Mireya Mart nez CAMINOSCA CIA LTDA Ing Rub n V squez CEMENTO CHIMBORAZO C A Ing V ctor Luzuriaga INDUSTRIAS GUAP N S A Ing Patricio Torres DICOPLAN CIA LTDA Ing Luis Balarezo CUERPO DE INGENIEROS DEL EJ RCITO Ing Carlos Castillo Prosecretario T cnico INECYC Otros tr mites La NTE 1 578 1990 sin ning n cambio en su contenido fue DESREGULARIZADA pasando de OBLIGATORIA a VOLUNTARIA seg n Acuerdo Ministerial No 235 de 1998 05 04 publicado en el Registro Oficial No 321 del 1998 05 20 Esta NTE INEN 1 578 2010 Primera Revisi n reemplaza a la NTE INEN 1 578 1990 El Directorio del INEN aprob este proyecto de norma en sesi n de 2010 03 26 Oficializada como Voluntaria Por Resoluci n No 036 2010 de 2010 04 02 Registro Oficial No 213 de 2010 06
186. S MASA RECIPIENTE kg 9 90 VOLUMEN RECIPIENTE dm3 20 25 AGREGADO AGREGADO PESO UNITARIO PESO UNITARIO AGREGADO RECIPIENTE kg kg kg dm3 PROMEDIO kg dm3 1383 UE T 1289 1323 Tabla 26 Peso Unitario Compactado Agregado Grueso y Agregado Fino Cantera Playa Llagchoa UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA PESO UNITARIO COMPACTADO DEL AGREGADO GRUESO Y AGREGADO FINO ORIGEN Cantera Playa Llagchoa ENSAYADO POR Egdo Alberto Ortega FECHA 12 01 2013 norma NENAS MASA RECIPIENTE kg VOLUMEN RECIPIENTE dm3 20 25 AGREGADO AGREGADO PESO UNITARIO PESO UNITARIO AGREGADO RECIPIENTE kg kg kg dm3 PROMEDIO kg dm3 1551 a 1 551 1526 em isis Fuente ORTEGA A La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 59 Ambato 2013 63 CANTERA PLAYA LLAGCHOA Tabla 27 Peso Unitario Compactado de Mezcla Cantera Playa Llagchoa UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU I
187. Smith B L Sisal Cement Composites as Low Cost Construction Materials Appropriate Technology London Vol 6 No 3 1979 pp 6 8 5 20 Everett A Materials Batsford Technical Publications London 1981 pp 227 237 5 21 New A Wood Fiber Cement Building Board Australia News CSIRO Industrial New Council of Scientific and Industrial Research 1982 5 22 Coutts S P and Ridikos V Refined Wood Fiber Cement Products APPITA Vol 35 No 5 1982 pp 395 400 5 23 Subrahmanyam B V Bamboo Reinforcement for Cement Matri ces New Reinforced Concretes edited by R N Swamy Surrey University Press U K 1984 pp 141 194 5 24 Narayana S K and Rehman P M A Bamboo Concrete Compos ite Construction J Inst of Engineers India Vol 42 1962 pp 426 440 5 25 Youssef M A R Bamboo as a Substitute for Steel Reinforce ment in Structural Concrete New Horizons in Construction Materials 1 edited by H Y Fang Envo Publishing Co Lehigh Valley 1976 pp 522 554 5 26 The Use of Bamboo and Reeds in Building Construction Publi cation No St So 113 Department of Economic and Social Affairs United Nations New York 1972 5 27 Murthy D K and Deshpande C V Some New Techniques to Improve the Structural Behavior of Bamboo Reinforced Concrete for Low Cost Rural Housing Proc National Seminar on Material Science and Technology Madras India 1973 pp 211
188. T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA ENSAYO DE TRACCI N INDIRECTA DE CILINDROS f c 240 kg cm2 VOLUMEN DENSIDAD M3 KG M3 120 DENSIDAD 2289 45 2299 58 2299 58 2309 83 2297 17 2304 14 NORMA LONGITUD DE CILINDRO M 13771 76 13928 73 13693 28 17509 54 17638 99 17748 05 19206 67 19622 54 19514 50 21020 00 20886 48 20984 33 20407 41 20369 69 20254 51 19915 08 19972 16 19693 90 ASTM 496 96 03 ESFUERZO TRACCI N ESFUERZO RELACI N c COMPRESI N MEDIO EDAD D AS TRACCI N e ii id i Gr fico 25 Resistencia a la Tracci n del Hormig n vs Porcentaje de Fibra de Polipropileno E 96 ptimo 0 23 0 00 0 05 0 10 0 15 0 25 0 30 0 35 Resistenia a la Tracci n del Hormig n kg cm2 Porcentaje de Fibra de Polipropileno 906 f c 210kg cm2 f c 240 kg cm2 Interpretaci n del Gr fico Concluidos los ensayos de tracci n indirecta en los cilindros de hormig n de f c 210 kg cm2 y f c 240 kg cm2 con distintas concentraciones de fibra de polipropileno se determin que el porcentaje ptimo de fibra es aproximadamente 0 23 en donde se presenta un incremento considerable en la
189. The SFRC had EA in 9 5 mm maximum size aggregates Test results showed that the coefficient of static friction for dry concrete surfac es with no wear erosion or deterioration of the surface was independent of the steel fiber content After simulated abrasion and erosion of the surface the steel fiber rein forced surfaces had up to 15 percent higher skid and rolling resistance than did plain concrete under dry wet and fro zen surface conditions 2 2 4 Durability 2 2 4 1 Freezing and thawing All the well known prac tices for making durable concrete apply to SFRC For freezing and thawing resistance the same air content crite ria should be used as is recommended in ACI 201 Expo sure tests have generally revealed that for freezing and thawing resistance SFRC must be air entrained 2 89 Air void characteristics of SFRC and non fibrous concrete are similar in nature supporting the above hypothesis 2 15 2 2 4 2 Corrosion of fibers crack free concrete Expe rience to date has shown that if a concrete has a 28 day compressive strength over 3000 psi 21 MPa is well compacted and complies with ACI 318 recommendations for water cement ratio then corrosion of fibers will be limited to the surface skin of the concrete Once the sur face fibers corrode there does not seem to be a propaga tion of the corrosion much more than 0 10 in 2 5 mm below the surface This limited surface corrosion seems to exist even when the co
190. UATORIANO DEL CEMENTO Y DEL HORMIG N INECYC Otros tr mites El Directorio del INEN aprob este proyecto de norma en sesi n de 2010 11 26 Oficializada como Voluntaria Por Resoluci n No 144 2010 de 2010 12 23 Registro Oficial No 367 de 2011 01 20 Instituto Ecuatoriano de Normalizaci n INEN Baquerizo Moreno E8 29 y Av 6 de Diciembre Casilla 17 01 3999 Telfs 593 2 2 501885 al 2 501891 Fax 593 2 2 567815 Direcci n General E Mail direccion inen gob ec rea T cnica de Normalizaci n E Mail normalizacion inen gob ec rea T cnica de Certificaci n E Mail certificacion inen gob ec rea T cnica de Verificaci n E Mail verificacion inen gob ec rea T cnica de Servicios Tecnol gicos E Mail inencati inen gob ec Regional Guayas E Mail inenguayas inen gob ec Regional Azuay E Mail inencuenca inen gob ec Regional Chimborazo E Mail inenriobamba inen gob ec URL www inen gob ec INIEN INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACI N Quito Ecuador NORMA T CNICA ECUATORIANA NTE INEN 2 528 2010 C MARAS DE CURADO GABINETES H MEDOS TANQUES PARA ALMACENAMIENTO EN AGUA Y CUARTOS PARA ELABORAR MEZCLAS UTILIZADOS EN ENSAYOS DE CEMENTO HIDR ULICO Y HORMIG N REQUISITOS Primera Edici n STANDARD SPECIFICATION FOR MIXING ROOMS MOIST CABINETS MOIST ROOMS AND WATER STORAGE TANKS USED IN THE TESTING OF HYDRAULIC CEMENTS AND CONCRETES First Edition DESCRIPTORES Materiales de construcci n y edificaci n plani
191. Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias oo RHRNGA paros Vigas N MERODEVIGAS y 1 DFp DENSIDAD DE LA FIBRA DE POLIPROPILENO _ gr em3 09 CPV CANTIDAD DEFIBRA DE POLIPROPILENO PARA VIGAS Tabla 53 Dosificaci n para 0 20 de Fibra de Polipropileno en Vigas de hormig n f c 2210 kg cm2 PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DOSIFICACI N PARA 0 2096 DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN VIGAS DE HORMIG N f c 210 kg cm2 JORGEN Panta de Trturaci n de ridos Constactora as OOOO om o o UNDADS MIGAS 1i 0m DENSIDAD DE LA FIBRA DE POLIPROPILENO foma 09 02 108 Tabla 54 Dosificaci n para 0 25 de Fibra de Polipropileno en Vigas de hormig n f c 2210 kg cm2 PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DOSIFICACI N PARA 0 2596 DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN VIGAS DE HORMIG N f c 210 kg cm2 JORGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias oos UNDADES DATOS NMmRODWGN Oo h 1 w owmubvG 95 obo DA ANETO m wumbVGA its fp DENSIDAD DELA FIBRA DE POLIPROPILENO elem os Tabla 55 Dosificaci n para 0 30 de Fibra de Polipropileno en Vigas de
192. YO REA CM2 CARGA KG COMPRESI N o POLIPROPILENO ELABORACI N M3 KG KG M3 KG CM2 FLEXION 1 0 00 1125 0 0 017 38 7 2293 33 441 13 72 9 13 2 0 10 1125 0 0 017 38 9 2305 19 498 15 49 9 84 38 6 3 0 15 28 05 2013 04 06 2013 1125 0 0 017 2287 41 541 16 83 10 44 4 0 20 1125 0 0 017 2322 96 566 17 61 10 76 5 0 017 2281 48 571 17 76 10 99 6 0 017 2293 33 573 17 83 11 17 er e z AR Tabla 70 Resistencia a la Flexi n del Hormig n 240 kg cm2 con una carga puntual en el centro de la luz UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA ENSAYO DE FLEXI N EN VIGAS DE HORMIG N CON UNA CARGA PUNTUAL EN EL CENTRO DE LA LUZ f c 240 kg cm2 ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias NORMA ASTM C 293 REALIZADO POR Egda Mar a Fernanda Mill n DIMENSIONES CM 15X15X76 LONGITUD DE MEDIDA 70 RELACI N 96 DE DE FECHA DE VOLUMEN DE VIGA DENSIDAD M DULO DE ROTURA EDAD PROBETA N 3 FECHA DE ENSAYO REA CM2 CARGA KG A COMPRESI N o POLIPROPILENO ELABORACI N M3 KG KG M3 KG CM2 D AS FLEXION 1 0 00 1125 0 0 017 39 2 2322 96 584 18 17 10 56 2 0 10 1125 0 0 017 39 3 2328 89 642 19 97 11 07 3 0 15 1125 0 0 017 38 6 2287 41 695 21 62 11 85 29 05 2013
193. a de Certificaci n E Mail certificacion inen gov ec rea T cnica de Verificaci n E Mail verificacion inen gov ec rea T cnica de Servicios Tecnol gicos E Mail inencati inen gov ec Regional Guayas E Mail inenguayas inen gov ec Regional Azuay E Mail inencuencaQinen gov ec Regional Chimborazo E Mail inenriobambaQinen gov ec URL www inen gov ec INIEN INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACI N Quito Ecuador NORMA T CNICA ECUATORIANA NTE INEN 1 573 2010 Primera revisi n HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO DETERMINACI N DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESI N DE ESPEC MENES CIL NDRICOS DE HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO Primera Edici n STANDARD TEST METHOD FOR COMPRESSIVE STRENGTH OF CYLINDRICAL CONCRETE SPECIMENS First Edition DESCRIPTORES Materiales de construcci n y edificaci n materiales y productos minerales ridos para hormig n contenido de arcilla ensayo CO 02 10 301 CDU 691 32 620 173 CIIU 3699 ICS 91 100 30 Instituto Ecuatoriano de Normalizaci n INEN Casilla 17 01 3999 Baquerizo Moreno E8 29 y Almagro Quito Ecuador Prohibida la reproducci n ICS 91 100 30 CO 02 10 301 HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO NTE INEN DETERMINACI N DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESI N DE 1 573 2010 ESPEC MENES CIL NDRICOS DE HORMIG N DE CEMENTO Primera revisi n HIDR ULICO 2010 06 Norma T cnica Ecuatoriana Voluntaria 1 OBJETO 1 1 Esta norma establece el m todo de ensayo para
194. a de ensayo 98 Se debe tener en cuenta que la carga ser aplicada a una raz n constante y sin impacto a una velocidad de 3 a 5 kg seg siendo una velocidad relativamente lenta para desarrollar este ensayo con duraci n estimada de 20 a 30 minutos Se debe retirar el deflect metro antes que ocurra la falla total de la viga porque podr a da arse el equipo Tomar las lecturas de deformaci n cada 50 kg hasta el 5096 de la carga m xima estimada y cada 100 kg hasta la falla total de muestra ensayada Realizar la curva Carga Desplazamiento en funci n de los datos obtenidos Gr fico 22 Deflect metro Gr fico 23 Brazo Mec nico del Deflect metro Fuente Laboratorio de Ingenier a Civil Universidad T cnica de Ambato BONILLA Nelly Tesis de grado 142 FICM UTA 99 6 7 METODOLOG A 6 7 1 Dosificaci n de Hormig n para Agregados de la Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias Tabla 39 Dosificaci n para Hormig n de fc 2210 kg cm2 con Agregados de la Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DOSIFICACI N DEL HORMIG N M TODO DE LA UNIVERSIDAD CENTRAL ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos FECHA 15 05 2013 RE
195. a granulometr a discontinua o se dispone un volumen insuficiente de pasta de cemento 2 Formaci n de bolas o erizos se produce por una concentraci n local de fibras entrecruzadas o enmara adas 3 Exudaci n sta se produce cuando el volumen de agua empleada en el 1 ET 47 amasado es superior que la cantidad de cemento y los ridos Beltr n A 2008 Ensayos en el Hormig n 90 d Densidad del Hormig n Fresco La densidad o masa espec fica del hormig n depende principalmente de la naturaleza de los agregados su granulometr a y la forma de compactaci n que fue empleada Mientras mayor sea la densidad de los agregados utilizados y mejor compactada est la mezcla ser mayor la densidad del hormig n La norma NTE INEN 1579 establece el m todo de ensayo para determinar la densidad del hormig n reci n mezclado El mismo que indica que una vez determinada la masa del hormig n compactada dentro de un recipiente se relaciona para el volumen del mismo obteni ndose de esta forma la densidad del hormig n utilizando la siguiente f rmula Mc Dyr CN Donde Dyr Densidad del hormig n fresco kg m Mc Masa del recipiente de medici n lleno con hormig n kg Mm Masa del recipiente de medici n kg Vm Volumen del recipiente de medici n m 6 6 3 2 Propiedades del Hormig n en Estado Endurecido a Resistencia a la Compresi n del Hormig n Este m todo de ensayo cons
196. a precisi n de 0 01 g Contenido de cemento cuando se lo solicite con una precisi n de 0 5 kg Contenido de aire cuando se lo solicite con una precisi n de 0 196 e i Otros detalles necesarios para la completa identificaci n de la muestra a b C d e h 6 7 Precisi n y desviaci n 6 7 1 Las estimaciones de precisi n para este m todo de ensayo se basan en la recolecci n de datos por la National Ready Mixed Concrete Association ver nota 10 Los datos representan mezclas de hormig n con un asentamiento de 75 mm a 150 mm y la densidad est en un rango entre 1 842 kg m a 2 483 kg m e incluye hormigones con aire incorporado y sin aire incorporado El estudio se realiz utilizando recipientes de medici n de 7 litros y de 14 litros 6 7 1 1 Precisi n para un solo operador Se ha encontrado que la desviaci n est ndar de un solo operador para la densidad del hormig n reci n mezclado es de 10 4 kg m 1s Por lo tanto los resultados de dos ensayos adecuadamente realizados por el mismo operador en la misma muestra de hormig n no deben diferir en m s de 29 6 kg m d2s ver nota 11 6 7 1 2 Precisi n para varios operadores Se ha encontrado que la desviaci n para varios operadores para la densidad del hormig n reci n mezclado es de 13 1 kg m 1s Por lo tanto los resultados de dos ensayos adecuadamente realizados por dos operadores en la misma muestra de hormig n no deben diferir en m s de 37 0 kg m d2s ve
197. aci n servir como una gu a para la correcta utilizaci n de la fibra de polipropileno en las diferentes obras de ingenier a civil permitiendo que profesionales de la construcci n consideren este tipo de material como refuerzo en el hormig n por qu ofrece una gran variedad de ventajas como se ha descrito anteriormente mejorando la calidad del hormig n a trav s de sus propiedades mec nicas adem s ayudar a optimizar los recursos debido a la facilidad y rapidez a diferencia de otros materiales 141 C MATERIALES DE REFERENCIA 1 BIBLIOGRAF A ACI American Concrete Institute An International symposium fibre reinforced concrete Detroit ACI 1974 ACI Special Publication SP 44 BRAVO Jos Comportamiento mec nico del Hormig n reforzado con fibras Chile 2003 BELTR N L Hormig n reforzado con fibras de polipropileno Tesis de Grado de la Escuela Polit cnica Nacional pp 41 Quito 1956 BOWLES Joseph Manual de Laboratorio de Suelos Editorial Mc Graw Hill M xico D F M xico CAMANIERO Ra l Dosificaci n de Mezclas Quito 2008 CHAN Jos Influencia de los agregados p treos en las caracter sticas del concreto 2003 CONRADO Mar a Bel n Dise o de Hormigones con Fibra para resistencia a la compresi n Universidad Central 2012 CUENCA Estefan a Introducci n Sobre HRF Y HAC HANNANT L 1994 Fiber Reinforced Cements and Concrets En ILLSTON J Mater
198. action on strength parameters of jute fiber reinforced cement composites Fiber volume Flexural Compressive Tensile Mix ratio fraction Fiber Compressive Tensile Modulus of toughness Young s Young s cement sand percent length in strength psi strength psi rupture psi in Ib modulus ksi modulus ksi 0 4560 175 410 0 3 2250 1400 1 1 0 5175 200 540 4 9 2050 1450 2 1 0 4350 285 650 17 1800 1700 1 0 3 1 0 5430 300 555 6 6 1850 1600 4 1 0 5075 245 480 6 1 1900 1650 2 0 5 4435 250 565 5 8 2200 1500 2 0 7 4160 340 600 7 4 1600 1450 2 1 5 4520 255 640 7 3 1700 1350 0 5570 295 610 0 5 2150 2250 2 0 5 5430 365 815 7 8 2050 2600 1 1 2 0 7 4705 315 730 8 9 2050 1950 2 1 0 4750 315 650 9 7 1800 2100 2 1 5 4055 305 580 7 2 1250 2550 0 5070 305 545 0 4 1750 2600 2 0 5 4055 335 645 7 3 1450 3300 1 2 2 0 7 4165 360 670 8 9 1950 3250 2 1 0 4710 295 570 7 1 2050 2300 2 1 5 3620 235 545 6 6 2200 2400 Metric equivalents 1 in 25 4 mm 1 ksi 1000 psi 6 895 MPa 1 in Ib 0 113 Nm Table 5 6 Comparison of the properties of elephant grass fiber reinforced roofing sheets with those reinforced with asbestos fibers Cement sheets reinforced with asbestos fiber Cement sheets reinforced with Properties elephant grass fibers Consistency at 25 percent water Impact strength ft Ib 2 98 Flexural strength psi 2600 Impermeability Excellent Water absorption percent 20 6 oai 020 Sound tra
199. ada al esp cimen dentro del 1 de la precisi n del sistema 4 3 Espec menes 4 3 1 Los espec menes no deben ser ensayados si cualquier di metro individual de un cilindro difiere de cualquier otro di metro del mismo cilindro en m s del 2 ver nota 8 4 3 2 Antes de ser ensayados ning n extremo de los espec menes de ensayo debe apartarse de la perpendicularidad a los ejes en m s de 0 5 aproxi madamente equivalente 1 mm en 100 mm Los extremos de los espec menes para ensayo de compresi n que no est n planos dentro de 0 050 mm deben ser cortados o limados para cumplir esta tolerancia o se deben refrentar con mortero de azufre de acuerdo con la norma ASTM C 617 o cuando se permita con la norma ASTM C 1 231 El di metro utilizado para calcular el rea de la secci n transversal del esp cimen de ensayo debe determinarse con una aproximaci n de 0 25 mm promediando dos di metros medidos alrededor de la altura media del esp cimen y que formen ngulos rectos entre s 4 3 3 Se permite reducir el n mero de cilindros individuales medidos para determinaci n del di metro promedio a uno por cada diez espec menes o tres espec menes por d a el que sea mayor si se conoce que todos los cilindros han sido fabricados de un solo lote de moldes reusables o moldes para un solo uso que siempre producen espec menes de di metros promedio dentro de un rango de 0 5 mm Cuando los di metros promedio no caen dentro del rango de 0 5 mm o cuand
200. ados sees 46 Ensayos Realizados en el Cemento eese 67 Selecci n de la Fibra de Polipropileno eene 68 INTERPRETACI N DE DATOS sse 69 Interpretaci n de Datos de Ensayos Realizados en Agregados 69 Interpretaci n de Datos de Ensayos Realizados en el Cemento 70 Interpretaci n de Datos de Selecci n de fibras de polipropileno 70 VERIFICACI N DE HIP TESIS eseseeeeeenttenttennttnnntennns 70 CAP TULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES ad 71 RECOMENDACIONES surta 72 CAP TULO VI PROPUESTA DATOS INFORMATIVOS sosa ries 73 Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias 73 Fibras de Polipropileno de Tipo Multifilamento 75 ANTECEDENTES DE LA PROPUESTA eere eene 76 JUSTIFICACI N d ot 78 OBJENV OS liada 79 Objetivo General iit eR RE 79 Objetivos Especias OO 79 AN LISIS DE FACTIBILIDAD entere tenentes 80 FUNDAMENTACI N 80 6 6 2 Porcentaje de Fibra de Polipropileno en el Hormig n 84 6 6 2 1 Dosificaci n de Fibra de Polipropileno para Cilindros 84 6 6 2 2 Dosificaci n de Fibra de Polipropileno para 1 86 6 6 3 Propiedades Mec nica
201. ados en moldes de un solo uso levantar y sostener los cilindros de la parte baja del molde con una paleta grande o un dispositivo similar Si se dafia la superficie durante el movimiento hacia el almacenamiento inicial inmediatamente se debe dar un nuevo terminado 5 7 1 2 Curado inicial Inmediatamente despu s del moldeo y terminado el esp cimen debe ser almacenado por un per odo de hasta 48 horas a una temperatura entre 16 y 27 en un ambiente que prevenga la perdida de humedad de los espec menes Para mezclas de hormig n con una resistencia especificada de 40 MPa o mayor la temperatura de curado inicial debe estar entre 20 y 26 C Se permite utilizar varios procedimientos ca paces de mantener las condiciones de humedad y temperatura especificadas durante el periodo de curado inicial se debe utilizar un procedimiento apropiado o una combinaci n de procedimientos ver nota 5 Proteger todos los espec menes de los rayos directos del sol y de cualquier radiaci n cal rica si se utiliza La temperatura de almacenamiento debe ser controlada utilizando dispositivos de calefacci n y enfriamiento seg n sea necesario Registrar la temperatura utilizando un term metro de m ximas y m nimas Si se utilizan moldes de cart n proteger las superficies exteriores de los moldes de su contacto con pa os h medos o cualquier fuente de agua 5 7 1 3 Curado final a Cilindros Una vez concluido el curado inicial y dentro de 30 minutos
202. ajo cualquier condici n de uso deben ser impermeables durante su uso comprob ndose por su capacidad para mantener el agua vertida en su interior Las condiciones para los ensayos de estanqueidad est n dadas en los m todos de ensayo de elongaci n absorci n y estanqueidad de la norma ASTM C 470 Se puede utilizar un sellante adecuado como grasa pesada arcilla moldeable o cera microcristalina cuando sea necesario prevenir la fuga de agua a trav s de las juntas Se deben proveer los seguros necesarios para sujetar firmemente las bases a los moldes Los moldes reutilizables deben ser cubiertos ligeramente en su interior con aceite mineral o con un material desmoldante no reactivo antes de su uso 5 2 2 Moldes para cilindros Los moldes para la elaboraci n de espec menes para ensayo de hormig n deben cumplir con los requisitos de la norma ASTM C 470 5 2 3 Moldes para vigas Los moldes para la elaboraci n de vigas deben tener la forma y dimensiones requeridas para producir los espec menes estipulados en el numeral 5 3 2 Las superficies interiores de los moldes deben ser lisas los lados el fondo y los bordes deben ser perpendiculares entre si ser rectos y no presentar deformaciones La variaci n m xima de la secci n transversal nominal no debe exceder de 3 mm para moldes con profundidad o ancho de 150 mm o m s Los moldes no deben producir espec menes con una longitud menor en 2 mm de la requerida en el numeral 5 3 2 5 2 4 Varilla
203. al por la salud y por todas las bendiciones que me ha dado y por permitirme culminar mi carrera Gracias a mis padres Orlando y Mar a Elena por siempre apoyarme en mis buenas y malas decisiones y sobre todo por perdonar mis errores por ensef arme a ser constante y fomentar en m el sentido de la responsabilidad Gracias a mi hermano Oscar por sus ensef anzas durante mi vida estudiantil por sus consejos y palabras de aliento que me impulsan a ser una mejor persona y por siempre hacerse presente con sus palabras como va la tesis gracias a o has sido un gran apoyo Mi profundo y sincero agradecimiento a Jorge Luis amigo compa ero y amor de mi vida por su ternura paciencia y por todo el apoyo incondicional que me ha brindado para desarrollar este trabajo por secar mis lagrimas y siempre tener las palabras exactas para consolarme gracias amor por no dejarme caer en aquellos momentos de debilidad y ense arme a luchar por mis metas Gracias al Ing Santiago Medina por su tutor a y paciencia gracias tambi n por compartir sus conocimientos t cnicos de manera desinteresada Mar a Fernanda VI NDICE GENERAL DE CONTENIDOS A P GINAS PRELIMINARES PORTADA atus rad De Roe I P GINA DE APROBACI N POR EL TUTOR eeeeeennnnn II PAGINA DE AUTOR A DE LA TESIS ssescssssssssessnsesseseesnsecsseerseeecnseensveeses APROBACI N PROFESORES CALIFICADORES
204. alcium hydroxide very large percentages greater than 20 percent of the materials must be used 3 42 Methods have been developed to incorporate large percentages of silica into the cement matrix without dispersion problems 3 42 3 43 However incorporation of large percentages of sili ca fume has not shown to be a very cost effective method of im proving the long term durability or aged strain capacity of GFRC Recently completed research 3 45 has resulted in the com mercialization of a system developed by Vetrotex a subsidiary of St Gobain utilizing the addition of selected metakaolinites and an acrylic polymer to the GFRC mix This system which uses conventional production techniques has shown to develop significantly higher aged properties than obtained using a con ventional AR GFRC mix 3 46 Another new development regarding improved long term strength durability of GFRC is CGC cement 3 42 CGC ce ment was developed in Japan by Chichibu Cement Company in cooperation with Nippon Electric Glass Company Ltd This ce ment is claimed to produce no calcium hydroxide during hydration As indicated in Fig 3 10 tests performed on GFRC composites fabricated using CGC cement and AR glass fibers indicated that initial 28 day strengths and ultimate strains not shown in Fig 3 10 are essentially retained after exposure to ac celerated aging conditions However use of CGC cement in composites fabricated using E glass fibers was
205. alinearse parcialmente Gr fico 11 Representaciones esquem ticas de compuestos reforzados con fibras a continuas y alineadas b discontinuas y alineadas y c discontinuas y orientadas al azar Direcci n longitudinal Direcci n transversal b c Fuente Hern ndez Jos Hormig n reforzado con fibra de polipropileno Bloque II Fase Fibrosa Una importante caracter stica de las fibras con di metros peque os es que son mucho m s resistentes que el material macizo con fibras de di metros m s grandes Como es sabido la probabilidad de la presencia de una imperfecci n superficial cr tica que conduzca a la rotura disminuye cuando aumenta el volumen espec fico Este fen meno se utiliza con ventaja en los compuestos reforzados con fibras El material utilizado como fibra de refuerzo debe tener alta resistencia a la iso 520 tracci n Fase Matriz La fase matriz de un material compuesto con fibras ejerce varias funciones En primer lugar une las fibras y act a como un medio que distribuye y transmite a las fibras los esfuerzos externos aplicados por otra parte el m dulo el stico de la 22 Mu oz Fernando Hormig n reforzado con fibra de polipropileno multifilamento Hern ndez Jos Hormig n reforzado con fibra de polipropileno Bloque 24 fibra debe ser mucho mayor que el de la matriz En segundo lugar la matriz protege las fibras del deteri
206. amiento del esp cimen durante el ensayo g Otros detalles necesarios para la completa identificaci n de la muestra 4 6 Precisi n y desviaci n 4 6 1 Precisi n Las estimaciones de precisi n de este m todo de ensayo se basan en los resultados de los ensayos realizados en Fayetteville Arkansas por 15 t cnicos de 14 laboratorios que representan a 3 estados Todos ensayados en 3 rangos de asentamiento diferentes desde 25 mm a 160 mm fueron realizados utilizando la misma amasada de hormig n premezclado El hormig n fue entregado y ensayado con un bajo asentamiento para producir un hormig n de asentamiento moderado y finalmente de alto asentamiento se le agreg agua y se lo mezcl nuevamente En la mezcla de hormig n se utiliz una piedra caliza triturada de 19 mm No 67 y arena de r o lavada conten a 297 kg de material cementante por metro c bico Los 297 kg se dividieron por igual entre un cemento que cumple los requisitos del Tipo Il y cenizas volantes de clase C Se utiliz una dosis doble de un retardante qu mico en un intento de minimizar las p rdidas de asentamiento y mantener la trabajabilidad del hormig n Las temperaturas del hormig n variaron desde 30 a 34 C Las p rdidas de asentamiento promediaron 17 mm durante los 20 minutos necesarios para realizar una serie de 6 pruebas a un rango asentamiento Los ensayos se realizaron usando moldes de metal y pl stico alternadamente que fueron previamente seleccionado
207. and Analysis of Curl in Steel Fiber Reinforced Concrete Airfield Pavements Bekaert Corp Marietta Apr 1983 9 pp 2 122 Robinson C Colasanti A and Boyd G Steel Fiber Rein forced Auto Assembly Plant Floor Concrete International Vol 13 No 4 Apr 1991 pp 30 35 2 123 Schrader E K Fiber Reinforced Concrete Pavements and Slabs A State of the Art Report Steel Fiber Concrete Elsevier Applied Science Publishers Ltd 1986 pp 109 131 2 124 Parker F Jr Steel Fibrous Concrete For Airport Pavement Applications FAA RD 74 31 National Technical Information Service AD A 003 123 Springfield Nov 1974 207 pp 2 125 Hubler R L Jr Steel Fiber Reinforced Concrete Floor Engineering Digest Apr 1986 pp 32 33 2 126 Tatnall P C Steel Fibrous Concrete Pumped for Burst Pro tection Concrete International Design and Construction Vol 6 No 12 Dec 1984 pp 48 51 2 127 Rettberg William A Steel Reinforced Concrete Makes Older Dam Safer More Reliable Hydro Review Spring 1986 pp 18 22 2 128 Bagate Moussa McCullough Frank and Fowler David Construction and Performance of an Experimental Thin Bonded Con crete Overlay Pavement in Houston TRB Record 1040 1985 9 pp 2 129 Jury W A In site Concrete Linings Integrating the Pack age Tunnels and Tunnelling July 1982 pp 27 33 2 130 Bridge Deck Overlay Combines Steel Fiber and Latex
208. and is thought by some to be the major cause of embrittlement and the decrease in composite strength with time In an attempt to reduce both physical embrittlement and chemical attack of the glass fibers polymer particles were introduced into a system of E glass fibers cement sand and water These polymer particles are only a fraction of a mi cron in diameter Therefore they can penetrate into the spac es between the glass filaments Upon combining glass and a mortar containing a polymer dispersion glass bundles take up water due to capillary forces acting in the spaces The wa ter carries the polymer particles into these spaces The poly mer particles adhere to each other as water is removed through both evaporation and hydration of the cement The result is a polymer film that spreads in and around the indi vidual glass filaments within each glass bundle 3 35 3 38 The polymer film reportedly performs two functions It pro tects some of the individual glass filaments from alkali attack and it partially fills the spaces between filaments thereby reduc ing the effects of fiber embrittlement 3 36 3 38 However there are reports that polymer modification as high as 15 percent solids by volume only provides about 50 percent coverage of the E glass filament surfaces and that those filaments not pro tected by the polymer film become severely etched by alkali at tack after 17 weeks of accelerated aging at 122 F 50 C 3 11 3 4 3
209. aniel J L and Schultz D M Durability of Glass Fiber Rein forced Concrete Systems Proceedings Durability of Glass Fiber Rein 544 1R 38 forced Concrete Symposium Prestressed Concrete Institute Chicago 1986 pp 174 198 3 12 International Conference of Building Officials ICBO Evaluation Report 4359 July 1991 File 216 3 13 Fordyce M W and Wodehouse R G GRC and Building Butterworth Great Britain 1983 3 14 Schultz D M Daniel J I and Oesterle G Design Consid erations for GFRC Facade Panels Incorporating the Steel Stud Flex Anchor Connection 6th Biennial Congress of the GRCA Oct 20 23 1987 Edinburgh Scotland pp 241 248 3 15 Williamson G R Evaluation of Glass Fiber Reinforced Con crete Panels for Use in Military Construction U S Army Corps of Engi neers Engineering Research Laboratory Technical Report M 85 15 1985 3 16 Proctor B A Oakley D R and Litherland L Develop ments in the Assessment and Performance of GRC over 10 years Com posites Apr 1982 3 17 Stucke M J and Majumdar A J Microstructure of Glass Fiber Reinforced Cement Composites Journal of Material Science Vol 11 No 6 1976 pp 1019 1030 3 18 Bentur A Ben Bassat M and Schneider D Durability of Glass Fiber Reinforced Cements with Different Alkali Resistant Glass Fibers Journal of American Ceramic Society Vol 68 No 4 1985 pp 203 208 3 1
210. ara lo cual desde hace varios a os se han desarrollado diversos hormigones para prop sitos especiales El m todo m s corriente es que la matriz basada en cemento sea modificada de alg n modo para mejorar determinadas propiedades reemplazando componentes o utilizando aditivos adiciones o ambos Entre estos hormigones especiales se encuentra el hormig n con fibra La adici n de fibra en el concreto busca mejorar algunas de sus propiedades mec nicas tales como rigidez tenacidad y resistencia a la tracci n Sin embargo los constructores utilizan estas fibras sin considerar sus propiedades en este caso las fibras de polipropileno y por ende esto genera un alto grado de incertidumbre al momento de realizar el hormig n ya que al no conocer las propiedades de sus componentes no podemos garantizar c mo influir la fibra en el concreto Adem s la cantidad y porcentaje de fibra que se adicionar es otro factor muy importante que se debe considerar ya que debe cumplir con ciertas normas y requisitos t cnicos para la elaboraci n de hormig n 2 CAMANIERO Ra l Dosificaci n de Mezclas Quito 2008 1 2 3 La Prognosis De no llevarse a cabo la investigaci n planteada evitar y por ende retrasar el desarrollo de nuevas t cnicas de construcci n en la ciudad de Ambato resultando in til la utilizaci n de fibras de polipropileno y su adici n en el hormig n debido a que no se conocer n las propiedades mec nicas del ho
211. as no adherentes neoprenos puede ocurrir una fractura en la esquina similar a los modelos tipo 5 o 6 mostrados en la figura 2 del Anexo A antes que se haya alcanzado la capacidad ltima del esp cimen en estos casos se debe continuar comprimiendo el esp cimen hasta que el laboratorista est seguro de que se ha alcanzado la capacidad ltima Registrar la carga m xima soportada por el esp cimen durante el ensayo y anotar el tipo de modelo de fractura de acuerdo a la figura 2 del Anexo A Si el modelo de fractura no es uno de los modelos t picos mostrados en la figura 2 del Anexo A dibujar y describir brevemente el modelo de fractura Si la resistencia obtenida es menor de lo esperado examinar el hormig n fracturado y anotar la presencia de grandes cavidades de aire evidencia de segregaci n comprobar si las fracturas pasan predominantemente alrededor o a trav s de las part culas de rido grueso y verificar si la preparaci n de los extremos del cilindro fue realizada de acuerdo con las normas ASTM C 617 o ASTMC 1 231 4 5 C lculos 4 5 1 Calcular la resistencia a la compresi n del esp cimen dividiendo la carga m xima soportada por el esp cimen durante el ensayo para el promedio del rea de la secci n transversal determinada como se describe en el numeral 4 3 y expresar el resultado con una aproximaci n a 0 1 MPa 4 5 2 Si la relaci n de la longitud al di metro del esp cimen es de 1 75 o menos corregir el resultado obtenido
212. asse Fiber Cement Composite as Low Cost Construction Materials Proc Int Conf Materi als for Developing Countries Bangkok 1978 pp 191 206 5 11 Pakotiprapha B P and Lee S L Behaviour of Bam boo Fiber Cement Paste Composites J Ferrocement Vol 13 No 3 1983 pp 235 248 5 12 Campbell M D and Coutts S P Wood Fiber Reinforced Cement Composites J Material Science 15 1980 pp 1962 1970 5 13 Coutts S P Flax Fibers as a Reinforcement in Cement Mor tars Int J Cement Composites and Lightweight Concrete Vol 5 No 4 1983 pp 257 262 5 14 Uzomaka O J Characteristics of Akwara as Reinforcing Fiber Magazine of Concrete Research Vol 28 No 96 1976 pp 162 167 5 15 Lewis G and Mirihagalia P Natural Vegetable Fibers as Rein forcement in Cement Sheets Magazine of Concrete Research Vol 31 No 107 1979 pp 104 108 5 16 Robles Austriaco Pama P and Valls J Reinforcing with Organic Materials Concrete International American Concrete Institute Vol 5 No 11 1983 pp 22 26 5 17 Weerasinghe A L S D Fundamental Study on the Use of Coir Fiber Board as a Roofing Material M Eng Thesis The Asian Institute of Technology Bangkok 1977 5 18 Lewis G and Mirihagalia P Low Cost Roofing Material for Developing Countries Building and Environment Vol 14 No 2 1979 pp 131 134 5 19 Swift P G and
213. at cement AR GFRC composites stored in water at 64 to 68 F 20 C 7500 4 Metric Equivalent 1 psi 6 895 kPa 6000 4 i l gd bar 90 confidence level Bending 4500 Stress psi 3000 o Mean PEL values 1500 0 7days 28 days 1 year 10 20 Age years Note Different symbols indicate results from five similar boards Fig 3 4 Modulus of rupture and proportional elastic limit versus age for neat cement AF GFRC composites stored in air at 68 F 20 C and 40 percent relative humidity ments this strength reduction is shown to occur within their nor mal life spans and may be a function of panel surface treatment exposed aggregate and surface sealers and environment How ever neither panel loading histories nor the effects of possible panel surface treatments were considered in the investigation In addition strength reduction has been shown to occur at faster rates in warmer more humid climates 3 22 3 24 Figure 3 5 presents modulus of rupture data for composites exposed to natural weathering in the United Kingdom and for composites having undergone accelerated aging at ele vated temperatures 3 22 Data indicate that as the acceler ated aging temperature increases a faster drop in MOR strength is observed A lower limit exists for the MOR strength that is essentially equal to the PEL of the composite which is a measure of the matrix cracking strength of the re inforced composite Use
214. ately 360 denier The denier of the same size fi bers of steel would be approximately 3100 These are the type and size of synthetic fibers 360 denier which were first applied in synthetic fiber concrete production Monofila ment multifilament or fibrillated synthetic fibers are cur rently applied at far lower denier down to 5 to 50 For these fibers the equivalent diameter is only 0 001 inches 0 025 mm and therefore the aspect ratio is increased by ten times for equal length fibers The following series of equations and tables is helpful 4 84 They provide the relationship between various geo metric and material type fiber parameters 4 5 1 Fiber spacing and surface area Fiber spacing and specific surface are key parameters in fluencing the behavior of fiber reinforced concrete both in the plastic stage and in the hardened final product The average fiber spacing is a function of fiber cross sec tional area fiber volume and fiber orientation The average fiber spacing is derived from the number of fibers crossing a unit area in an arbitrary composite cross section It affects both the rheological properties of the mix and to a certain extent the mechanical properties of the hardened concrete When mixing and casting FRC the deformation and flow characteristics depend on fiber spacing More energy is re quired to distribute concrete throughout numerous narrow fi ber spaces than throughout a few large spaces The ability of
215. ater Mixing can be done by hand although mixing according to ASTM C 94 is recommended For compressive and flexural strength ASTM C 39 and ASTM C 78 are to be followed The dry mix samples are cast followed by the application of pressure since very little or no water is added to the mix The volume percentage of unprocessed natural fibers used in a mix varied from 3 to 30 percent depending on the type of fiber used and the manufacturing procedure Typical mix pro portions for coconut fiber reinforced concrete for both the wet mix and the dry compacted mix are presented in Table 5 3 FIBER REINFORCED CONCRETE Aircured Cement Paste 28 days Autoclaved Mortar Aircured Mortar 450 days Aircured Mortar 28 days 30 Flexural Strength 20 MPa 10 1 MPa 145 psi 0 0 2 4 6 8 10 12 Fiber Weight a Flexural Strength Aircured Cement Paste 28 days Autoclaved Mortar Aircured Mortar 450 days Aircured Mortar 28 days 3 0 Fracture Toughness 2 0 kJ m 1 0 1 5 71 in Ibt in 0 2 4 6 8 10 12 Fiber Weight b Flexural Toughness Fig 5 2 Flexural strength and toughness versus fiber weight fraction for cements and mortars reinforced with wood fiber Kraft pulp 5 3 2 Properties of unprocessed natural fiber rein forced concrete 5 32 1 General The properties of unprocessed natural fi ber reinforced concrete like those of any fiber reinforced concrete are affected by a large number of factors
216. ature cycles will result in cycli cal volumetric dimension changes Changes in mechanical properties and cyclical dimensional movements must be ac counted for by use of proper design procedures such as those outlined in Sections 3 7 and 3 9 4 and detailed in Ref erences 3 5 3 8 3 13 and 3 14 Most commercially manufactured GFRC composites will experience reduction in tensile and flexural strengths and duc tility with age if exposed to an outdoor environment The strength of fully aged GFRC composites will decrease to about 40 percent of the initial strength prior to aging Howev er strain capacity ductility or toughness will decrease to about 20 percent of the initial strain capacity prior to aging This loss in strain capacity is often referred to as composite embrittlement Embrittlement is time and environment depen dent and is accounted for in design of GFRC components as is explained in Section 2 6 MANUAL OF CONCRETE PRACTICE Dimensional changes in GFRC can be considerably greater than those of conventional concrete This is the result of the high cement content in the mortar matrix Cyclic strains result ing from wetting and drying can be as large as 0 15 percent and strains of this magnitude are generally encountered throughout the service life of the facade panel 3 14 Given sufficient exposure this dimensional sensitivity can lead to over stressing unless accommodated for in design Over stressing or stress concentra
217. ault and safe manufacturers in North America have used SFRC in pre cast panels that are then used to construct vaults Thick nesses of vault walls have been reduced by up to two thirds over the cast in place method Steel fiber contents vary from less than 1 volume percent to over 3 volume percent SFRC is used to increase the impact resistance and tough ness of the panels against penetration Mine Crib Blocks These units made with conventional concrete masonry machines are routinely supplied throughout the U S for building roof support structures in coal mines Steel fibers are used to increase the compres sive toughness of the concrete to allow controlled crushing and thus prevent catastrophic failures 2 136 Tilt up Panels SFRC has been used to replace conven tional reinforcement in tilt up panels up to 24 feet high 7 3 m 2 137 Precast Garages SFRC is used in Europe to precast complete automobile garages for single family residences 2 6 3 Shotcrete Steel fiber reinforced shotcrete SFRS was first used in ground support applications Its first practical application a trial use for rock slope stabilization in 1974 along the Snake River Washington showed very good results FIBER REINFORCED CONCRETE 2 138 2 139 Since that time many applications have been made in slope stabilization in ground support for hy droelectric transportation and mining tunnels and in sol dier pile retaining walls as concrete lagging
218. aved Beaten Wood Fiber Reinforced Cement Composites Composites Vol 15 No 2 Apr 1984 pp 139 143 5 38 Pederson N Commercial Development of Alternatives to Asbes tos Sheet Products Based on Short Fibers Fibrous Concrete Proceedings of the Symposium on Fibrous Concrete in London Apr 1980 The Con crete Society Concrete International 1980 The Construction Press Lan caster London and New York 1980 pp 189 193 5 39 CSIRO New A Wood Fiber Cement Building Board CSIRO Industrial Research News 146 Australia May 1981 5 40 Gram H E Durability Study of Natural Organic Fibres in Con crete Mortar or Cement RILEM Symposium FRC 86 Developments in Fibre Reinforced Cement and Concrete Paper 7 2 MANUAL OF CONCRETE PRACTICE 5 41 Sharman W R and Vautier B P Durability Studies of Wood Fibre Reinforced Cement Sheet RILEM Symposium FRC 86 Develop ments in Fibre Reinforced Cement and Concrete Paper 7 2 5 42 Coutts S P Fibre Matrix Interface in Air Cured Wood Pulp Fibre Cement Composites Journal of Materials Science Letters Vol 6 pp 140 142 5 43 Coutts R S P Eucalyptus Wood Fibre Reinforced Cement Journal of Materials Science Letters 1987 pp 955 957 5 44 Studinka J B Asbestos Substitution in the Fibre Cement Indus try International Journal of Cement Composites and Lightweight Con crete Vol 11 No 2 1989 pp 73 78 5 45 Akers S A S and Stud
219. b 1991 pp 78 90 2 82 Gopalaratnam V S Shah S P Batson G Criswell M Ramakrishnan V and Wecharatana M Fracture Toughness of Fiber Reinforced Concrete ACI Materials Journal Vol 88 No 4 July Aug 1991 pp 339 353 2 83 Cook D J and Uher C The Thermal Conductivity of Fibre Reinforced Concrete Cement and Concrete Research Vol 4 No 4 July 1974 pp 497 509 2 84 Schrader Ernest K and Munch Anthony V Fibrous Concrete Repair of Cavitation Damage Proceedings ASCE Vol 102 CO2 June 1976 pp 385 399 2 85 Chao Paul C Tarbela Dam Problems Solved by Novel Con crete Civil Engineering ASCE Vol 50 No 12 Dec 1980 pp 58 64 2 86 Schrader E K and Kaden A Outlet Repairs at Dworshak Dam The Military Engineer Vol 68 No 443 May June 1976 pp 254 259 2 87 Nanni A Abrasion Resistance of Roller Compacted Concrete ACI Materials Journal Vol 86 No 6 Nov Dec 1988 pp 559 565 2 88 Mikkelmeni M R Comparative Study of Fiber Reinforced Concrete and Plain Concrete Construction MS Thesis Mississippi State University State College 1970 2 89 Balaguru P and Ramakrishnan V Freeze Thaw Durability of Fiber Reinforced Concrete ACT JOURNAL Proceedings Vol 83 No 3 May June 1986 pp 374 382 MANUAL OF CONCRETE PRACTICE 2 90 Schupack M Durability of SFRC Exposed to Severe Environ ments Steel Fiber Concrete
220. bars The increase in strength of SFRC in pure shear has been FIBER REINFORCED CONCRETE shown to depend on the shear testing technique and the con sequent degree of alignment of the fibers in the shear failure zone 2 40 For one percent by volume of fibers the increas es range from negligible to 30 percent 2 40 Research has substantiated increased shear diagonal ten sion capacity of SFRC and mortar beams 2 41 2 44 Steel fibers have several potential advantages when used to aug ment or replace vertical stirrups in beams 2 45 These ad vantages are 1 the random distribution of fibers throughout the volume of concrete at much closer spacing than is practical for the smallest reinforcing bars which can lead to distributed cracking with reduced crack size 2 the first crack tensile strength and the ultimate tensile strength of the concrete may be increased by the fibers and 3 the shear friction strength is increased by resistance to pull out and by fibers bridging cracks Steel fibers in sufficient quantity depending on the geo metric shape of the fiber can increase the shear strength of the concrete beams enough to prevent catastrophic diagonal tension failure and to force a flexure failure of the beam 2 44 2 46 2 48 Fig 2 4 shows shear strength as a function of the shear span to depth ratio a d for SFRC beams from several published investigations The bulk of existing test data for shear capacity of SFRC beams a
221. be advanta geous to put the gravity anchors at mid height for vertical panels This also has seismic advantages in that overturning moments are reduced However permanent tensile stresses are produced since the bottom half of the panel is hanging from the gravity anchors Generally it is preferable to have permanent stresses compressive although they would have to be weighed against the seismic stresses Stresses in both directions may also have to be considered at times 3 52 3 53 3 8 4 Connection tests 3 89 3 49 It is necessary that each producer perform a sufficient number of tests to develop a data base from which an al lowable design load can be determined for each type of flex anchor or gravity anchor Seven test specimens made in an identical manner to the panel anchors should be test artificially aged connections and bonding pads indicate ed The highest and lowest values should be eliminated and strength reductions of 25 to 50 percent with the failure the average of the five remaining values should be used for plane occurring typically at the bonding pad panel inter Fig 3 15 Flat plate tee gravity anchor Bonding Pad Fig 3 16 Flat plate tee longitudinal seismic anchor determining the allowable design load 3 8 face or as a shear wedge above the flex anchor foot 3 52 It is preferable to perform tests on representative arti 3 53 A conservative safety factor of 4 to service loads ficially aged specimens s
222. ber Reinforced Concrete Cement and Concrete Research Vol 13 No 6 Nov 1983 pp 819 829 2 106 Visalvanich K and Naaman A E Fracture Model for Fiber Reinforced Concrete ACT JOURNAL Proceedings Vol 80 No 2 Mar Apr 1982 pp 128 138 2 107 Jenq Y S and Shah S P Crack Propagation in Fiber Rein forced Concrete Journal of Structural Engineering ASCE Vol 112 No 1 Jan 1986 pp 19 34 2 108 Lawrence P Some Theoretical Considerations of Fibre Pull Out from an Elastic Matrix Journal of Material Science Vol 7 1972 pp 1 6 2 109 Laws V Lawrence P and Nurse W Reinforcement of Brittle Matrices by Glass Fibers Journal of Physics and Applied Phys ics Vol 6 1972 pp 523 537 2 110 Gopalaratnam V S and Shah S P Tensile Failure of Steel Fiber Reinforced Mortar Journal of Engineering Mechanics ASCE Vol 113 No 5 May 1987 pp 635 652 2 111 Stang H and Shah S P Failure of Fiber Reinforced Com posites by Pull Out Fracture Journal of Materials Science Vol 21 No 3 Mar 1986 pp 935 957 FIBER REINFORCED CONCRETE 2 112 Sahudin A H Nonlinear Finite Element Study of Axisym metric Fiber Pull Out M S Thesis University of Missouri Colum bia July 1987 110 pp 2 113 Gopalaratnam V S and Cheng J On the Modeling of Inelastic Interfaces in Fibrous Composites Bonding in Cementitious Composites S Mindess and S P Shah e
223. bers demonstrated substantial increases in impact strength and fracture energy in proportion to the volume fraction of fibers used 4 45 Strength retention with age for composites was measured after storing specimens in water at 64 and 122 F 18 and 50 C for one year 4 11 Little change in strength was report ed This trend was confirmed with the report that no signifi cant loss of strength was found for composite specimens stored under water at 140 F 60 C for one year These com 544 1R 45 Fiber F Bending D Stress psi Fiber H Fiber C A Fiber E Hoerci Metric Equivalents 1 psi 6 895 kPa 1 in 25 4 mm 0 0 4 0 8 0 12 Deflection in Fig 4 4 Typical bending stress versus deflection curves for composites containing 3 percent by volume of carbon fibers of various tensile strengths 1200 Imperial Equivalent 6 2 1kg mm m 1 4225 x 10 in Ib in 1000 70 Denier 18 Fllament High Tenacity Nylon Yarn Cut into 0 24 to 0 47 in 6 to 12 mm Lengths 800 Impact Strength kg mm m x 10 600 400 200 Nylon by Weight of Cement Fig 4 5 Nylon content versus impact strength at different ages posite specimens were produced by the sprayed dewatered process and used two different fiber lengths 0 43 in 11 mm and 1 25 in 32 mm and contained 0 6 to 1 3 percent fiber by weight 4 11 In another report 4 13 information on several other en gineering properties of CFR
224. ble C1228 Practice for Preparing Coupons for Flexural and Washout Tests on Glass Fiber Reinforced Concrete C 1229 Test Method for Determination of Glass Fiber Con tent in Glass Fiber Reinforced Concrete GFRC C1230 Test Method for Performing Tension Tests on Glass Fiber Reinforced Concrete GFRC Bonding Pads E84 Test Method for Surface Burning Characteristics of Building Materials E119 Fire Tests of Building Construction and Materials E136 Test Method for Behavior of Materials in a Vertical Tube Furnace at 750 C C 948 1 8 6 British Standards Institute BS 476 Part4 Non Combustibility Test for Materials BS 1881 Part2 Methods of Testing Concrete 1 8 7 Japanese Society of Civil Engineers JSCE Standard III 1 Specification of Steel Fibers for Con crete Concrete Library No 50 March 1983 1 8 8 Indian standards IS 5913 1970 Acid Resistance Test for Materials 1 9 Cited references 1 1 Shah S P Do Fibers Increase the Tensile Strength of Cement Based Matrices ACI Materials Journal Vol 88 No 6 Nov 1991 pp 595 602 1 2 Naaman A E Fiber Reinforcement for Concrete Concrete Inter national Design and Construction Vol 7 No 3 Mar 1985 pp 21 25 1 3 Romualdi J P and Batson B Mechanics of Crack Arrest in Concrete J Eng Mech Div ASCE Vol 89 No EMG June 1963 pp 147 168 1 4 Biryukovich L and Yu D L Glass Fiber Reinforced Cement translated b
225. blecer una cantidad ptima de fibra que aporte mayores caracter sticas 6 7 3 1 Determinaci n Propiedades del Hormig n Fresco 112 Tabla 61 Propiedades del Hormig n Fresco en Cilindros de Hormig n f c 210 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA PROPIEDADES DEL HORMIG N EN ESTADO FRESCO EN CILINDROS DE HORMIG N f c 210 kg cm2 ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias NORMA 1578 NTE 1579 REALIZADO POR Egda Mar a Fernanda Mill n ALTURA DE CILINDRO 0 30 MASA DEL RECIPIENTE MASA DEL DENSIDAD PROBETA N DEFIBRA DE FECHA DE DIAMETRO LLENO DE HORMIG N RECIPIENTE VACIO PESO CILINDRO KG VOLUMEN DEL TRABAJABILIDAD CONSISTENCIA HOMOGENEIDAD DENSIDAD MEDIA POLIPROPILENO ELABORACI N CM RECIPIENTE M3 CM KG M3 KG KG KG M3 T 15 1 22 1 9 8 23 0 005 3 15 0 23 5 A 2 0 005 1 0 0 28 05 2013 150 335 T 2 2287 07 5 150 21 9 9 8 2 0 005 7 8 15 0 23 5 A 2 0 005 B 0 10 28 05 2013 152 238 24 0 005 2284 76 12 13 15 2 23 8 A 24 0 005 15 15 1 22 2 9 8 2 4 0 005 T 0 15 28 05 2013 153 238 3 25 2290 53 1 18 15 0
226. boratorio y una compilaci n de 1 265 informes de ensayos de 225 laboratorios de ensayos comerciales en 1978 ver nota 13 El coeficiente de variaci n dentro del ensayo para cilindros de 100 mm por 200 mm se obtienen de los datos del CCRL Concrete Proficiency Sample Data para condiciones de laboratorio ver nota14 4 7 1 3 Precisi n multilaboratorio Se ha encontrado que el coeficiente de variaci n multilaboratorio para los resultados de ensayo de resistencia a la compresi n en cilindros de 150 mm por 300 mm es de 5 096 ver nota 12 por lo tanto los resultados de los ensayos apropiadamente realizados por dos laboratorios en espec menes preparados de la misma muestra de hormig n no deben diferir en m s del 14 ver nota 12 del promedio ver nota 15 El resultado de un ensayo de resistencia es el promedio de dos cilindros ensayados a la misma edad 4 7 1 4 Los datos multilaboratorio fueron obtenidos de seis ensayos de resistencia separados organizados a trav s de programas de todos contra todos ver nota 14 donde los espec menes cil ndricos de 150 mm por 300 mm fueron preparados en una sola ubicaci n y ensayados por diferentes laboratorios El rango de resistencia promedio de estos programas fue de 17 0 MPa a 90 MPa 4 7 2 Desviaci n Dado que no hay un material de referencia aceptado no se hace ninguna declaraci n de desviaci n NOTA 13 Los datos de apoyo han sido archivados en las oficinas de ASTM Internacional y pueden o
227. bra de polipropileno act a como una red que une a la mezcla manteni ndolo como un solo elemento por un mayor tiempo haciendo as m s dif cil su destrucci n lo cual se convierte en un factor de seguridad en el caso de un desastre natural La resistencia a flexi n m dulo de rotura no var a significativamente al incrementar el contenido de fibras ya que al alcanzar la probeta su resistencia m xima aparecen las primeras fisuras e inicia la contribuci n de las fibras cosiendo la matriz del hormig n adem s se observ que la rotura final de la viga se produce por arrancamiento y o rotura de las fibras Sin embargo la deflexi n de la viga aument proporcionalmente con el contenido de fibras ya que al producirse las primeras fisuras la carga no cae bruscamente y el hormig n no se rompe por el contrario sigue absorbiendo energ a hasta 139 llegar a la rotura con una mayor deformaci n permitiendo una falla mucho mas d ctil lo cual se evidencia con un incremento en la deflexi n de aproximadamente tres veces del hormig n con fibras en relaci n al hormig n simple Durante la inclusi n de fibra de polipropileno en el hormig n se observ que influye en la trabajabilidad de la mezcla y en su consistencia a trav s de la disminuci n de su asentamiento en al menos 15 mm Este fen meno se produce debido a que las fibras proveen mayor cohesi n entre las part culas del hormig n d ndole mayor resistencia a la segregaci n
228. bras de polipropileno para resistencias a la compresi n de 21 y 28 Mpa con agregados de la cantera de Guayllabamba tesis de grado de la Universidad Central del Ecuador Quito 2012 menciona que Con el objetivo de comparar el comportamiento mec nico del hormig n simple con el hormig n reforzado con fibras se llev a la rotura varias muestras evidenci ndose que la rotura de las probetas con fibras no se segrega f cilmente Ventajas y Beneficos de la Fibra de Polipropileno www basf com ec 76 con relaci n a las probetas de hormig n simple debido a que la fibra de polipropileno act a como una red que une a la mezcla manteni ndolo como un solo elemento por un mayor tiempo haciendo as m s dif cil su destrucci n lo cual se convierte en un factor de seguridad en el caso de un desastre natural Mons A An lisis del comportamiento del hormig n reforzado con fibras para el ensayo Barcelona y de flexotracci n tesis de grado de la Universidad Polit cnica de Catalunya Barcelona 2011 Indica que El hormig n reforzado con fibras lleva muchos a os us ndose en diferentes pa ses Pero es ahora cuando m s se est potenciando su uso para finalidades estructurales Tradicionalmente ha sido una adici n al hormig n para ser usado en pavimentos Este tipo de elementos est n muy expuestos a sufrir fisuras debido a su geometr a y disposici n de cargas a lo largo de su vida til El hormig n desarrolla buenos
229. brication technologies there is a need for further research in the following areas 1 Determine the effect of the addition of various fiber types on control joint spacing for concrete flatwork 2 Continue to determine effectiveness of fibers as temper ature and shrinkage reinforcement 3 Develop standardized test procedures for impact and fa tigue loading to demonstrate performance differences among various fiber types 4 Develop composite applications and design parameters using conventional reinforcement in FRC concrete for struc tural applications 5 Determine the fire resistant properties of fiber rein forced composites 544 1R 56 4 8 Cited references 4 1 Goldfein S Fibrous Reinforcement for Portland Cement Modern Plastics Vol 42 No 8 1965 pp 156 160 4 2 Williamson R Response of Fibrous Reinforced Concrete to Explosive Loading Technical Report No 2 48 Department of the Army Ohio River Division Laboratory U S Corp of Engineers Cincinnati Ohio Jan 1966 4 3 Morgan D R McAskill N Richardson B W and Zellers R C A Comparative Evaluation of Plain Polypropylene Fiber Steel Fiber and Wire Mesh Reinforced Shotcrete Transportation Research Board Wash ington D C Jan 1989 4 4 Ramakrishnan V and Bjorn J L Fatigue Strength and Endurance Limit of Plain and Fiber Reinforced Composites A Critical Review Pro ceedings of the International Symposium on
230. btenerse solicitando el Informe de Investigaci n RR C09 1006 NOTA 14 Los datos de apoyo han sido archivados en las oficinas de ASTM Internacional y pueden obtenerse solicitando el Informe de Investigaci n RR C09 1027 NOTA 15 La precisi n multilaboratorio no incluye variaciones asociadas con diferentes laboratoristas que preparan espec menes de ensayos de muestras de hormig n divididas o independientes Es posible que estas variaciones incrementen el coeficiente de variaci n multilaboratorio Contin a 9 2010 374 NTE 1 573 ANEXO A Informaci n obligatoria 2010 06 FIGURA 2 Esquema de los modelos t picos de fractura gt lt lt 25mm X WA Tipo 1 Tipo 2 Conos en ambos extremos Cono bien formado en uno de los razonablemente bien formados extremos fisuras verticales que fisuras a trav s de la cabecera recorren a trav s de la cabecera menor a 25 mm cono no muy definido en el otro extremo N Tipo 4 Tipo 5 Fractura diagonal sin fisuras a Fracturas a los lados en el trav s de los bordes golpear con extremo superior o en el fondo un martillo para distinguir del ocurren comunmente cuando Tipo 1 se ensaya con neoprenos 10 Tipo 3 Fisura vertical columnar a trav s de ambos extremos conos no muy definidos p N Tipo 6 Similar al Tipo 5 pero el extremo del cilindro est en punta Contin a 2010 374 NTE INEN 1573 2010 06 AP NDICE Z Z 1 DOCUMENTOS N
231. by volume 4 22 4 48 4 49 One particular study using a Type III high early strength cement and silica sand matrix mea sured first crack stress maximum strength and toughness using a compact tension test Notched specimens were sub jected to a four point bending load A clip gauge was at tached to the specimen crack mouth to measure load line displacement As shown in Fig 4 6 the data indicated a modest increase in first crack stress and maximum strength while the ability to absorb energy in the post crack region toughness improved dramatically with the addition of 2 to 3 percent by volume of nylon fibers 4 49 Nylon has been shown to be particularly effective in sus taining and increasing the load carrying capability of con Table 4 3 Mechanical properties of carbon fibers Tensile Elastic Elongation Fiber type strength ksi modulus ksi percent Fiber A 63 8 3860 1 65 Fiber B 83 6 4426 1 89 Fiber C 93 4 4237 2 22 Fiber D 96 9 4498 2 17 Fiber E 98 4 4455 2 19 Fiber F 99 0 4295 2 33 Fiber G 106 6 4469 2 38 Fiber H 110 9 4701 2 36 Metric equivalent 1ksi 6 895 MPa FIBER REINFORCED CONCRETE crete following first crack 4 1 4 48 4 49 Other researchers have demonstrated nylon s ability to provide im proved toughness and crack control following exposure to an accelerated aging environment 4 22 The accelerated envi ronment a saturated brine solution heated to 122 F 50
232. c menes mediante uno o m s de los siguientes procedimientos 1 sumergir inmediatamente los espec menes provistos con una tapa pl stica en agua saturada con cal 2 almacenarlos en cajas de madera o estructuras apropiadamente construidas 3 colocarlos en pozos de arena h meda 4 cubrirlos con tapas pl sticas removibles 5 colocarlos dentro de fundas pl sticas o 6 cubrirlos con planchas pl sticas o placas no absorbentes si se toman las precauciones para evitar el secado cuando se utiliza yute h medo dentro del confinamiento pero evitar que el yute est en contacto con las superficies de hormig n Se puede controlar una temperatura ambiente satisfactoria durante el curado inicial de los espec menes mediante uno o m s de los siguientes procedimientos 1 utilizar ventilaci n 2 utilizar hielo 3 utilizar dispositivos de control de calentamiento o enfriamiento controlados por un termostato o 4 utilizaci n de m todos de calefacci n como estufas o bombillas Se puede utilizar otros m todos adecuados con tal que cumplan con los requisitos que limitan la temperatura de almacenamiento de los espec menes y la p rdida de humedad Para mezclas de hormig n con resistencia especificada de 40 MPa o mayor el calor generado en edades tempranas puede elevar la temperatura sobre los l mites de almacenamiento requeridos Un m todo f cil para mantener la temperatura requerida durante el almacenamiento puede ser la inmersi n en agua saturada con ca
233. ce Secondary Crack Occurance Pin Fracture Load of Plain Concrete in Flexure 0 0 04 0 08 0 12 0 16 0 20 Deflection in Fig 4 7 Typical flexural load deflection curves of polyeth ylene fiber reinforced concrete for various fiber contents geometry method of production and composition of the ma trix This is true for all synthetic fiber types 4 3 7 1 Fresh concrete properties and workability Fresh concrete properties and workability determined by three dif ferent methods slump inverted slump cone time and Vebe time were reported for collated fibrillated polypropylene fi ber reinforced concrete having fiber contents ranging from 0 1 to 2 0 percent by volume 4 55 4 59 Satisfactory workability was maintained even with a rela tively high fiber content 2 0 percent by volume with the ad dition of an appropriate amount of high range water reducer to maintain equal strength and water cement ratio 4 59 1 though fibrillated polypropylene fibers cement and aggre gates were added to the mixer simultaneously no balling occurred even at higher quantities of fibers The fresh con crete with fibrillated polypropylene fibers had no surface bleeding and no segregation 4 55 4 56 4 58 4 59 4 3 7 2 Compressive strength Compressive strengths have been reported for polypropylene FRC with fiber con tents ranging from 0 1 to 2 0 percent by volume 4 14 4 34 4 55 4 56 4 58 4 61 There is no consensus in the repor
234. ceedings ASCE Vol 89 EMG June 1963 pp 147 168 2 2 Romualdi James P and Mandel James A Tensile Strength of Concrete Affected by Uniformly Distributed Closely Spaced Short Lengths of Wire Reinforcement ACT JOURNAL Proceedings Vol 61 No 6 June 1964 pp 657 671 2 3 Patent No 3 429 094 1969 and No 3 500 728 1970 to Battelle Memorial Institute Columbus Ohio and Patent No 3 650 785 1972 to U S Steel Corporation Pittsburgh Pennsylvania United States Patent Office Washington D C 2 4 Monfore E Review of Fiber Reinforcement of Portland Cement Paste Mortar and Concrete Journal PCA Research and Devel opment Laboratories Vol 10 No 3 Sept 1968 pp 36 42 2 5 Shah S P and Rangan B V Fiber Reinforced Concrete Proper ties ACI JOURNAL Proceedings Vol 68 No 2 Feb 1971 pp 126 135 2 6 Shah S P and Rangan B V Ductility of Concrete Reinforced with Stirrups Fibers and Compression Reinforcement Journal Struc tural Division ASCE Vol 96 No ST6 1970 pp 1167 1184 2 7 Naaman A E Fiber Reinforcement for Concrete Concrete International Design and Construction Vol 7 No 3 Mar 1985 pp 21 25 2 8 Hoff George C Use of Steel Fiber Reinforced Concrete in Bridge Decks and Pavements Steel Fiber Concrete Elsevier Applied Sciences Publishers Ltd 1986 pp 67 108 2 9 Ramakrishnan V Coyle W V Kopac Peter A and Pasko Th
235. characteristics are sought Fiber additions of two or three times the volume above are being tested and flexural strength and toughness increases are being reported when concrete placement can be accom plished without compaction difficulties Size and weight classification of fibers used in these appli cations use terminology originating in the textile industry One example is the use of the term denier Denier is de fined as the weight in grams of 9000 meters of fiber When determining the denier of a fiber a single filament is used For a fibrillated tape a standard width of the extruded film is used The fiber denier is thus a measure of the fineness of the fiber When applied to concrete mixtures there may be dif ferences between the fiber denier as it exists prior to batching pre mix fiber denier and as it exists after mixing post mix fiber denier since some fiber types are designed as collated fiber bundles that separate during the mixing process Fur thermore the fibrillation pattern of an extruded sheet of polypropylene can vary from manufacturer to manufacturer Thus the denier of the main fibrils and cross fibrils may be considerably different within the fibrillated network and from product to product Denier is a measure of fiber fineness and may be correlat ed to an equivalent fiber diameter or an equivalent fiber cross sectional area Figure 4 17 is a plot of the relationship between the fiber type as defined by
236. cidad para soportar cargas del concreto despu s de la primera grieta Fibras de Polietileno El polietileno ha sido producido para el concreto en forma de monofilamentos con deformaciones superficiales parecidas a verrugas El concreto reforzado con fibras de polietileno con contenidos entre 2 y 4 por volumen exhibe un comportamiento lineal bajo cargas de flexi n hasta la primera grieta seguido por una transferencia de carga aparente a las fibras permitiendo un incremento en la 14 carga hasta que las fibras se rompen 1 MAC AS Jos Utilizaci n de Fibras en Hormigones Quito 2009 5 CUENCA Estefan a Introducci n Sobre HRF Y HAC 19 Fibras de Polipropileno Este tipo de fibras tienen ciertas propiedades que las hacen m s favorables para su mezclado en el hormig n debido a que son qu micamente inertes y resistentes a la corrosi n a diferencia de las fibras de acero son muy estables y presentan una superficie impermeable por lo cual no quita agua de mezclado son livianas y pueden ser fabricadas en diversas formas y con costos m s bajos que otros tipos de fibras Las fibras de polipropileno contribuyen al comportamiento post pico del hormig n ya que al estar distribuidas tridimensionalmente cosen las fisuras formando un puente entre los ridos gruesos v ase gr fico 6 permitiendo una formaci n controlada de las fisuras y llevando al hormig n a un comportamiento d ctil despu
237. cificaciones pueden requerir la determinaci n de la masa unitaria del hormig n En algunos proyectos se puede requerir el volumen de hormig n producido por cada amasada Tambi n puede ser deseable informaci n adicional sobre la medici n del contenido de aire Para la medici n de la masa unitaria rendimiento y contenido de aire por el m todo gravim trico del hormig n fresco se utilizan los procedimientos descritos en la norma ASTM C 138 Contin a 4 2011 059 NTE INEN 1 576 2011 01 TABLA 2 Requisitos para determinar el m todo de compactaci n Asentamiento mm 225 Varillado o vibraci n 25 Vibraci n M todo de compactaci n TABLA 3 Requisitos para el moldeo mediante varillado N mero de capas de aproximadamente igual altura Tipo de esp cimen y tama o N mero de golpes con la varilla por capa Cilindros Di metro mm 25 25 50 Ancho mm De 150 a 200 2 Ver numeral 5 6 3 gt 200 3 o m s capas de igual altura Ver numeral 5 6 3 cada una no debe exceder de 150 mm TABLA 4 Requisitos para el moldeo mediante vibraci n Tipo ge N mero de Numero esp cimen inserciones del capas y tama o vibrador por capa Cilindros Di metro mm 100 La mitad de la altura del 150 esp cimen 225 Altura aproximada por capa mm Vigas Ancho mm De 150 a 200 1 Ver numeral 5 6 4 2 La altura del esp cimen gt 200 20m s Ver nume
238. cilindros deben ser de 150 mm x 300 mm de 100 mm x 200 mm en donde la longitud del cilindro debe ser el doble del di metro y el di metro debe ser por lo menos 3 veces el tama o yee 1 Di 5 m ximo nominal del rido grueso Norma NTE INEN 1576 Elaboraci n y curado de cilindros 92 Gr fico 17 Compresi n Cilindros de Hormig n Fuente http www construmatica com construpedia Compresi n_de_cilindros Las probetas de hormig n para este ensayo se moldean de acuerdo a las normas NTE INEN 1576 ASTM C 31 y una vez transcurridas las primeras 24 horas se procede a desmoldar e inmediatamente se acondiciona la probeta para su mantenimiento curado del hormig n norma NTE INEN 2528 hasta el momento de ensayo Gr fico 18 Toma de muestras cil ndricas de hormig n 5 ie a Fuente http www construmatica com construpedia Muestras de cilindros Norma NTE 2528 C maras de curado gabinetes h medos tanques para almacenamiento en agua y cuartos para elaborar mezclas utilizados en ensayos de cementos hidr ulico y hormig n 93 b Resistencia a la Tracci n Indirecta o Tracci n por compresi n Se moldea la probeta de acuerdo a la norma NTE INEN 1576 7 y consiste en someter al cilindro de hormig n a compresi n diametral Una de las caras de la muestra permanece apoyada mientras que la diametralmente opuesta recibe la carga del ensayo Esta aplicaci n de carga produce una dist
239. compared to plain concrete A theoretical mathematical model to predict crack width of ring specimens subjected to drying was also developed There is presently no standardized procedure for quantify ing the effects of polypropylene or any other synthetic fiber on plastic or drying shrinkage or on cracking that results from volume changes under restrained conditions However many procedures have been suggested and their results are being studied by the ASTM Subcommittee C09 42 Task Group on shrinkage testing Reductions in drying shrinkage or volume change in un restrained specimens have been reported using polypropy lene fibers at 0 1 percent by volume 4 35 Unrestrained drying shrinkage tests conducted at an early age and using 544 1R 51 accelerated drying conditions 4 35 indicated reductions of 18 59 and 10 percent for fiber volumes of 0 1 0 2 and 0 3 percent respectively Due to the high degree of variability associated with such testing the authors caution against us ing these data to form the relationship between fiber amount and shrinkage reduction Test specimens were cured under water then subjected to accelerated drying Shrinkage strain versus time was plotted to compare specimens containing fi bers with control specimens treated identically and simulta neously These curves are shown in Fig 4 15 These same authors 4 35 also reported plastic shrinkage reductions of 12 to 25 percent for polypropylene conten
240. con los requisitos de la norma ASTM C 1 064 5 3 Requisitos para el ensayo 5 3 1 Cilindros Los espec menes para resistencia a compresi n o a tracci n diametral deben ser cilindros y el hormig n debe fraguar en posici n vertical El n mero y tama o de los cilindros moldeados deben ser los indicados en las especificaciones de la obra o en la NTE INEN 1855 1 o NTE INEN 1855 2 Adicionalmente la longitud debe ser el doble del di metro y el di metro del cilindro debe ser por lo menos 3 veces el tama o m ximo nominal del rido grueso Cuando el tama o m ximo nominal del rido grueso supera los 50 mm la muestra de hormig n debe ser tratada por tamizado h medo a trav s del tamiz de 50 mm como se describe en la NTE INEN 1 763 Para ensayos de aceptaci n de la resistencia a compresi n especificada los cilindros deben ser de 150 mm x 300 mm o de 100 mm x 200 mm 5 3 2 Vigas Los espec menes para resistencia a flexi n deben ser vigas y el hormig n debe ser moldeado y fraguar en posici n horizontal El n mero de vigas moldeadas debe ser el indicado en las especificaciones de la obra o en la NTE INEN 1855 1 o NTE INEN 1855 2 La longitud debe ser por lo menos 50 mm mayor que tres veces la altura respecto de c mo va a ser ensayada La relaci n entre ancho y altura respecto de c mo se moldea no debe exceder de 1 5 La viga normalizada debe tener una secci n transversal de 150 mm x 150 mm y debe ser utilizada para hormig n con rid
241. confirm the suitability of their fibers for the intended application through independent third party test ing 4 2 1 Acrylic Acrylic fibers contain at least 85 percent by weight of acrylonitrile units Selected properties of acrylic fibers are shown in Table 4 1 Generally acrylic fibers used in the tex tile industry have a tensile strength ranging from 30 to 50 ksi 207 to 345 MPa However special high tenacity acrylic fi Table 4 1 Selected synthetic fiber types and properties Equivalent Ultimate Ignition Melt oxidation or Water absorption diameter Tensile strength Elastic elongation temperature decomposition per ASTM D 570 Fiber type in x 10 Specific gravity ksi modulus ksi percent degrees F temperature degrees F percent by weight Acrylic 0 5 4 1 1 16 1 18 39 145 2000 2800 7 5 50 0 430 455 1 0 2 5 Aramid I 0 47 1 44 425 9000 44 high 900 4 3 Aramid II 0 40 1 44 340 17 000 2 5 high 900 1 2 Carbon PAN 0 30 1 6 1 7 360 440 55 100 0 5 0 7 high 752 nil Carbon PAN HT 0 35 1 6 1 7 500 580 33 400 1 0 1 5 high 752 nil Carbon pitch GP 0 39 0 51 1 6 1 7 70 115 4000 5000 2 0 2 4 high 752 3 7 Carbon pitch 0 35 0 70 1 80 2 15 220 450 22 000 70 000 0 5 1 1 high 932 nil Nylon 0 90 1 14 140 750 20 392 430 2 8 5 0 Polyester 0 78 1 34 1 39 33 160 2500 12 150 1100 495 0 4 Polyethylene 1 0 40 0 0 92 0 96 11 85 725 3 80 273 nil Polypropylene 0 90 0 91 2
242. consiste en hacer golpear una muestra de material con una carga abrasiva dentro de un tambor met lico giratorio a una determinada velocidad Dicho tambor se lo conoce como m quina de Los Angeles La carga abrasiva consiste de esferas de acero Cada una de ellas debe pesar entre 390 y 445 gramos esta carga depende de la granulometr a de la muestra a Un anaquel que est en el interior del tambor rotatorio recoge la carga de bolas y agregado en cada revoluci n y la deja caer conforme se aproxima al punto m s alto de su recorrido De este modo el agregado experimenta cierta acci n de frotamiento y vuelcos as como un impacto considerable durante las 500 revoluciones que especifica la norma Si los resultados de estas pruebas son negativos no es necesario seguir con los ensayos restantes debi ndose rechazar el agregado siempre que la propiedad fundamental que se requiera sea la resistencia y la durabilidad Gr fico 12 M quina de abrasi n de los ngeles Fuente http es scribd com doc 51906675 ENSAYO DE MATERIALES 34 HORMIG N El hormig n o concreto es el material resultante de la mezcla de cemento u otro conglomerante con ridos grava gravilla y arena y agua La mezcla de cemento con arena y agua se denomina mortero La principal caracter stica estructural del hormig n es que resiste muy bien los esfuerzos de compresi n pero no tiene buen comportamiento frente a otros tipos de esf
243. crete is almost always restrained the tenden cy for cracking is common Steel fibers have three roles in such situations 1 they allow multiple cracking to occur 2 they allow tensile stresses to be transferred across cracks i e the composite maintains residual tensile strength even if shrinkage cracks occur and 3 stress transfer can occur for a long time permitting heal ing sealing of the cracks 2 91 There is no standard test to assess cracking due to re strained shrinkage A suitable test method is necessary to evaluate the efficiency of different types and amounts of fibers ASTM C 157 recommends the use of a long pris matic specimen to measure free shrinkage If it is assumed that the length of the specimen is much larger than the cross sectional dimensions then the observation of the change in length with time can provide a measure of one dimensional shrinkage If this long prismatic specimen is restrained from shrinking then uniaxial tensile stresses are produced If a restrained shrinkage test is carried out such that essentially uniform uniaxial tensile stresses are produced then such a test is somewhat similar to a uniax ial tensile test 544 1R 14 MANUAL OF CONCRETE PRACTICE Table 2 2 Range of proportions for normal weight steel fiber reinforced concrete 3 in maximum size in maximum size 11 in maximum size Mix parameters aggregate aggregate aggregate Cement Ib yd 600 1000 500 900
244. cted fiber properties are shown in Table 4 1 It has been reported that polyethylene fibers could be eas ily dispersed in concrete mixtures in volume percentages of up to 4 percent using conventional mixing techniques 4 26 Polyethylene in pulp form has also been applied in con crete mixtures In this application the pulp a fine irregular form of fiber acts to retain cement fines by acting as filter fibers 4 27 4 29 and its use is intended as an alternate to the use of asbestos fibers 4 2 7 Polypropylene Monofilament form fibers are produced in an extrusion process in which the material is hot drawn through a die of circular cross section generating a number of continuous fil aments at one time called a tow Fibrillated polypropylene fibers are the product of an ex trusion process where the die is rectangular The resulting film sheets of polypropylene are slit longitudinally into equal width tapes To achieve a lattice pattern the tape is mechan ically distressed or fibrillated with a patterned pin wheel or split film technique to produce the main and cross fibril net works In some cases the fibrillated tape is twisted prior to cutting to enhance the opening of the bundle Fibers thus produced are termed collated fibrillated polypropylene and are cut to desired lengths 4 14 4 30 Selected properties of polypropylene fibers are shown in Table 4 1 Polypropylene is hydrophobic meaning it does not absorb water Polypropyle
245. ction strength for use in design 3 7 Applications of GFRC By far the single largest application of GFRC has been the manufacture of exterior building facade panels This application makes up at least 80 percent of all GFRC archi tectural and structural components manufactured in the U S Since the introduction of AR glass in the 1970s growth in applications has been appreciable According to the Precast Prestressed Concrete Institute over 60 million square feet of GFRC architectural cladding panels have been erected from 1977 to 1993 Initial problems in con trolling panel warpage were solved using steel stud frames which also facilitated efficient attachment to building structures Another large application of GFRC is surface bonding which is discussed in Section 3 10 Use of in other applications such as electrical utility products e g trench systems and distri bution boxes continue to increase as does surface bonding and floating dock applications A growing application for GFRC is building restoration replacing existing walls and ornate tile fa cades capitalizing on the light weight and shape versatility of the composite Other application areas in which GFRC components are either already commercially produced under development or show future potential are listed in Table 3 4 3 50 3 51 3 8 GFRC panel manufacture Good GFRC manufacturing requires that manufacturers have the required physical plant and equi
246. cts a mol ten metal surface lifts off liquid metal and rapidly solidifies it into fibers These fibers have an irregular surface and cres cent shaped cross section Fig 2 2f 2 1 3 History Research on closely spaced wires and random metallic fi bers in the late 1950s and early 1960s was the basis for a patent on SFRC based on fiber spacing 2 1 2 3 The Portland Ce ment Association PCA investigated fiber reinforcement in the late 1950s 2 4 Principles of composite materials were applied to analyze fiber reinforced concrete 2 5 2 6 The ad dition of fibers was shown to increase toughness much more than the first crack strength in these tests 2 6 Another patent based on bond and the aspect ratio of the fibers was granted in 1972 2 3 Additional data on patents are documented in Ref erence 2 7 Since the time of these original fibers many new steel fibers have been produced Applications of SFRC since the mid 1960s have included road and floor slabs refractory materials and concrete prod ucts The first commercial SFRC pavement in the United States was placed in August 1971 at a truck weighing station near Ashland Ohio 2 8 The usefulness of SFRC has been aided by other new de velopments in the concrete field High range water reducing admixtures increase the workability of some harsh SFRC mixtures 2 9 and have reduced supplier and contractor re 544 1R 9 moe m e How a Straight Slit b Deformed Slit Sheet o
247. d they use a matrix consisting of very fine particles As such they can be made to simultaneously exhibit outstanding strengths and ductilities Several studies have reported on the mechanical proper ties of SIFCON While most have dealt with its compres sive strength and bending properties 2 147 2 154 three have addressed its tensile shear and ductility properties The following is a summary of current information 1 Compressive strengths of SIFCON can be made to vary from normal strengths 3 ksi or 21 MPa to more than 20 ksi 140 MPa 2 147 2 152 Higher strengths can be obtained with the use of additives such as fly ash micro silica and ad mixtures 2 The area under the compressive load deflection curves for SIFCON specimens divided by the area under load de flection curves for unreinforced concrete can exceed 50 Strain capacities of more than 10 percent at high stresses have been reported 2 152 3 Tensile strengths of up to 6 ksi 41 MPa and tensile strains close to 2 percent have been reported 2 150 2 157 4 The area under the tensile load deflection curves for SIFCON specimens divided by the area under load deflec tion curves for unreinforced concrete can reach 1000 2 157 5 Moduli of rupture in bending of up to 13 ksi 90 MPa have been reported 2 150 2 155 544 1R 19 6 Shear strengths of more than 4 ksi 28 MPa have been reported 2 150 2 155 Examples of stress strain curves in compression and
248. d F Roll McGraw Hill U K 1983 5 2 Shah S P and Batson G B Fiber Reinforced Concrete Proper ties and Applications SP 105 American Concrete Institute Detroit 1987 544 1R 65 5 3 Castro J and Naaman A E Cement Mortar Reinforced with Nat ural Fibers ACI JOURNAL Proceedings Vol 78 No 1 Jan Feb 1981 pp 69 78 5 4 ACI Committee 544 Fiber Reinforced Concrete SP 81 American Concrete Institute Detroit 1984 5 5 Aziz M A Paramaswivam P and Lee S L Concrete Rein forced with Natural Fibers New Reinforced Concretes edited by R N Swamy Surrey University Press U K 1984 106 140 5 6 Aziz M A Paramasivam P and Lee S L Prospects of Natural Fiber Reinforced Concretes in Construction Int J Cement Composites and Lightweight Concrete Vol 3 No 2 1981 pp 123 132 5 7 Mansur M A Jute Fiber Reinforced Composite Building Materi als Proc 2nd Australian Conf Eng Materials University of New South Wales 1981 pp 585 596 5 8 Paramasivan P Nathan K and Das Gupta N C Coconut Fiber Reinforced Corrugated Slabs Int J Cement Composites and Light weight Concrete Vol 6 No 1 1984 pp 19 27 5 9 Gram E and Skarendahl A A Sisal Reinforced Concrete Study No 1 Material Report No 7822 Swedish Cement and Concrete Research Institute Stockholm 1978 pp 1 15 5 10 Racines P G and R P A Study of Bag
249. da of which 581 000 sq ft 54 000 m is slab on grade This slab on grade is 6 in 150 mm thick and reinforced with 0 25 vol percent or 33 Ibs yd 20 kgs m of 2 4 inch long 60 mm deformed fi bers Other cast in place applications include an impact resis tant encasement of a turbine test facility for Westinghouse Electric Corp Philadelphia PA 2 126 SFRC containing 120 Ibs yd 71 kgs m of 2 0 in by 0 020 in diameter 50 mm by 0 50 mm diameter crimped end fibers was placed by pumping Although the concrete encasement included conventional reinforcement the use of steel fibers reduced the required thickness by one third In 1984 500 000 ft 46 000 m of 4 in thick 100 mm SFRC was placed as a replacement of the upstream con crete facing placed in 1909 at the Barr Lake Dam near Den ver CO 2 127 The SFRC mixture contained 0 6 vol percent or 80 Ibs yd 47 kgs m of 2 4 in by 0 039 in di ameter 60 mm by 0 80 mm diameter crimped end fibers and 1 in 38 mm maximum size aggregate The SFRC was pumped to a slip form screed to pave the 47 ft 14 m high 2 5 to 1 slope facing Several other applications of cast in place SFRC in clude 1 Repairs and new construction on major dams and other hydraulic structures to provide resistance to cavitation and severe erosion caused by the impact of large waterborne de bris 2 99 2 Repairs and rehabilitation of marine structures such as concrete piling and caiss
250. de pocas ancestrales el hombre us fibras para conseguir abrigo construyendo sus casas de pajas luego de adobe con el empleo de diferentes materiales org nicos que tom de la naturaleza incluyendo la madera Los romanos empleaban un hormig n a base de cal y puzolanas para realizar sus construcciones muchos de cuyos restos han llegado hasta nuestros d as permaneciendo intactos durante m s de dos mil a os expuestos al ataque de los agentes ambientales A lo largo de la historia la idea de reforzar con materiales fibrosos se remonta al antiguo Egipto en donde se introduc a paja al macizo arcilloso con el cual confeccionaban ladrillos para conferirle una mayor resistencia y por lo tanto una buena manejabilidad despu s de la cocci n al sol El refuerzo de hormig n mediante a adido de fibras durante el amasado del mismo es una t cnica que se ha Y MACCAFERRI Nahan Manual de Fibras para concreto implantado desde hace varias d cadas encontrando diversas aplicaciones dentro del campo de los hormigones estructurales y que actualmente sigue siendo objeto de estudio de numerosos investigadores produciendo un gran avance en la industria de la construcci n Se destacan los estudios realizados por Porter en 1910 y ya en 1911 Graham propone la utilizaci n de fibras de acero para mejorar en el hormig n la resistencia y la estabilidad La primera patente data de 1914 en Estados Unidos dada a William Ficklin para protege
251. de cada rango de asentamiento obtenido con el molde de material alternativo no debe variar en m s de 6 mm del promedio de los resultados de ensayo obtenidos usando el molde de metal Los datos del ensayo de comparaci n del fabricante deben estar a disposici n de los usuarios y de las autoridades de inspecci n del laboratorio ver nota 4 Si se realiza cualquier cambio en el material o en el m todo de fabricaci n se debe repetir los ensayos de comparaci n b Si se sospecha que cualquier molde individual esta fuera de tolerancia con relaci n de la condici n de fabricaci n se debe realizar un solo ensayo comparativo Si los resultados difieren en m s de 15 mm de los obtenidos utilizando el molde de metal el molde debe ser retirado del servicio 4 2 2 Varilla de compactaci n Debe ser una varilla recta lisa de acero de 16 mm de di metro y aproximadamente 600 mm de longitud teniendo el extremo de compactaci n o los dos extremos redondeados con punta semiesf rica cuyo di metro es de 16 mm 4 2 3 Instrumento de medida Puede utilizarse una regla cinta de medir enrollada de metal o un instrumento similar de medici n r gido o semirr gido marcado en incrementos de 5 mm o menos La longitud del instrumento debe ser de al menos 300 mm 4 2 4 Cuchar n De un tama o lo suficientemente grande para que cada cantidad de hormig n obtenida del recipiente de muestreo sea representativa y lo suficientemente peque o como para que no se der
252. de compactaci n Varilla de acero recta lisa y de secci n circular con un di metro que cumpla los requisitos de la tabla 1 La longitud de la varilla de compactaci n debe ser de por lo menos 100 mm mayor que la profundidad del molde en el cual se est realizando la compactaci n pero no mayor de 600 mm de longitud total ver nota 1 La tolerancia en la longitud de la varilla de compactaci n es de 4 mm La varilla debe tener el borde de compactaci n o ambos extremos redondeados con una punta semiesf rica del mismo di metro de la varilla TABLA 1 Requisitos para el di metro de la varilla de compactaci n Di metro del cilindro o ancho de la Di metro de la varilla viga mm mm lt 150 10 2 2 150 16 2 NOTA 1 Una varilla con longitud de 400 mm a 600 mm cumple con los requisitos de esta y las siguientes normas NTE INEN 1 578 ASTM C 138 ASTM C 173 ASTM C 231 Continua Ex 2011 059 NTE INEN 1 576 2011 01 5 2 5 Vibradores Se pueden utilizar vibradores internos con una frecuencia de por lo menos 9 000 vibraciones por minuto 150 Hz mientras el vibrador est operando en el hormig n El di metro de un vibrador redondo no debe ser mayor que un cuarto del di metro del molde cil ndrico o un cuarto del ancho del molde de la viga Vibradores de otras formas deben tener el per metro equivalente a la circunferencia de un vibrador redondo apropiado La longitud total del mango del vibrador y el elemen
253. de la resistencia especificada 2 3 2 Verificar si la dosificaci n de una mezcla es la adecuada para cumplir con la resistencia y 2 3 3 Control de calidad 2 4 Si los espec menes son elaborados y tienen un curado de obra como lo establece esta norma los resultados de los ensayos de resistencia se utilizar n para cualquiera de los siguientes prop sitos 2 4 1 Determinar si la estructura est apta para ser puesta en servicio 2 4 2 Comparar los resultados de ensayo de los espec menes con curado normalizado o con otros resultados de ensayos de diversos m todos de ensayo en campo 2 4 3 Verificar el adecuado curado y protecci n del hormig n de la estructura o 2 4 4 Determinar el tiempo requerido para la remoci n de los puntales y encofrados 3 DEFINICIONES 3 1 Para efectos de esta norma se adoptan las definiciones de la NTE INEN 694 4 DISPOSICIONES GENERALES 4 1 El hormig n utilizado para moldear los espec menes debe ser muestreado despu s de que se hayan realizado en la obra todos los ajustes a la dosificaci n de la mezcla incluyendo la adici n de agua de mezcla y los aditivos 4 2 Esta norma no tiene el prop sito de contemplar todo lo concerniente a seguridad si es que hay algo asociado con su uso Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer pr cticas apropiadamente saludables y seguras y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso Contin a DESCRIPTORES
254. denier and specific gravity and the equivalent fiber diameter in either inches or millimeters 4 84 Specifying the fiber denier alone is not enough as the parent material or the specific gravity must also be known to obtain an average fiber geometry 1 0 mcum logd 1 tog D 1 9 mm log d lo 2 83in 0 1 Equivalent Fiber Diameter 0 01 0 001 1 10 100 1000 Fiber Denier or Fiber Specific Gravity Fig 4 17 Fiber diameter versus denier relationship 544 1R 54 To determine the equivalent fiber diameter d before or af ter mixing for a fiber of known specific gravity apply the following equation 1 2 d where f 0120 for d in mm f 0 0005 for d in inches D pre mix or post mix fiber denier SG fiber specific gravity where SG is the specific gravity of the fiber material and D can be either the before mix denier or the post mix denier as desired With these equations synthetic fibers can be com pared with other fiber types by their aspect ratio L d where L is the length of fiber and d is the equivalent fiber diameter For example synthetic fibers of polypropylene with a spe cific gravity of 0 91 and which are comparable in size to steel fibers approximately 0 01 inches 0 025 mm in diameter are approxim
255. despu s de remover los espec menes de los moldes curarlos a una temperatura de 23 C 2 manteniendo todo el tiempo sus superficies con agua libre utilizando tanques de almacenamiento o c maras de curado que cumplan con los requisitos de la NTE INEN 2 528 excepto cuando se los refrente con mortero de azufre inmediatamente antes del ensayo Cuando se refrenta con mortero de azufre se deben secar las superficies superior e inferior del cilindro para prevenir la formaci n de paquetes de vapor o espuma mayores de 6 mm debajo o dentro del refrentado como se describe en la norma ASTM C 617 Para un periodo que no exceda de 3 horas inmediatamente antes del ensayo no se requieren temperaturas de curado normalizado a condici n de que se mantenga en los cilindros la humedad libre y la temperatura ambiente est entre 20 C y 30 C Vigas Deben ser curadas de la misma forma que los cilindros ver el literal a del numeral 5 7 1 3 excepto que deben ser almacenadas en agua saturada con cal a una temperatura de 23 C 2 C por lo menos 20 horas antes de su ensayo Debe prevenirse el secado de las superficies de la viga desde la remoci n del almacenamiento en agua hasta el ensayo ver nota 6 5 7 2 Curado de campo Es el m todo de curado utilizado para los espec menes elaborados y curados para los prop sitos indicados en el numeral 2 4 NOTA 5 Se puede crear un ambiente con humedad satisfactoria durante el periodo de curado inicial de los espe
256. dimensiones esencialmente coincidentes con la Fig 1 ver nota 1 Los requerimientos de tolerancia considerados acerca de inscripci n y longitud espaciamiento y uniformidad de graduaci n deben ser r gidamente observados La separaci n entre la marca de mayor graduaci n y el punto mas bajo del esmerilado del tap n de cristal debe ser de por lo menos de 10 mm NOTA 1 El dise o tiene por objeto garantizar el drenaje completo del frasco cuando se vac e y la estabilidad cuando est de pie sobre una superficie nivelada as como la exactitud y la precisi n de la lectura Contin a DESCRIPTORES Materiales de construcci n cemento hidr ulico ensayos 1 2009 449 NTE INEN 156 2009 06 4 2 4 1 Debe ser fabricado con un cristal de excelente calidad transparente y libre de arrugas o estr as El cristal debe ser qu micamente resistente y debe tener una peque a hist resis t rmica Los frascos deben ser templados completamente antes de ser graduados Deben tener un espesor suficiente para asegurar una resistencia razonable a la rotura 4 2 4 2 El cuello debe ser graduado desde O a 1 cm y desde 18 cm a 24 en graduaciones de 0 1 cm El error de cualquier capacidad indicada no deber ser mayor que 0 05 4 2 4 3 Cada frasco debe llevar un n mero de identificaci n permanente y el tap n debe mantener el mismo n mero a no ser que estos sean intercambiables Las partes de cristal intercambiables deben se
257. do con las normas vigentes para la utilizaci n de la fibra Los estudios necesarios se los realizar n en el laboratorio de Ensayo de Materiales y Mec nica de Suelos de la Universidad T cnica de Ambato 1 2 6 3 Temporal El desarrollo de esta investigaci n se realizar en el per odo comprendiendo entre los meses de Marzo Agosto 2013 1 3 JUSTIFICACI N Esta investigaci n se realizar con la finalidad estudiar la influencia de la incorporaci n de fibra de polipropileno en el hormig n y la informaci n que se origine durante este per odo ser de vital importancia porque permitir conocer el porcentaje ptimo de fibra de polipropileno necesario para la elaboraci n de hormig n de distintas resistencias de tal manera que no altere su calidad y funci n De todo lo expuesto se considera importante realizar esta investigaci n para que la informaci n generada aporte con la utilizaci n de fibras de polipropileno como refuerzo en el hormig n utilizando un agregado propio de nuestra ciudad y provincia debido a la poca o nula informaci n que en la actualidad existe en nuestro pa s acerca de este material compuesto 1 4 OBJETIVOS 1 4 1 Objetivo General Determinar el comportamiento del hormig n reforzado con fibras de polipropileno y su influencia en sus propiedades mec nicas en el Cant n Ambato Provincia de Tungurahua 1 4 2 Objetivos Espec ficos Analizar el comportamiento del hormig n reforzado con fibras
258. do de las superficies debe ser m nimo de tal manera que no cambien las caracter sticas f sicas de la probeta La resistencia a la flexi n se expresa como el M dulo de Rotura y representa aproximadamente entre un 10 y 20 96 de su resistencia a compresi n y se calcula mediante la siguiente expresi n 3 P L MI EI Ban Donde Mr M dulo de Rotura kg cm2 Carga M xima aplicada kg P L Luzlibre entre apoyos de la probeta cm b Ancho de la probeta cm h Altura de la probeta cm Determinaci n de la Deflexi n en Vigas de Hormig n Existe un gran n mero de normas que establecen las condiciones de ensayo y par metros para evaluar y cuantificar el efecto de la incorporaci n de fibras en el hormig n debido a que su resistencia al adicionar fibras no disminuye bruscamente a partir del inicio de la fisuraci n conduciendo a una disipaci n progresiva de la energ a durante el proceso de rotura La tenacidad del material se puede definir como el par metro que cuantifica esta capacidad de absorci n de energ a Si bien la tenacidad como tal no es usual que se utilice directamente como par metro de c lculo su caracterizaci n es fundamental para representar el efecto de la incorporaci n de fibras en el hormig n d Norma ASTM 293 Ensayos de Flexi n en vigas de Hormig n simplemente apoyadas con una carga centrada aplicada en el centro de la luz CARMONA Sergio Control de la tenacidad de
259. ds Materials Research Soci ety Boston Vol 114 Dec 1988 pp 225 231 2 114 Namur and Naaman A E A Bond Stress Model for Fiber Reinforced Concrete Based on Bond Stress Slip Relationship ACI Materials Journal Vol 86 No 1 Jan Feb 1989 pp 45 57 2 115 Naaman A E Namur G G Alwan J and Najm H Ana lytical Study of Fiber Pull Out and Bond Slip Part 1 Analytical Study Part 2 Experimental Validation ASCE Journal of Structural Engineer ing Vol 117 No 9 Sept 1991 2 116 Wire Reinforced Precast Concrete Decking Panels Precast Concrete UK Dec 1971 pp 703 708 2 117 Sharma A K Shear Strength of Steel Fiber Reinforced Con crete Beams ACT JOURNAL Proceedings Vol 83 No 4 July Aug 1986 pp 624 628 2 118 Henager C H and Doherty T J Analysis of Reinforced Fibrous Concrete Beams Journal Structural Division ASCE Vol 12 No STI Paper No 11847 Jan 1976 2 119 Balaguru P and Ezeldin A Behavior of Partially Pre stressed Beams Made Using High Strength Fiber Reinforced Concrete Fiber Reinforced Concrete Properties and Applications SP 105 Amer ican Concrete Institute Detroit 1987 pp 419 436 2 120 Paul B K Polivka M and Metha P K Properties of Fiber Reinforced Shrinkage Compensating Concrete ACI JOURNAL Pro ceedings Vol 78 No 6 Nov Dec 1981 pp 488 492 2 121 Lankard D R and Schrader E K Inspection
260. e 11 Toma de muestras de Horn O00 ii cscs eara dad 11 Libras DISpetsds iros 11 CATEGOR AS FUNDAMENTALES eere 12 Supraordinaci n de las variables eee 12 DEMIAN AS 13 HIPO TES Srta 39 SE ALAMIENTO DE VARIABLES eee 39 Variable Independiente 39 Variable Dependiente cna E a 39 CAP TULO III METODOLOG A ENFOQUE e aia 40 MODALIDAD B SICA DE LA INVESTIGACI N 40 NIVEL O TIPO DE INVESTIGACI N 41 POBLACI N Y MUESTRA uii probis ol en da 41 OPERACIONALIZACI N DE VARIABLES 42 Variable Independiente uae dro obe es ee ad 42 Variable Dependiente Sasia 43 PLAN DE RECOLECCI N DE LA INFORMACI N 44 T cnicas trad 45 PROCESAMIENTO Y AN LISIS sesenta 45 Plan de Procesamiento de la Informaci n eese 45 Plan de An lisis e Interpretaci n de 45 VIII 41 4 1 1 4 1 2 4 1 3 4 2 4 2 1 22 4 2 3 4 3 5 1 5 2 6 1 6 1 1 6 1 2 6 2 6 3 6 4 6 4 1 6 4 2 6 5 6 6 6 6 1 Ecuador CAP TULO IV AN LISIS E INTERPRETACI N DE RESULTADOS AN LISIS DE LOS RESULTADOS sss 46 Ensayos Realizados en los Agreg
261. e In the typical ranges of volume fractions used for cast in place SFRC 0 25 to 1 5 volume percent the addition of steel fibers may reduce the measured slump of the com posite as compared to a non fibrous mixture in the range of 1 to 4 in 25 to 102 mm Since compaction by me chanical vibration is recommended in most SFRC appli cations assessing the workability of a SFRC mixture with either the Vebe consistometer as described in the British Standards Institution Standard BS 1881 or by ASTM C 995 Inverted Slump Cone Time is recommended rather than the conventional slump measurement A typical rela tionship between slump Vebe time and Inverted Slump Cone time is shown in Fig 2 3 2 13 Studies have estab lished that a mixture with a relatively low slump can have good consolidation properties under vibration 2 14 Slump loss characteristics with time for SFRC and non fi brous concrete are similar 2 15 In addition to the above considerations the balling of fibers must be avoided A collection of long thin steel fibers with an aspect ratio greater than 100 will if shaken together tend to interlock to form a mat or ball which is very difficult to separate by vibration alone On the other hand short fibers with an aspect ratio less than 50 are not able to interlock and can MANUAL OF CONCRETE PRACTICE easily be dispersed by vibration 2 16 However as shown in Section 2 2 3 a high aspect ratio is desired for many impr
262. e 100 mm por 200 mm moldeados de una muestra de hormig n correctamente mezclada en condiciones de laboratorio y en condiciones de campo ver el numeral 4 7 1 2 TABLA 4 Precisi n dentro del ensayo Rango aceptable de variaci n de Coeficiente de resistencia de cilindros variaci n ver individuales ver nota 12 nota 12 2 cilindros 3 cilindros Cilindros de 150 por 300 mm Condiciones de laboratorio 2 496 6 6 7 8 Condiciones de campo 2 9 8 0 9 5 Cilindros de 100 por 200 mm Condiciones de laboratorio 3 2 9 0 10 6 NOTA 12 Estos n meros representan respectivamente los l mites 15 y 025 como se describen en la norma ASTM C 670 Contin a 8 2010 374 NTE 1 573 2010 06 4 7 1 2 El coeficiente de variaci n dentro del ensayo representa la variaci n esperada de la resistencia medida de los cilindros compa eros preparados con la misma muestra de hormig n y ensayados por un laboratorio a la misma edad Los valores dados para el coeficiente de variaci n dentro del ensayo de cilindros de 150 mm por 300 mm son aplicables para resistencias a compresi n en un rango de 15 MPa a 55 MPa y para los cilindros de 100 mm por 200 mm son aplicables para resistencias a compresi n en un rango de 17 MPa a 32 MPa Los coeficientes de variaci n dentro del ensayo para cilindros de 150 mm por 300 mm se obtienen de los datos del CCRL Concrete Proficiency Sample Data para condiciones de la
263. e Institute Detroit 1987 pp 225 245 2 74 Schrader E K Studies in the Behavior of Fiber Reinforced Con crete MS Thesis Clarkson College of Technology Potsdam 1971 2 75 Romualdi James P The Static Cracking Stress and Fatigue Strength of Concrete Reinforced with Short Pieces of Steel Wire Interna tional Conference on the Structure of Concrete London England 1965 2 76 Grzybowski M and Shah S P Shrinkage Cracking in Fiber Reinforced Concrete ACI Materials Journal Vol 87 No 2 Mar Apr 1990 pp 138 148 2 77 Malmberg B and Skarendahl A Method of Studying the Crack ing of Fibre Concrete under Restrained Shrinkage Proceedings RILEM Symposium on Testing and Test Methods of Fibre Cement Composites Sheffield 1978 Construction Press Lancaster 1978 pp 173 179 2 78 Shah S P and Winter George Tnelastic Behavior and Fracture of Concrete ACI JOURNAL Proceedings Vol 63 No 9 Sept 1966 pp 925 930 2 79 Edgington J Hannant D J and Williams R I T Steel Fibre Reinforced Concrete Current Paper No CP69 74 Building Research Establishment Garston Watford 1974 17 pp 2 80 Johnston Colin D Toughness of Steel Fiber Reinforced Con crete Steel Fiber Concrete Elsevier Applied Science Publishers Ltd 1986 pp 333 360 2 81 Nanni A Ductility of Fiber Reinforced Concrete Journal of Materials in Civil Engineering ASCE Vol 3 No 1 Fe
264. e Pulp U S Patent US3899344 Aug 1975 4 55 Nagabhushanam M Ramakrishnan V and Vondran G Fatigue Strength of Fibrillated Polypropylene Fiber Reinforced Concrete Trans portation Research Record 1226 National Research Council Washington D C 1989 pp 36 47 4 56 Ramakrishnan V Gollapudi S and Zellers R Performance Characteristics and Fatigue of Polypropylene Fiber Reinforced Concrete SP 105 American Concrete Institute Detroit 1987 pp 159 177 4 57 Ramakrishnan V Wu Y and Hosalli G Flexural Fatigue Strength Endurance Limit and Impact Strength of Fiber Reinforced Con crete Transportation Research Record 1226 National Research Council Washington D C 1989 pp 17 24 4 58 Vondran G L Nagabhushanam M and Ramakrishnan V Fatigue Strength of Polypropylene Fiber Reinforced Concretes Fiber Reinforced Cements and Concretes Recent Developments edited by R N Swamy and B Barr Elsevier Applied Science London and New York 1990 pp 533 543 4 59 Ramakrishnan V Wu Y and Hosalli G Flexural Behavior and Toughness of Fiber Reinforced Concretes Transportation Research Record 1226 National Research Council Washington D C 1989 pp 69 77 4 60 Guirguis S and Potter J Polypropylene Fibres in Concrete Technical Report TR F90 Cement and Concrete Association of Australia May 1985 21 pp 4 61 Malisch W R Polypropylene Fibers in Co
265. e addi tion of what then was considered small quantities 0 5 per cent by volume of synthetic fibers to concrete resulted in a composite with increases in both ductility and impact resis tance 4 2 However it was another fifteen years before 544 1R 39 large scale development activities began with synthetic fi bers Since the time of this early work commercially available synthetic fibers in the 6 to 60 denier range have been shown to better distribute cracking reduce crack size and improve other properties of concrete as discussed later in this report The earlier applications of synthetic fibers first used in the late 1970s had denier in the 300 to 400 range and lower as pect ratios The finer denier fibers were used through the 1980s Applications with finer denier fibers that is relatively small diameter and high aspect ratio fibers began with fiber volume percentages of approximately one fifth of that which had been previously used with the coarser fibers These low volume applications appeared at 0 1 to 0 3 percent by vol ume However even at these low volume additions the fiber count number of fibers in a unit volume of matrix and spe cific surface surface area of fibers per unit volume of ma trix are comparable with values found with higher volume percentages of coarser size fibers 4 1 3 Developing technologies With the emergence of new areas of application research interest has moved to higher fiber cont
266. e adopted by code writing bodies such as ACI 318 2 Development of numerical models for SFRC for one two and three dimensional states of stress and strain 3 Development of material damage and structural stiff ness degradation models for large strains and high strain rates to relate or predict SFRC response to stress or shock waves impact explosive and earthquake impulse loadings 4 Investigation of ductility characteristics of SFRC for potential application in seismic design and construction 5 Investigation of mechanical and physical properties of SFRC at low temperatures 6 Investigation of mechanical and physical properties of SFRC using high strength matrix 7 Investigation of the influence of steel fibers on plastic and drying shrinkage of concrete and shotcrete 8 Investigation of coatings for steel fibers to modify bond with the matrix and to provide corrosion protection 9 Development of steel fiber reinforced chemical bonded ceramic composites including Macro Defect Free MDF cement composites 10 Investigation of the use of steel fibers in hydraulic non portland cement concrete 11 Investigation of interface mechanics and other micro mechanisms involved in the pull out of steel fibers not aligned in the loading direction and steel fibers that are de formed MANUAL OF CONCRETE PRACTICE 2 8 Cited references 2 1 Romualdi James P and Batson Gordon B Mechanics of Crack Arrest in Concrete Pro
267. e available only in monofilament form Denier of polyester fibers used in cement composites ranges from 15 to 100 4 23 To date polyester fibers available to the concrete industry belong to the thermoplastic polyester subgrouping This type of polyester exhibits physical and chemical char acteristics that depend on manufacturing techniques Select ed fiber properties are shown in Table 4 1 One of several techniques involves the production of highly crystalline pel lets which are converted to filaments in a melt extraction process and subsequently stretched approximately 400 per cent before cutting to desired length thermoplastics are temperature sensitive At tempera tures above normal concrete service temperatures fiber characteristics are altered Temperatures above 536 F 280 C cause molecular breakdown 4 20 Polyester fibers are somewhat hydrophobic do not absorb much water and have been shown not to affect the hydration of the portland cement concrete 4 24 Bonding of polyester fibers within the cement matrix is mechanical 544 1R 42 There is no consensus on the long term durability of poly ester fibers in portland cement concrete 4 2 6 Polyethylene Polyethylene has been produced for use as concrete rein forcement 4 25 in monofilament form with wart like sur face deformations along the length of the fiber These deformations are intended to improve the mechanical bond ing in cement paste and mortar Sele
268. e cracks with increasing deflection but retains some degree of structural integrity and post crack resistance even with considerable deflection A similar beam without steel fibers fails suddenly at a small deflection by separation into two pieces These two simple manifestations of toughness serve not only to identify the characteristic of toughness in a qualita tive sense but also exemplify the two categories of testing techniques for quantifying toughness namely techniques involving either high rate single or multiple applications of load or a single slow rate application of load The preferred technique for determining toughness of SFRC is by flexural loading This reflects the stress condition in the majority of applications such as paving flooring and shotcrete linings Slow flexure is also preferable for determin ing toughness because the results are lower bound values safe for use in design Other fully instrumented tests are often so complex that the time and cost are prohibitive 2 80 In the standardized slow flexure methods JSCE SF 4 and ASTM C 1018 a measure of toughness is derived from analysis of the load deflection curve as indicated in Fig 2 5 Details of these methods along with a discussion of their merits and drawbacks are presented in References 2 80 2 81 and 2 82 These test methods provide specifiers and designers with a method to specify and test for toughness levels appropriate to their appli cations As an
269. e del estado pl stico al endurecido con mayor integridad Reduce la segregaci n y evita el asentamiento del agregado grueso contribuye a mejorar la resistencia al agua del concreto en estado endurecido ayudando a proteger el acero de refuerzo primario contra los efectos de la corrosi n Proporciona al concreto mayor durabilidad a hielo deshielo desde la edad temprana de la estructura y a lo largo de su vida til Tiene un excelente funcionamiento bajo aplicaci n a presi n reduciendo el rebote y la p rdida de material en aplicaciones de concreto lanzado Ayuda a reducir el efecto spalling en el concreto Es importante tener en cuenta que la fibra de polipropileno no debe ser utilizada para sustituir el refuerzo estructural 6 2 ANTECEDENTES DE LA PROPUESTA Mu oz F Comportamiento Mec nico del Hormig n Reforzado con Fibra de Polipropileno Multifilamento Influencia del Porcentaje de Fibra Adicionado Taller de proyecto final de grado en materiales avanzados de la Universidad Polit cnica de Valencia 2012 concluye que Al incrementar cantidad de fibra en el hormig n se pierde la trabajabilidad y a la vez este efecto puede ser beneficioso ya que se aumenta la cohesi n del hormig n lo que ofrece algunas ventajas constructivas en algunas obras particulares tales como hormigonado de taludes vaciado del hormig n desde cierta altura y hormig n proyectado Conrado M Dise o de hormigones con fi
270. e del hormig n rodando la varilla de compactaci n Sobre el borde superior del molde Continuar presionando el molde firmemente hacia abajo y retirar el hormig n del rea que rodea la base del molde para evitar interferencias con el movimiento de asentamiento del hormig n De inmediato retirar el molde del hormig n levant ndolo cuidadosamente en direcci n vertical Levantar el molde en su altura de 300 mm en 5 s 2 s con un movimiento ascendente uniforme y sin movimientos laterales o de torsi n Completar todo el ensayo desde el inicio del llenado hasta la remoci n del molde sin interrupci n dentro de un periodo de 2 minutos 4 4 4 Inmediatamente medir el asentamiento determinando la diferencia vertical entre la parte superior del molde y el centro original desplazado de la superficie superior del esp cimen Si ocurre un desprendimiento o corte del hormig n de una parte o porci n de la masa ver nota 6 desechar el ensayo y hacer un nuevo ensayo con otra porci n de la muestra 4 5 Informe de resultados Se debe elaborar un informe de resultados que contenga al menos lo siguiente Fecha y lugar de ensayo Nombre del laboratorio y del laboratorista que realiz el ensayo Identificaci n de la muestra a b C d Tipo de molde utilizado e Informar si el hormig n se ha tamizado en h medo para retirar part culas de tama o mayor a 37 5 mm f El asentamiento en mil metros con una aproximaci n de 5 mm de asent
271. e development of the alkali resis tant glass product and related markets A cross license was agreed upon Subsequently Owens Corning Fiber glas stopped production of AR glass fiber in 1984 Alkali resistant glass fiber reinforced concrete is by far the most widely used system for the manufacture of GFRC prod ucts Within the last decade a wide range of applications in the construction industry has been established 3 2 Fabrication of GFRC material There are basically two processes used to fabricate GFRC materials These are the spray up process and the premix process 3 2 1 Spray up process Since GFRC is principally used in thin sections it is im portant that composite GFRC boards have uniform prop erties in all directions within the plane of the board Spraying constitutes an effective process of achieving this uniformity At present the spray process accounts for the majority of all manufactured GFRC products in the Unit ed States On a world wide basis the relation of spray up to the premix process is more evenly balanced Table 3 1 Chemical composition of selected glasses percent Component A glass E glass Cem FIL AR glass NEG AR glass SiO 73 0 54 0 62 0 61 0 NaO 13 0 14 8 15 0 CaO 8 0 22 0 MgO 4 0 0 5 K50 0 5 0 8 2 0 0 1 0 15 0 0 8 Fe 03 0 1 0 3 B203 7 0 ZrO 16 7 20 0 0 1 Li O
272. e encuentra en un lugar muy destacado el empleo de fibras de polipropileno con el objeto de reforzar el hormig n permitiendo controlar la formaci n de las fisuras acompafiado de un incremento considerable de la resistencia a la tracci n resultando un m todo f cil pr ctico y econ mico para superar estas deficiencias En la actualidad la mayor a de los constructores utilizan las fibras como un sistema de refuerzo en el hormig n sin conocer sus caracter sticas y propiedades y peor a n sin utilizar un criterio t cnico que permita evaluar la calidad del hormig n fibroreforzado limit ndose a utilizar cantidades m nimas de fibra o las recomendadas por los fabricantes En el presente trabajo se estudiar la influencia de la adici n de fibras de polipropileno en el hormig n permiti ndonos analizar su real comportamiento el mismo que ayudar a evaluar sus propiedades mec nicas estableciendo cantidades y concentraciones ptimas de fibra para su refuerzo en el hormig n resultando una gu a pr ctica para estudiantes y profesionales interesados en el tema XIX CAP TULO I EL PROBLEMA 1 1 TEMA Comportamiento del hormig n reforzado con fibras de polipropileno y su influencia en sus propiedades mec nicas en el Cant n Ambato Provincia de Tungurahua 1 2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1 2 1 Contextualizaci n El hormig n es uno de los materiales de construcci n artificiales m s antiguos que se conocen Des
273. e la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles Tesis de Grado de la FICM UTA pp 63 Ambato 2013 4 1 2 Ensayos Realizados en el Cemento Tabla 31 Densidad Real del Cemento UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DENSIDAD REAL DEL CEMENTO ORIGEN ENSAYADO POR DATOS __CORRESPONDENcIA UNIDAD mi Mi MASA DEL PICN METRO 1632 1607 M2 MASA DEL PICN METRO CEMENTO gr 381 3405 M3 MASA DEL PICN METRO CEMENTO GASOLINA 6631 6615 M4 M3 M2_ MASAGASOLINAANADIDA ge 5 334 M5 MASA DEL PICN METRO 500 cm3 GASOLINA gr 535 58 M6 M5 M1 MASASODcm3GASOUNA e 3673 3663 DG M6 500 M7 M6 M4 MASA GASOLINA DESALOJADA POR EL CEMENTO Lo gr 23 429 MC M2 Mi MASADECEMENTO f e 149 me V6 M7 06 VOLUMEN DE GASOLINA DESALOADA 5738 5856 DRC MC VG P DRCI DRC2 2 67 4 1 3 Selecci n de la Fibra de Polipropileno De acuerdo a la norma ASTM C 1116 la selecci n de la fibra de polipropileno para refuerzo en el hormig n se debe basar en el tama o nominal m ximo del agregado grueso de tal manera que la longitud de la fibra pueda
274. e other standard ingredients such as ce ment pozzolans fine aggregates water and admixtures The types of natural fibers that can be used with these stan dard ingredients include bagasse sisal jute coconut ba nana and palm A brief description for each of the constituents which is used for obtaining fiber reinforced con crete is outlined below 5 3 1 2 Cement A cement that meets the ASTM standard specification C 150 or C 595 can be used The type of cement recommended is Type 1 although Type III high early strength cement can be used in order to reduce hardening re tardation caused by the glucose present in most natural fibers 5 3 1 3 Aggregates The aggregates should meet the gra dation requirements specified by ASTM C 33 Standard Specification for Concrete Aggregates 5 3 1 4 Water and admixtures The water to be used for the mix should be clean and of good quality Admixtures such as accelerating agents may be used in order to decrease the influ ence of the glucose retardant If mild steel rebars are not used as additional reinforcement calcium chloride could be used Water reducing admixtures and high range water reducing agents can be added in order to increase the workability when plastering The use of organic microbiocide is encouraged for the prevention of bacterial attack of organic fibers 5 3 1 5 Fibers The length of fibers may vary from 1 to 20 in 25 to 500 mm Because fibers are natural materials t
275. e requiere m s agua y cemento en concretos con agregados gruesos de tama o m ximo menor si comparado con agregados de tama o m ximo mayor debido al aumento del rea superficial total del agregado Por lo com n el tama o m ximo de las part culas de agregado no debe sobrepasar quinto de la dimensi n m s peque a del miembro de concreto Tres cuartos del espaciamiento libre entre barras de refuerzo Un tercio del peralte de las losas c Densidad Relativa Se realiza en base a la norma ASTM C 127 80 NTE INEN 857 Este m todo de ensayo se aplica para la determinaci n de la densidad promedio en una muestra de rido grueso sin incluir el volumen de vac os entre part culas la densidad relativa gravedad espec fica y la absorci n del rido Dependiendo del procedimiento utilizado la densidad es expresada como seca al horno SH saturada superficialmente seca SSS o como densidad aparente d Resistencia al Desgaste sta es la prueba que m s se aplica para averiguar la calidad global estructural del agregado grueso Este m todo establece el procedimiento a seguir para determinar el desgaste por abrasi n del agregado grueso menor del 38 mm El objetivo 33 de este ensayo como se lo indica en la norma NTE INEN 860 ASTM C131 es medir el desgaste producido por una combinaci n de impacto y rozamiento superficial en una muestra de agregado de granulometr a preparada La prueba
276. e un dial debe ser considerado para incluir cargas bajo un valor 100 veces el m s peque o cambio de carga que pueda ser le do en la escala La escala debe estar provista con una l nea de graduaci n que se ale el cero y as numerada El puntero del dial debe ser de suficiente longitud para alcanzar las marcas de graduaci n el ancho del extremo del puntero no debe exceder la distancia libre entre las graduaciones m s peque as Cada dial debe estar equipado con un ajuste a cero que sea f cilmente accesible desde el exterior de la caja del dial y con un dispositivo adecuado que en todo momento hasta que sea encerado indique la carga m xima aplicada al esp cimen con una precisi n dentro del 1 4 2 3 2 Si la carga de la m quina de ensayo es indicada en forma digital el visor num rico debe ser lo suficientemente grande para ser le do f cilmente El incremento num rico debe ser igual o menor que el 0 10 de la carga total de la escala de un rango de cargas dado En ning n caso el rango de cargas verificado debe incluir cargas menores que el menor incremento num rico multiplicado por 100 La precisi n de la carga indicada debe estar dentro del 1 0 de cualquier valor visualizado dentro del rango de carga verificado Se debe tomar precauciones para hacer los ajustes que indiquen el verdadero cero a una carga cero Debe estar provisto de un indicador de carga m xima que en todo momento hasta que sea encerado indique la carga m xima aplic
277. ea 63 XI Tabla 26 Peso Unitario Compactado Agregado Grueso y Agregado Fino Camera Playa LIAS CHG a caros tue 63 Tabla 27 Peso Unitario Compactado de Mezcla Cantera Playa Llagchoa 64 Tabla 28 Densidad Real y Capacidad de Absorci n del Agregado Grueso Cantera Plaga LIO si A d i i 65 Tabla 29 Densidad Real y Capacidad de Absorci n del Agregado Fino Cantera Playa Tela CWO A A eoa tat aufs 66 Tabla 30 Resistencia al Desgaste Prueba de los ngeles Agregado Grueso Cant ra Playa LlagschiGa inside 67 Tabla 31 Densidad Real del Comento dd aia 67 Tabla 32 Longitud de Fibra viciosa acicate 68 Tabla 33 Interpretaci n de Resultados de las Diferentes Canteras 69 Tabla 34 Propiedades de la Fibra de polipropileno sse 75 Tabla 35 Valor de constante seg n el asentamiento requerido para dosificaci n m todo de la Universidad Central del Ecuador 8l Tabla 36 Relaci n Agua Cemento para dosificaci n m todo de la Universidad Central del Ecuador oret eei d sd eee 82 Tabla 37 Dosificaci n al Peso mediante el m todo de la Universidad Central del EouadoEs eec A A pee tA dies cdd tens 83 Tabla 38 Consistencia del hormig n en funci n del asentamiento 88 Tabla 39 Dosificaci n para Hormig n de fc 2210 kg cm2 con Agregados de la Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias
278. ebe ser superior a 1 0 C El agua en un tanque de almacenamiento debe estar saturada con cal para prevenir la lixiviaci n del hidr xido de calcio de los espec menes ver nota 5 El agua no saturada con cal cal hidratada de alto contenido de calcio puede afectar a los resultados de los ensayos debido a la lixiviaci n de la cal de los espec menes de ensayo y no se debe utilizar en los tanques de almacenamiento Para mantener la saturaci n con cal debe estar presente un exceso de hidr xido de calcio Para los efectos de la saturaci n con cal para evitar la lixiviaci n la cal significa cal hidratada con alto contenido de calcio no carbonato de calcio piedra caliza ver la norma de terminolog a de cal NTE INEN 252 El agua en el tanque de almacenamiento debe ser completamente agitada en intervalos que no excedan de un mes para ayudar a reemplazar los iones de calcio que se han agotado Se debe limpiar los tanques y rellenar con agua conteniendo 3 g l de cal hidr xido de calcio a intervalos que no excedan de 24 meses ver nota 6 NOTA 3 Las paredes bien aisladas pueden ayudar sustancialmente a mantener las condiciones necesarias NOTA 4 Un generador de neblina adecuado para este prop sito se lo muestra en la figura 1 del Anexo A NOTA 5 El pH no es un indicador fiable de la saturaci n de cal en el tanque de almacenamiento en agua puesto que pueden ocurrir severas reducciones de los iones de calcio disueltos antes de que los valo
279. ecomienda realizar los estudios respectivos y an lisis de las propiedades mec nicas de los agregados que van a ser utilizados en la mezcla ya que de stos depende las caracter sticas de fibra a emplear Se deben conocer las propiedades f sicas de la fibra de polipropileno que se desee utilizar como refuerzo en hormigones para garantizar un ptimo resultado por cuanto difieren unas fibras de otras seg n las especificaciones dadas por cada fabricante 72 CAP TULO VI PROPUESTA DETERMINACI N DEL PORCENTAJE PTIMO DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN EL HORMIG N SEG N SU COMPORTAMIENTO A COMPRESI N TRACCI N Y FLEXI N CON AGREGADOS DE LA PLANTA DE TRITURACI N DE RIDOS CONSTRUCTORA ARIAS DEL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA 6 1 DATOS INFORMATIVOS En este cap tulo se realizar n dosificaciones de hormig n con distintas concentraciones de fibra utilizando agregados de la Planta de Trituraci n de ridos de la Constructora Arias y fibra de polipropileno de tipo multifilamento los mismos que se describen a continuaci n 6 1 1 Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias En base al tama o nominal del agregado grueso que resulta importante para el desarrollo de esta investigaci n se tom como referencia a La Planta de Trituraci n de ridos de la Constructora Arias La Planta Industrial para la trituraci n de ridos se encuentra localizada en el cant n Ambato parroquia Pishilata estrat gicamen
280. ed in Chapter 2 GFRC has been used extensively for architectural clad ding panels due to its light weight economy and ability to be formed against vertical returns on mold surfaces without back forms It has also been used for many plant manufac tured products Pre packaged surface bonding products are used for dry stacked concrete masonry walls in housing ap plications and for air stoppage walls in mines Chapter 3 dis cusses the full range of GFRC applications SNFRC has found its largest commercial uses to date in slabs on grade floor slabs and stay in place forms in multi story buildings Recent research in fibers and composites has opened up new possibilities for the use of synthetic fibers in construc tion elements Thin products produced with synthetic fibers can demonstrate high ductility while retaining integrity Chapter 4 discusses applications of SNFRC for various fiber types Applications for NFRC range from the use of relatively low volume amounts of natural fibers in conventionally cast concrete to the complex machine manufacture of high fiber content reinforced cement sheet products such as roof shin gles siding planks utility boards and pipes Chapter 5 dis cusses NFRC in more detail 1 7 Glossary The following FRC terms are not already defined in ACI 116R Definitions of Terms for Concrete 1 7 1 General terms Aspect ratio The ratio of length to diameter of the fiber Diameter may be equivalent d
281. ed inside the formwork it is subjected to a confining pressure of about 30 to 70 psi 0 2 to 0 5 MPa This confining pressure is applied for a period of about 24 hours Care should be taken not to apply a larger pressure than needed since water which is critical for hydration may be squeezed out The air content of the mix can be ob tained using ASTM C 231 or ASTM C 173 The unit weight can be obtained using ASTM C 130 5 4 Processed natural fiber reinforced concrete 5 4 1 Production methods The slurry dewatering technique is commonly used for the production of processed fiber reinforced cements and con cretes In this method the fibrous cement product is formed from a dilute slurry about 20 percent solids of fiber cement or fiber mortar The excess water is removed from the slurry through the application of vacuum dewatering and pressure 5 35 The product is then cured in air or in an autoclave to develop its strength and other mechanical properties Indus trial production of this composite now occurs in Europe Australia North America South America Asia and South Africa using kraft wood fibers with good results Hand methods can also be used by methods similar to that used in the manufacture of sisal gypsum plaster composites MANUAL OF CONCRETE PRACTICE 5 50 In this case the fiber is rolled by hand into a slurry of cement and fine sand and compacted by rolling with a toothed roller Clearly this method is slow and
282. ed surface treatments on GFRC products Surface treatments include paint stain exposed aggregate tile and attached natural stone slabs Production procedures should be documented service performance evaluated and the ef fect on long term performance determined 6 Research to identify architectural face mixes having properties compatible with GFRC back up mixes in regard to temperature and moisture induced volume changes 7 Research to evaluate the long term performance of GFRC flex anchor bonding pad connections using accelerat ed aging procedures 8 Research to document all design related GFRC com posite properties using the most recently introduced mix de signs that have since formed the current industry standard for GFRC manufacture Improvements in composite performance is a challenge for every materials oriented scientist or engineer The work described above will provide information and accelerate im provement where needed Research currently in progress on new mix proportions additives cements and manufacturing methods continues to improve the performance and proper ties of GFRC 3 11 Cited references 3 1 Proctor B A The Development and Technology of AR Fibers for Cement Reinforcement Proceedings Durability of Glass Fiber Rein forced Concrete Symposium Prestressed Concrete Institute Chicago 1985 pp 64 77 3 2 Nippon Electrical Glass Co NEG AR GLASS Publication No 2C8609 Osaka Japan 3 3
283. eel or low carbon steel sometimes with alloying constitu ents or stainless steel Different applications may require different fiber compositions 2 1 2 Manufacturing methods for steel fibers Round straight steel fibers are produced by cutting or chopping wire typically wire having a diameter between 0 010 and 0 039 in 0 25 to 1 00 mm Flat straight steel fi bers having typical cross sections ranging from 0 006 to 0 025 in 0 15 to 0 64 mm thickness by 0 010 to 0 080 in 0 25 to 2 03 mm width are produced by shearing sheet or flattening wire Fig 2 2a Crimped and deformed steel fibers have been produced with both full length crimping Fig 2 2b or bent or enlarged at the ends only Fig 2 2c d Some fibers have been deformed by bending or flattening to in crease mechanical bonding Some fibers have been collated into bundles to facilitate handling and mixing During mix ing the bundles separate into individual fibers Fig 2 2c Fibers are also produced from cold drawn wire that has been shaved down in order to make steel wool The remaining wires have a circular segment cross section and may be crimped to produce deformed fibers Also available are steel fibers made by a machining process that produces elongated chips These fibers have a rough irregular surface and a cres cent shaped cross section Fig 2 2e Steel fibers are also produced by the melt extraction pro cess This method uses a rotating wheel that conta
284. egados y adem s determinar la cantidad ptima de fibra de polipropileno que se debe adicionar al hormig n identificando sus propiedades mec nicas Se incluir tambi n la modalidad de investigaci n bibliogr fica por cuanto se aplicar n las diferentes normas de construcci n vigentes en el pa s que contemplan los requisitos para obtener una mezcla de hormig n de buena calidad al adicionar fibra 40 3 3 NIVEL O TIPO DE INVESTIGACI N Los niveles de investigaci n que se aplicar n son exploratorios y descriptivos Esta investigaci n ser exploratoria debido que durante su desarrollo estaremos en busca de un fen meno desconocido del hormig n reforzado con fibras de polipropileno y a la vez se buscar determinar qu influencia tiene sobre sus propiedades mec nicas al variar la cantidad de fibra adicionada permitiendo abaratar costos adem s de obtener un hormig n de calidad con mejores propiedades y en un futuro utilizar en construcciones civiles de la ciudad de Ambato Esta investigaci n tambi n ser descriptiva porque a m s de conocer las caracter sticas de los agregados propios de nuestra zona se determinar la fibra de polipropileno apta para la elaboraci n de hormig n estableciendo cantidades y dosificaciones adecuados tiles para futuras construcciones 3 4 POBLACI N Y MUESTRA El universo de estudio para la presente investigaci n estar conformado por las principales canteras que abastecen de ma
285. egate proportions when high quantities of fibers are used 4 57 Optimum mixture proportions should be ob tained by trial mixes when using higher fiber volumes This was demonstrated in another investigation by the same au thor 4 58 It was shown that there was no reduction in com pressive strength when 0 1 to 1 0 percent by volume of fibers were added 4 3 7 3 Static modulus and pulse velocity When com pared on an equal compressive strength basis it was shown 4 55 4 59 that the addition of fibrillated polypropylene fi bers in quantities varying from 0 1 to 2 0 percent by volume had no effect on the static modulus of elasticity as deter mined using ASTM C 469 test procedure This was true when the concrete cylinders were tested at both 7 and 28 days Beams and cylinders were tested at 7 and 28 days for pulse velocity according to ASTM C 597 for fibrillated polypropy lene FRC with fiber contents ranging from 0 1 to 2 0 percent by volume 4 55 4 59 The results showed that there was lit tle or no effect on the measured pulse velocities due to the Average Number of Blows ull Failure G Series First Crack G Series Full Failure NF Series First Crack NF Series Control y 0 5 1 Fiber Percentage Fig 4 9 Impact test results for polypropylene FRC addition of fibers to the control concrete indicating that con crete matrix qualities were not compromised by the addition of fibers 4 3 7 4 Flexu
286. ek process the fibers are initially dispersed in a dilute water cement mixture During the fabri FIBER REINFORCED CONCRETE 2500 2000 MOR 1500 Average Flexural Strength psi Composite Mix Design 1000 Actylic Fiber 1 2 and 3 by weight PEL Cellulose Pulp 1 1 226 by weight Polyethylene Pulp 1 1 2 by weight 500 Pressing Pressure 1000 psi Metric Equivalent 1 psi 2 6 895 kPa 0 1 2 3 Acrylic Fiber Content by weight Fig 4 1 Average flexural strength versus acrylic fiber content 7000 Natural Weather 2 yrs 6000 ad Water 2 yrs Bending 5000 Stress psi 4000 3000 2000 Metric Equivalent 1 psi 6 895 kPa 1 1 in 225 4 mm 000 F 32 1 8 0 0 1 2 3 Crosshead Displacement in Fig 4 2 Flexural strength of aramid FRC 1 78 percent fibers by volume after two years of aging 7000 Water 28 days 6000 140 Water Air 28 days Bending 5000 N Stress psi 4000 3000 Autoclaved 2000 Metric Equivalent 1 psi 6 895 kPa 1 in 25 4 mm 1000 F 32 1 8 0 0 1 2 3 Crosshead Displacement in Fig 4 3 Flexural strenngth of aramid FRC 1 78 percent fibers by volume after autoclaving and after aging for sev eral weeks cation process a great deal of the initial mixing water is re moved through vacuum dewatering Composite thickness is gradually built up by layering Finally the composite is pressed to densify and remove still more of the water
287. emedial measures for improving durability 5 2 2 Processed natural fibers Processed natural fibers have been used in commercial production for the manufacture of thin sheet fiber reinforced cement products since the mid 1960s initially as an adjunct to asbestos and since the early 1980s as a sole reinforcing fi ber Experimental use of these fibers greatly precedes their large scale commercial use The first experiment with the use of wood pulp as a replacement for asbestos in asbestos ce ment dates back to World War I The Norwegian fiber ce ment industry was forced to manufacture wood pulp reinforced cement sheets for commercial use during this pe riod because they were unable to obtain their usual supplies of asbestos due to the war 5 2 3 Mechanical properties of natural fibers 5 2 3 1 Mechanical properties of unprocessed natural fi bers Information on mechanical properties of unprocessed natural fibers is available 5 5 5 40 In this section a brief summary of the results of research to determine the mechan ical properties of various types of unprocessed natural fibers is presented The types of fibers for which the mechanical properties have been evaluated are given in Table 5 1 A brief description for some of the more commonly found nat ural fibers is presented below a Coconut fiber A mature coconut has an outer covering made of fibrous material This part of the coconut called the husk consists of a hard skin and a
288. en el numeral 4 5 1 multiplicando por el factor de correcci n apropiado mostrado en la tabla 3 ver nota 11 TABLA 3 Factor de correcci n seg n la relaci n de longitud al di metro del esp cimen L D 1 75 1 50 1 25 1 00 Factor 0 98 0 96 0 93 0 87 4 5 2 1 Para determinar los factores de correcci n para los valores L D intermedios entre los valores dados en la tabla 3 se debe interpolar 4 5 3 Cuando se ha solicitado calcular la densidad del esp cimen con una aproximaci n de 10 kg m3 utilizando la siguiente ecuaci n Densidad v 2 Donde W Masa del esp cimen en kg y V Volumen del esp cimen calculado a partir del di metro promedio y la longitud promedio o determinado mediante la obtenci n de su masa al aire y sumergido en m8 NOTA 11 Los factores de correcci n dependen de varias condiciones tales como condiciones de humedad resistencia y m dulo de elasticidad En la tabla se dan los valores promedio Estos factores de correcci n se aplican al hormig n de baja densidad entre 1 600 kg m y 1920 kg m y al hormig n de densidad normal Estos son aplicables al hormig n seco o h medo al momento de la carga y para resistencias nominales del hormig n en un rango de 14 MPa a 42 MPa Para resistencias mayores a 42 MPa los factores de correcci n pueden ser mayores que los valores mostrados en la tabla Revisar Bartlett F M y MacGregor J G Effect of Core Length to Diameter Rat
289. ena arena Las arenas que provienen del machaqueo de granitos basaltos y rocas an logas son tambi n excelentes con tal de que se traten de rocas sanas que no acusen un principio de descomposici n Las mejores arenas son las de r o ya que salvo raras excepciones son cuarzo puro por lo que no hay que preocuparse acerca de su resistencia y durabilidad La arena de mina suele tener arcilla en exceso por lo que generalmente es preciso lavarla Las arenas de mar si son limpias pueden emplearse en hormig n armado 2 previo lavado con agua dulce Con respecto a la calidad de la arena sta deber cumplir con los requisitos establecidos en la norma ASTM C 33 es decir no deber contener cantidades da inas de arcilla limo materiales org nicos y otras sustancias perjudiciales El m ximo porcentaje en peso de sustancias da inas no deber exceder de los valores siguientes expresados en porcentaje del peso 3 ASTM C 3 Especificaci n para agregados en el hormig n MEDINA Santiago Ensayo de Materiales II 28 Material que pasa por el tamiz No 200 m x 3 096 Materiales ligeros m x 1 096 Grumos de arcilla m x 1 0 Otras sustancias da inas lcalis mica limo m x 2 0 4 Por su Gravedad Espec fica Ligeros Gs 2 5 Los agregados ligeros como 1 arcilla esquistosa y la expandida la escoria expandida la Vermiculita la Perlita la Piedra P mez y las Cenizas se utilizan pa
290. endo medida Medir la longitud del esp cimen con una precisi n de 1 mm en tres posiciones espaciadas regularmente alrededor de la circunferencia Calcular la longitud promedio y registrarla con una precisi n de 1 mm Alternativamente determinar la densidad del cilindro registrando la masa del cilindro en el aire y luego sumergido en el agua 23 0 2 0 C y calcular el volumen de acuerdo al numeral 4 5 3 1 4 3 5 Cuando no se requiere la determinaci n de la densidad y la relaci n de la longitud al di metro es menor que 1 8 o mayor que 2 2 medir la longitud del esp cimen con una aproximaci n de 0 05 D 4 4 Procedimiento 4 4 1 Se deben realizar los ensayos de compresi n de espec menes curados en h medo tan pronto como sea posible luego de extraerlos del almacenamiento h medo 4 4 2 Los espec menes deben ser ensayados en condici n h meda Se deben mantener h medos utilizando cualquier m todo conveniente durante el per odo comprendido entre la remoci n del almacenamiento h medo y el ensayo 4 4 3 Todos los espec menes de ensayo para una edad de ensayo dada deben romperse dentro de las tolerancias de tiempo admisibles se aladas en la tabla 2 TABLA 2 Tolerancia de tiempo admisible para el ensayo de especimenes Edad de ensayo Tolerancia admisible 24 horas 0 5h02 1 3 dias 2 horas 0 2 8 7 dias 6 horas 0 3 6 28 dias 20 horas 0 3 0 90 dias 2 dias 0 2 2 4 4 4 Colocaci n del esp cimen Coloca
291. eno INTACO ECUADOR S A Ing Carlos Gonz lez INTACO ECUADOR 8 A Ing V ctor Buri HORMIGONES H RCULES S A Ing Douglas Alejandro MUNICIPIO DE GUAY AQUIL Ing Ver nica Miranda COLEGIO INGENIEROS CIVILES PICHINCHA HORMIGONES EQUINOCCIAL Ing Diana S nchez FACULTAD DE INGENIER A PONTIFICIA UNIVERSIDAD CAT LICA DEL ECUADOR Ing Stalin Serrano HORMIGONES EQUINOCCIAL Ing Xavier Herrera HORMIGONERA QUITO Ing Mireya Mart nez CAMINOSCA CIA LTDA Ing Rub n V squez CEMENTO CHIMBORAZO C A Ing V ctor Luzuriaga INDUSTRIAS GUAP N S A Ing Patricio Torres DICOPLAN CIA LTDA Ing Luis Balarezo CUERPO DE INGENIEROS DEL EJ RCITO Ing Carlos Castillo Prosecretario T cnico INECYC Otros tr mites La NTE 1 573 1990 sin ning n cambio en su contenido fue DESREGULARIZADA pasando de OBLIGATORIA EMERGENTE a VOLUNTARIA seg n Acuerdo Ministerial No 236 de 1998 01 08 publicado en el Registro Oficial No 321 de 1998 05 20 Esta NTE INEN 1 573 2010 Primera Revisi n reemplaza a la NTE INEN 1573 1990 El Directorio del INEN aprob este proyecto de norma en sesi n de 2010 03 26 Oficializada como Voluntaria Por Resoluci n No 035 2010 de 2010 04 02 Registro Oficial No 213 de 2010 06 14 Instituto Ecuatoriano de Normalizaci n INEN Baquerizo Moreno E8 29 y Av 6 de Diciembre Casilla 17 01 3999 Telfs 593 2 2 501885 al 2 501891 Fax 593 2 2 567815 Direcci n General E Mail direccion inen go
292. ensile strength elastic modulus and elongation for each of the fiber types considered in the tests Figure 4 4 shows the bending stress deflection curves obtained for composites containing each fiber type According to the results the ten sile strength of the fiber should be greater than 93 ksi 640 MPa in order to reinforce the cement matrix effectively Composites contained 3 percent carbon fiber by volume Fi bers were 0 40 in 10 mm long and were randomly dis persed in the cement matrix 4 3 4 Nylon FRC Nylon fiber was one of the earliest fiber types evaluated for use in concrete Initial interest stemmed from the Army Corps of Engineers whose primary purpose was to develop blast resistant concrete 4 1 4 2 It was found that nylon fi bers were particularly effective in controlling the impact forces present in a blast situation as measured by fragment velocity percent slab intact and distance to the farthest frag ment One study confirms nylon s ability to resist impact forces as a result of blast In this study 3 28 ft 1 0 m hollow cubes were reinforced on two adjoining sides with 12 per cent by weight of 0 24 and 0 47 in 6 and 12 mm long fi bers respectively The hollow cubes were filled with water and a 1 76 oz 50 gm explosive placed in the center The au thors confirmed the ability of nylon fibers to withstand blast effects and act as a crack arrestor 4 47 MANUAL OF CONCRETE PRACTICE The ability of nylo
293. ent and Concrete RILEM Symposium Proceed ings Construction Press Ltd 1975 650 pp in 2 volumes 1 8 4 Books 1 Balaguru P N and Shah S P Fiber Reinforced Cement Composites McGraw Hill Inc 1992 2 Daniel J I Roller J J Litvin A Azizinamini A and Anderson E D Fiber Reinforced Concrete SP 39 01T Portland Cement Association Skokie 1991 3 Majumdar A J and Laws V Glass Fibre Reinforced Cement Build ing Research Establishment U K BPS Professional Books Division of Blackwell Scientific Publications Ltd 1991 192 pp 4 Bentur A and Mindess S Fibre Reinforced Cementitious Compos ites Elsevier Applied Science 1990 5 Swamy R N and Barr B Fibre Reinforced Cement and Concrete Recent Developments Elsevier Applied Science Publishers Ltd 1989 6 Steel Fiber Concrete US Sweden Joint Seminar Elsevier Applied Sci ence Publishers Ltd 1986 520 pp 7 Hannant D J Fibre Cements and Fibre Concretes John Wiley and Sons 1978 1 8 5 ASTM standards 820 Specification for Steel Fibers for Fiber Reinforced Concrete C31 Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Field C39 Test Method for Compressive Strength of Cylindri cal Concrete Specimens C78 Test Method for Flexural Strength of Concrete Us ing Simple Beam with Third Point Loading C94 Specification for Ready Mixed Concrete C143 Test Method for Slump of Hydraulic Cement Con crete
294. ents where toughness index and other factors are design considerations Toughness index is an indication of the load carrying capabilities of the fibers within the concrete matrix after first crack Basically cast in place concrete will accommodate up to 0 4 percent by volume of synthetic fibers with minimal mix proportion adjustments Wet mix shotcrete with up to 0 75 percent by volume will provide major increases in toughness index values 4 3 Fiber length and fiber configuration are important factors at this fiber content In slab on grade ap plications with collated fibrillated polypropylene fiber con tents up to 0 3 percent by volume the fatigue strength has increased dramatically 4 4 The use of synthetic fibers in the form of layered mesh is similar in concept to the system known as ferrocement Progress in research and in the development of commercial products has been rapid and has been reported in publica tions on ferrocement in the U S and in publications on fiber reinforced concrete principally in Europe Readers interested in this development should refer to the work of ACI Com mittee 549 4 2 Physical and chemical properties of commercially available synthetic fibers The durability and chemical compatibility of fibers in the particular encapsulating matrix must be individually deter mined The fibers indicated below have generally performed well in portland cement matrices Fiber manufacturers and suppliers should
295. eptable FIGURA 1 Molde para ensayo de asentamiento VISTA EN PLANTA a Espesor 2 mm 300 mm 3 mm Ke 200 mm mm Espesor 2 mm 4 2 1 1 Verificar y registrar la conformidad de las dimensiones del molde con las especificadas al momento de su compra o en la primera puesta en servicio y al menos una vez por afio Contin a E 2010 375 NTE INEN 1 578 2010 06 4 2 1 2 Molde fabricado con materiales alternativos a Se permite el uso de moldes diferentes al met lico si satisfacen los siguientes requisitos el molde debe cumplir con la forma altura y los requisitos de dimensiones internas del numeral 4 2 1 debe ser lo suficientemente r gido para mantener las dimensiones y tolerancias especificadas durante el uso resistente a las fuerzas de impacto y adem s de material no absorbente debe demostrar que proporciona resultados comparables a los que se obtienen cuando se utiliza un molde de metal que re ne los requisitos del numeral 4 2 1 esta demostraci n debe ser realizada por el fabricante en un laboratorio de ensayos independiente Los ensayos comparativos deben estar compuestos al menos por 10 pares consecutivos de comparaciones realizados con tres hormigones con asentamientos diferentes comprendidos en el rango de 50 mm a 200 mm ver nota 3 Ning n resultado de ensayo individual debe variar en m s de 15 mm respecto al que se obtiene utilizando el molde de metal El promedio de los resultados de ensayo
296. er a 3 2013 150 NTE INEN 1579 2013 03 6 4 4 Vibraci n interna Llenar y vibrar el recipiente en dos capas aproximadamente iguales Colocar todo el hormig n para cada capa en el recipiente antes de iniciar la vibraci n de esa capa Insertar el vibrador en tres puntos diferentes para cada capa En la compactaci n de la capa inferior no permitir que el vibrador permanezca o toque el fondo o los lados del medidor En la compactaci n de la capa final el vibrador debe penetrar en la capa subyacente aproximadamente 25 mm Tener cuidado de retirar el vibrador de tal manera que no se produzcan bolsas de aire en el esp cimen La duraci n requerida de la vibraci n depende de la trabajabilidad del hormig n y de la efectividad del vibrador ver nota 7 Continuar la vibraci n nicamente hasta lograr una compactaci n adecuada del hormig n ver nota 8 Mantener una duraci n constante de la vibraci n para cada tipo particular de hormig n de vibrador y de recipiente involucrados 6 4 5 Al t rmino de la compactaci n el recipiente no debe contener un exceso notable o deficiencia de hormig n Se considera ptimo un exceso de hormig n que sobresale aproximadamente 3 mm sobre la parte superior del molde Se puede afiadir una pequefia cantidad de hormig n para corregir alguna deficiencia Si el recipiente contiene un gran exceso de hormig n en la finalizaci n de la compactaci n retirar una porci n representativa del exceso de hormig n
297. er distribution Low bond strength be tween a certain type of nylon fiber and the cement matrix has been reported 4 49 The ability of nylon fiber to reduce concrete shrinkage has been demonstrated in one test series Nylon fibers added at contents ranging from 1 to 3 percent by volume were shown to decrease shrinkage by as much as 25 percent as measured by length change 4 52 4 3 5 Polyester FRC Polyester fibers have been used in concrete to control plas tic shrinkage induced cracking 4 49 4 53 4 54 The fiber is added at relatively low fiber contents approximately 0 1 percent by volume for this purpose as itis for other synthetic fiber types 4 3 6 Polyethylene FRC As indicated in Fig 4 7 concrete reinforced with polyeth ylene fiber contents ranging from 2 to 4 percent by volume exhibited a linear flexural load deflection behavior up to first crack This behavior is followed by an apparent transfer of load to the fibers permitting an increase in load until fibers begin to break 4 26 Multiple cracking is observed to occur 4 3 7 Polypropylene FRC Test data have been compiled for composites containing polypropylene fibers at volume percentages ranging from 0 1 to 10 0 percent The material properties of these compos ites vary greatly and are affected by the fiber volume fiber 544 1R 47 8000 Metric Equivalents 1 lb 4 448 1 26 4 mm 6000 Flexural Load Ibs 4000 2000 D First Crack Occuran
298. eral 4 3 7 Polypropylene FRC 2002 84 vs n D 4 2 Masa del Cilindro de Hormig n MCH MCH VC bH 3 Masa de Hormig n necesario para muestras cil ndricas MHC MHC MCH Cilindros 4 Volumen de Hormig n necesario para muestras cil ndricas VHC DH 5 Volumen de la Fibra de Polipropileno en el Hormig n VFp Seg n la norma ACI 544 2R la concentraci n de fibra de polipropileno debe adicionarse en funci n del volumen de hormig n 1 m3 100 X x VFp 6 Masa 6 concentraci n de la Fibra de polipropileno en el Hormig n MFp MFp VFp DFp 7 Cantidad de Fibra de Polipropileno para muestras cilindricas CFpC CFpC MFp VHC ACI Report on Fiber Reinforced Concrete p 544 1R 47 literal 4 3 7 Polypropylene 85 6 6 2 2 Dosificaci n de Fibra de Polipropileno para Vigas DATOS Longitud de la Viga Lv Ancho de la Viga Av Alto de la Viga Hv N mero de vigas por cada concentraci n de fibra Vigas Porcentaje de Fibra de Polipropileno en el Hormig n Densidad de la Fibra de Polipropileno DFp Densidad del Hormig n DH DESARROLLO 1 Volumen de la Viga VV VV Lv Av Hv 2 Masa de la Viga de Hormig n MVH MVH VV DH 3 Masa de Hormig n necesario para muestras de vigas MHV MHV MVH Vigas 4 Volumen de Hormig n necesario para muestras de vigas VHV
299. erior En los moldes que tengan exceso de hormig n este debe ser retirado 5 6 4 2 Vibraci n Mantener un tiempo de vibraci n uniforme para cada clase particular de hormig n vibrador y tipo de molde involucrado El tiempo de vibraci n requerido depende de la trabajabilidad del hormig n y de la efectividad del vibrador generalmente la vibraci n aplicada es suficiente cuando la superficie del hormig n se vuelve relativamente lisa y las burbujas grandes de aire dejan de aflorar en la superficie Continuar vibrando solamente el tiempo suficiente para lograr una compactaci n adecuada del hormig n ver nota 4 Llenar los moldes y vibrar en el n mero de capas requeridas de aproximadamente igual volumen Colocar todo el hormig n para cada capa en el molde antes de empezar la vibraci n de esta capa En la compactaci n del esp cimen insertar el vibrador lentamente y no permitir que este se apoye en el fondo o en los lados del molde retirar el vibrador lentamente para evitar que grandes burbujas de aire queden dentro del esp cimen AI colocar la ltima capa evitar el sobrellenado en m s de 6 mm a Cilindros El n mero de inserciones del vibrador por capa est indicado en la tabla 4 Cuando se requiere m s de una inserci n por capa distribuir de manera uniforme las inserciones dentro de cada capa Permitir que el vibrador penetre a trav s de la capa a ser vibrada y en la capa inferior aproximadamente 25 mm Despu s de que cada capa ha
300. ers are used These fibers have been extracted by an ad vanced industrial process which significantly alters the char acter of the fibers and makes them suitable for their end uses MANUAL OF CONCRETE PRACTICE 1 6 Applications As more experience is gained with SFRC more applica tions are accepted by the engineering community ACI Com mittee 318 Building Code Requirements for Reinforced Concrete does not yet recognize the enhancements that SFRC makes available to structural elements As more expe rience is gained and reported more data will be available to contribute to the recognition of enhanced SFRC properties in this and other codes The most significant properties of SFRC are the improved flexural toughness such as the abil ity to absorb energy after cracking impact resistance and flexural fatigue endurance For this reason SFRC has found many applications in flat slabs on grade where it is subject to high loads and impact SFRC has also been used for numer ous shotcrete applications for ground support rock slope sta bilization tunneling and repairs It has also found applications in plant produced products including concrete masonry crib elements for roof support in mines to replace wood cribbing SIFCON is being developed for military ap plications such as hardened missile silos and may be prom ising in many public sector applications such as energy absorbing tanker docks SFRC applications are further sum mariz
301. erzo en el hormig n influyen en sus propiedades mec nicas en el Cant n Ambato provincia de Tungurahua 2 6 SE ALAMIENTO DE VARIABLES 2 6 1 Variable Independiente Las Fibras de polipropileno como refuerzo en el hormig n 2 6 2 Variable Dependiente Propiedades mec nicas del hormig n en el Cant n Ambato provincia de Tungurahua 39 CAP TULO III METODOLOG A 3 1 ENFOQUE La presente investigaci n posee un enfoque predominantemente cuali cuantitativo debido a que ser necesario la interpretaci n de datos y resultados obtenidos adem s se realizar n ensayos de los diferentes materiales para determinar el comportamiento del hormig n reforzado con fibras de polipropileno y su influencia en las propiedades mec nicas siendo primordial determinar las propiedades de los agregados tanto fino como grueso para la elaboraci n del hormig n el mismo que se sujetar a las normas establecidas lo que permitir llevar a t rmino esta investigaci n con ptimos resultados 3 2 MODALIDAD B SICA DE LA INVESTIGACI N El tipo de investigaci n que se emplear en este proyecto ser modalidad de campo mediante la obtenci n de los agregados de las diferentes canteras de la ciudad de Ambato para la elaboraci n de probetas de hormig n y a su vez se desarrollar una investigaci n modalidad de laboratorio y experimental debido a que se realizar n estudios y ensayos para obtener las diferentes propiedades de los agr
302. es para refrentado de la norma ASTM C 617 5 6 5 2 Vigas Luego de la compactaci n del hormig n utilizar una llana o paleta para igualar la superficie superior con la tolerancia necesaria para producir una superficie plana y uniforme 5 6 6 Identificaci n Marcar los espec menes para su identificaci n y del hormig n que representan Utilizar un m todo que no altere la superficie del hormig n no se debe marcar en los elementos removibles del molde Luego de retirar el molde marcar los espec menes de ensayo para mantener su identificaci n 5 7 Curado 5 7 1 Curado normalizado Es el m todo de curado utilizado cuando los espec menes son elaborados y curados para los prop sitos indicados en el numeral 2 2 NOTA 4 Para un asentamiento mayor a 75 mm generalmente no debe requerirse m s de 5 segundos de vibraci n en cada inserci n para una adecuada compactaci n del hormig n Puede requerirse tiempos m s largos para un asentamiento menor pero el tiempo de vibraci n raramente excede de 10 segundos por inserci n Contin a 6 2011 059 NTE INEN 1 576 2011 01 5 7 1 1 Almacenamiento Si los espec menes no pueden ser moldeados en el lugar donde recibir n el curado inicial inmediatamente luego del terminado mover los espec menes al lugar del curado inicial para su almacenamiento La superficie sobre la que se almacenar n los espec menes debe estar nivelada dentro de 20 mm por metro Si se mueven los cilindros elabor
303. es the level of compaction Dewatering involves suc tion applied to either side of a permeable mold to remove ex cess water immediately after spraying The spray dewatering process is most suited for automation where the composite is transported over a vacuum system using conveyors AR GFRC mix proportions in the late 1960s were primarily composed of only cement water and fiber neat cement mix When AR GFRC was introduced commercially in the early 1970s sand was introduced at weight ratios of one part sand to three parts cement By the end of the 1970s some manufac turers were producing AR GFRC at sand to cement ratios of 1 to 2 and as low as 1 to 1 to reduce the amount of volumetric shrinkage Throughout the 1980s and currently typical sand to cement ratios are 1 to 1 There is currently research under way to investigate AR GFRC mixes having greater amounts of sand than cement For AR GFRC products forms are normally stripped on the day following spray up Composites are then moist cured until they have attained most of their design strength Particular at tention must be paid to curing Because of their thin section AR GFRC components are susceptible to rapid moisture loss and incomplete strength development if allowed to remain in normal atmospheric conditions Therefore to assure adequate strength gain of the cement matrix a minimum of seven days moist curing has been recommended 3 8 Also improper early age curing that leads
304. esearch topic One approach to the mechanics of SFRC is to consider it a composite material whose properties can be related to the fiber properties volume percentage strength elastic modulus and a fiber bonding parameter of the fibers the concrete properties strength volume percentage and elastic modulus and the properties of the interface be tween the fiber and the matrix A more general and current ap proach to the mechanics of fiber reinforcing assumes a crack arrest mechanism based on fracture mechanics In this model the energy to extend a crack and debond the fibers in the ma trix relates to the properties of the composite Application design procedures for SFRC should follow the strength design methodology described in ACI 544 4R Good quality and economic construction with SFRC re quires that approved mixing placing finishing and quality control procedures be followed Some training of the con struction trades may be necessary to obtain satisfactory re sults with SFRC Generally equipment currently used for conventional concrete construction does not need to be mod ified for mixing placing and finishing SFRC 544 1R 8 MANUAL OF CONCRETE PRACTICE Table 2 1 Recommended combined aggregate gradations for steel fiber reinforced concrete U S standard sieve size 2 51 mm Percent Passing for Maximum Size of 11 38 mm 1 25 mm 5 4 19 mm A 13 mm 10 4 5 8 2
305. etracci n pl stica De todas las fibras conocidas en el mercado las fibras de polipropileno son las m s efectivas considerando que el polipropileno es econ mico e inerte a ambientes de pH alto y adem s f cil de dispersar Rojas Jairo 2012 en su tesis de grado Dise o de hormigones con fibras de polipropileno para resistencias a la compresi n de 21 y 28 Mpa con agregados de la cantera de Guayllabamba menciona que adici n de fibras en el hormig n proporciona un mejor control de la fisuraci n ya que mejora su resistencia residual la ductilidad y el aumento de las caracter sticas mec nicas del mismo as como su carga de rotura 2 2 FUNDAMENTACI N FILOS FICA Es indispensable conocer las propiedades t cnicas de las fibras de polipropileno que se emplean como refuerzo para la elaboraci n de hormig n de distintas resistencias en la industria de la construcci n debido a que influyen directamente en las propiedades mec nicas del mismo resultando imprescindible conocer la cantidad de fibra que se adicionar permitiendo obtener hormigones de buena calidad y resistencia estable Esta investigaci n se desarrolla con la finalidad de distinguir el comportamiento del hormig n al adicionar fibras de polipropileno con agregados de la zona que son utilizados en las distintas construcciones civiles de la ciudad de Ambato y todo sustentado en base a ensayos t cnicos de laboratorio con el fin de obtener resultad
306. eventualmente aditivos Una vez que se puede asegurar que los componentes que se emplean son los apropiados se debe asegurar que las proporciones que intervienen en la mezcla sean las que corresponden a la dosificaci n elegida cualquiera sea el m todo empleado para dosificar y la forma de medici n L gicamente es preferible la medici n de los mismos en peso porque se obtiene una menor variaci n En algunos casos como cuando se emplean aditivos o se pretende un hormig n de buena calidad la medici n en peso de todos los componentes es imprescindible Aseguradas las proporciones de la mezcla se debe constatar que el hormig n est correctamente mezclado que sea homog neo y que presente caracter sticas adecuadas en estado fresco Conviene entonces evaluar estas caracter sticas para lo cual se cuantifican algunas de sus propiedades es decir se emplean procedimientos pr cticos que permiten asignar un n mero a esa propiedad De esa manera se evitan los juicios subjetivos en la calificaci n del hormig n fresco El hormig n fresco debe colocarse y compactarse adecuadamente Una vez que el hormig n est colocado y terminado asegur ndonos que no haya ondulaciones excesivas y que posea una correcta textura se inicia 1 etapa de curado Este proceso tecnol gico consiste en darle al hormig n las condiciones de humedad apropiadas para posibilitar la evoluci n de resistencia Es claro que el componente que evoluciona es el
307. example for SFRC tunnel linings I5 and toughness indices sometimes have been specified Also toughness indices and residual strength factors corresponding to higher end point deflections as well as minimum flexural strength requirements as described in ASTM C 1018 are also being used The JSCE SF 4 equivalent flexural strength is sometimes used as an alternate to design methods based on first crack strength for slab on grade design 2 2 3 7 Thermal conductivity Small increases in the ther mal conductivity of steel fiber reinforced mortar with 0 5 to 1 5 percent by volume of fiber were found with increasing fi ber content 2 83 FIBER REINFORCED CONCRETE 2 2 3 8 Abrasion resistance Steel fibers have no effect on abrasion resistance of concrete by particulate debris carried in slowly flowing water However under high velocity flow pro ducing cavitation conditions and large impact forces caused by the debris SFRC has significantly improved resistance to disintegration 2 31 2 57 2 83 2 86 Abrasion resistance as it relates to pavement and slab wear under wheeled traffic is largely unaffected by steel fibers Standard abrasion tests ASTM C 779 Procedure C on field and laboratory samples confirm this observation 2 87 2 2 3 9 Friction and skid resistance Static friction skid and rolling resistance of SFRC and identical plain concrete cast into laboratory size slab samples were com pared in a simulated skid test 2 88
308. f fiber types 1 4 Production aspects 1 5 Developing technologies 1 6 A pplications 1 7 Glossary 1 8 Recommended references 1 9 Cited references Chapter 2 Steel fiber reinforced concrete SFRC pp 544 1R 7 2 1 Introduction 2 2 Physical properties 2 3 Preparation technologies 2 4 Theoretical modeling 2 5 Design considerations 2 6 A pplications 2 7 Research needs 2 8 Cited references Chapter 3 Glass fiber reinforced concrete GFRC pp 544 1R 24 3 1 Introduction 3 2 Fabrication of material 3 3 Properties of GFRC 3 4 Long term performance of 3 5 Freeze thaw durability 3 6 Design procedures 3 7 Applications of 3 8 GFRC panel manufacture 3 9 Surface bonding 3 10 Research recommendations MANUAL OF CONCRETE PRACTICE 3 11 Cited references Chapter 4 Synthetic fiber reinforced concrete SNFRC pp 544 1R 39 4 1 Introduction 4 2 Physical and chemical properties of commercially available synthetic fibers 4 3 Properties of SNFRC 4 4 Composite production technologies 4 5 Fiber parameters 4 6 Applications of SNFRC 4 7 Research needs 4 8 Cited references Chapter 5 Natural fiber reinforced concrete NFRC pp 544 1R 57 5 1 Introduction 5 2 Natural fibers 5 3 Unprocessed natural fiber reinforced concrete 5 4 Processed natural fiber reinforced concrete 5 5 Practical applications 5
309. fibers can be made from pe troleum and coal pitch which are less expensive than the polyacrylonitrile fiber used to make PAN based carbon fiber Pitch based fibers are also manufactured in two types Gen eral purpose GP fibers are made from isotropic non ori ented fiber structure pitch and are low in tensile strength and elastic modulus High performance HP fibers are made from mesophase highly oriented fibers pitch which produc es fibers with high tensile strength and high elastic modulus Carbon fiber is typically produced in tows strands that may contain up to 12 000 individual filaments Tows are commonly pre spread prior to incorporation in CFRC to fa cilitate cement matrix penetration and to maximize fiber ef fectiveness 544 1R 41 4 2 4 Nylon Nylon is a generic name that identifies a family of poly mers characterized by the presence of the amide functional group CONH 4 19 Various types of nylon fibers exist in the marketplace for use in apparel home furnishings indus trial and textile applications A nylon fiber s properties are imparted by the base polymer type molecular weight end groups residual monomer etc addition of different levels of additives light and heat stabilizers delusterants etc manufacturing conditions spinning drawing texturing etc and fiber dimensions cross sectional shape and area fiber length etc Currently only two types of nylon fiber are marketed for fiber re
310. fibers provide excellent fil tration characteristics that keep the cement particles uni formly dispersed in the fiber cement slurry and prevent segregation during vacuum dewatering Acrylic fibers can not perform this function due to their relatively large diame ter and specific surface properties Therefore it is necessary that certain process fibers be used as filler in addition to acrylic reinforcing fibers to provide filtering characteristics and prevent segregation of fine particles Generally acrylic fiber is incorporated at 1 to 3 percent by weight while pro cess fibers are added at 3 to 6 percent by weight Some ex amples of effective process fibers are kraft cellulose pulp fiber and polyethylene pulp fiber 4 5 4 42 Concrete panels with monofilament polypropylene fiber have been produced using a spray suction dewatering tech nique 4 18 Monofilament fibers also have been used in a pressing technique 4 30 With the hand lay up technique higher fiber volume per centages up to 12 percent can be obtained than with con ventional batch mixing techniques up to about 1 percent Spray suction dewatering techniques can produce compos ites with as high as 11 percent fiber by volume Consistency is commonly measured by the slump test ASTM C 143 An apparent slump difference should be ex pected when comparing non fibrous and SNFRC for other wise similar mix designs In the case of hydrophobic fibers there is no loss of wa
311. ficaci n f sica otros edificios c maras de curado gabinetes h medos tanques de almacenamiento en agua cuartos de ensayo requisitos FD 03 05 444 CDU 006 2 CIIU 8324 ICS 91 040 99 Instituto Ecuatoriano de Normalizaci n INEN Casilla 17 01 3999 Baquerizo Moreno E8 29 y Almagro Quito Ecuador Prohibida la reproducci n ICS 91 040 99 FD 03 05 444 Norma T cnica C MARAS DE CURADO GABINETES H MEDOS TANQUES NTE INEN Ecuatonana PARA ALMACENAMIENTO EN AGUA Y CUARTOS PARA 2 528 2010 Voluntas LABORAR MEZCLAS UTILIZADOS EN ENSAYOS DE CEMENTO 20 10 01 HIDR ULICO Y HORMIG N REQUISITOS 1 OBJETO 1 1 Esta norma establece los requisitos que deben cumplir las c maras de curado los gabinetes h medos y los tanques con agua donde se almacenan los espec menes de pasta mortero y hormig n y los cuartos para elaborar mezclas donde se preparan los espec menes de pasta y mortero 2 DISPOSICIONES GENERALES 2 1 Esta norma no tiene el prop sito de contemplar todo lo concerniente a seguridad si es que hay algo asociado con su uso Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer pr cticas apropiadamente saludables y seguras y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso 3 DEFINICIONES 3 1 Para los efectos de esta norma se adoptan las siguientes definiciones 3 1 1 Cuarto para elaborar mezclas Cuarto con temperatura y humedad relativa controladas donde se preparan
312. for Controlling Aggres sive Lactates from Exposed Rock Surfaces and Mine Tailings CANMET June1989 4 77 Grzybowski M and Shah S P Shrinkage Cracking in Fiber Reinforced Concrete ACI Materials Journal Vol 41 No 148 Sept 1989 4 78 Vondran G Making More Durable Concrete With Polymeric Fibers Mather International Conference SP 100 American Concrete Institute Detroit May 1987 pp 377 396 4 79 Vondran Gary L Plastic Fiber Reinforced Concrete Proceed ings of Concrete Technology Seminar 3 Michigan State University East Lansing Feb 1988 pp 8 1 8 23 4 80 Underwriters Laboratory Fire Resistance Directory R11194 DTD Oct 15 1990 4 81 Kobayashi K and Cho R Flexural Characteristics of Steel Fiber and Polypropylene Fiber Hybrid Reinforced Concrete Composites Vol 13 1982 pp 164 168 4 82 Banthia N and Sheng J Micro Reinforced Cementitious Mate rials Materials Research Society Symposium Proceedings Vol 211 Bos ton Nov 1990 4 83 Raithby K D Galloway J W and Williams R T Polypropy lene Reinforced Cement Composites for Surface Reinforcement of Con crete Structures The International Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete Vol 5 No 3 Aug 1983 pp 193 197 4 84 Zollo F Synthetic Fiber Reinforced Concrete Some Back ground and Definitions Seminar on Polymeric Fibers Their Effect on Concrete and Concrete Cracking W
313. for Testing and Materials 1916 Race Street Philadelphia PA 19103 USA British Standards Institute 2 Park Street London W1A 2B5 England Japanese Society of Civil Engineers Mubanchi Yotsuya 1 chome Shinjuku ku Tokyo 160 Japan RILEM Pavillon Du Crous 61 Av Du President Wilson 94235 Cachan France 1 8 1 ACI committee documents 116R Cement and Concrete Terminology 201 2R Guide to Durable Concrete 211 3 Standard Practice for Selecting Proportions for No Slump Concrete 223 Standard Practice for the Use of Shrinkage Com pensating Concrete 304R Guide for Measuring Mixing Transporting and Placing Concrete 318 Building Code Requirements for Reinforced Con crete 506 1R State of the Art Report on Fiber Reinforced Shot crete 506 2R Standard Specification for Materials Proportion ing and Application of Shotcrete 544 2R Measurement of Properties of Fiber Reinforced Concrete 544 3R Guide for Specifying Proportioning Mixing Plac ing and Finishing Steel Fiber Reinforced Concrete 544 4R Design Considerations for Steel Fiber Reinforced Concrete 549R State of the Art Report on Ferrocement 1 8 2 ACI Special Publications SP 155 Testing of Fiber Reinforced Concrete edited by D J Stevens N Banthia V S Gopalaratnam and P C Tatnall Proceedings March 1995 Symposium Salt Lake City SP 142 Fiber Reinforced Concrete Developments and In novations edited by J I Daniel and S P Shah Proceeding
314. fore and after skin attachment therefore welded rather than screw connections are more desirable although both systems are acceptable With welding studs are usually a minimum of 16 gauge material Touch up paint or coatings should be applied to accessible welds of the light gauge material after the stud frame has been fabricated A photograph of a steel stud frame being manufactured is shown in Fig 3 12 Environmental conditions will usually determine to what extent steel framing needs corrosion protection Steel studs are available with a red oxide paint or galvanized finish be fore slitting and forming Flex anchor and gravity anchors may be zinc or cadmium plated before or after fabrication painted with a zinc rich coating or they may be stainless steel where the additional cost is justified by severe environmental conditions After fabrication the stud frame is ready to be attached to the GFRC skin after the skin is sprayed and roller compacted to its design thickness The stud frame is positioned over the skin with jigs to fix its location Flex anchors sometimes telegraph through and show on the face of the panel so for production convenience they are usually set from g to 3 in 3 to 10 mm away from the surface of the GFRC skin With some finishes they may touch the surface of the GFRC skin Where the flex anchor is attached to the GFRC skin the bonding pad is manufactured in one of two ways They are the green sheet
315. g International Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete Vol 5 No 4 Nov 1983 pp 225 233 2 68 Namur G G and Naaman A E Strain Rate Effects on Tensile Properties of Fiber Reinforced Concrete Cement Based Composites Strain Rate Effects on Fracture S Mindess and S P Shah eds Material Research Society Pittsburgh MRS Vol 64 1986 pp 97 118 2 69 Zollo Ronald Wire Fiber Reinforced Concrete Overlays for Orthotropic Bridge Deck Type Loadings ACI JOURNAL Proceedings Vol 72 No 10 Oct 1975 pp 576 582 2 70 Kormeling A Reinhardt W and Shah S P Static and Fatigue Properties of Concrete Beams Reinforced with Continuous Bars and with Fibers ACI JOURNAL Proceedings Vol 77 No 1 Jan Feb 1980 pp 36 43 2 71 Batson G Ball C Bailey L Landers E and Hooks J Flex ural Fatigue Strength of Steel Fiber Reinforced Concrete Beams ACI JOURNAL Proceedings Vol 69 No 11 Nov 1972 pp 673 677 2 72 Ramakrishnan V and Josifek Charles Performance Characteris tics and Flexural Fatigue Strength on Concrete Steel Fiber Composites Proceedings of the International Symposium on Fibre Reinforced Concrete Dec 1987 Madras India pp 2 73 2 84 2 73 Ramakrishnan V Oberling G and Tatnall P Flexural Fatigue Strength of Steel Fiber Reinforced Concrete Fiber Reinforced Concrete Properties and Applications SP 105 American Concret
316. g of the materials as well as equipment to deposit the materials in the forms Furthermore a GFRC plant should have a comprehensive quality control QC program for monitoring composite materials in process manufacturing operations finished product as well as a com prehensive testing program to determine production compos ite properties and a system for maintaining QC records 3 7 3 52 3 53 Since the introduction of GFRC panels in the early 1970s three basic panel types have been manufactured 1 sandwich panel 2 integral rib panel and 3 steel stud flex anchor pan el Since the early 1980 s the industry has evolved such that the majority of facade panels being manufactured in the U S is the MANUAL OF CONCRETE PRACTICE steel stud flex anchor panel Therefore this section on panel manufacture is exclusively devoted to the steel stud flex anchor type of panel construction There are a few producers that man ufacture a sandwich panel using GFRC premix construction 3 8 1 Steel stud framing system 3 7 3 8 The steel stud frame should be fabricated in accordance with Metal Lath Steel Framing Association s Lightweight Steel Framing Systems Manual The studs are generally placed at 16 to 24 in 0 4 to 0 6 m on center with the flex anchors discussed in Section 3 8 2 spaced 16 to 36 in 0 4 to 0 9 m on center based on design considerations The pre fabricated stud frame will be moved several times both be
317. guides standard practices design handbooks and commentaries are intended for guidance in planning designing executing and inspecting construction This document is intended for the use of individuals who are competent to evaluate the significance and limitations of its content and recommendations and who will accept responsibil ity for the application of the material it contains The American Concrete Institute disclaims any and all responsibility for the application of the stated principles The Institute shall not be li able for any loss or damage arising therefrom Reference to this document shall not be made in contract doc uments If items found in this document are desired by the Ar chitect Engineer to be a part of the contract documents they shall be restated in mandatory language for incorporation by the Architect Engineer Steel FRC Glass FRC Synthetic FRC and Natural FRC Fiber reinforced concrete FRC is concrete made primarily of hydraulic cements aggregates and discrete reinforcing fibers Fibers suitable for rein forcing concrete have been produced from steel glass and organic polymers synthetic fibers Naturally occurring asbestos fibers and vegetable fibers such as sisal and jute are also used for reinforcement The concrete matrices may be mortars normally proportioned mixes or mixes specifically formu lated for a particular application Generally the length and diameter of the fibers used for FRC do
318. guientes caracter sticas a La m quina debe ser operada con energ a el ctrica y debe aplicar la carga continuamente no de forma intermitente y sin producir impacto Si esta solo tiene una velocidad de carga cumpliendo los requisitos del numeral 4 4 5 debe estar provista con un medio suplementario para aplicar la carga a una velocidad que pueda ser verificada Este medio suplementario de carga puede ser operado con energ a el ctrica o manualmente b El espacio provisto para los espec menes de ensayo debe ser lo suficientemente grande para acomodar en una posici n que permita leer y operar un equipo de calibraci n el stico que tenga suficiente capacidad para cubrir el rango de carga potencial de la m quina de ensayo y que cumpla con los requisitos de la norma ASTM E 74 ver nota2 4 2 1 3 Precisi n La precisi n de la m quina de ensayo debe cumplir con las siguientes disposiciones a El porcentaje de error para las cargas dentro del rango de uso propuesto para la m quina de ensayo no debe exceder de 1 0 de la carga indicada b Se debe verificar la precisi n de la m quina de ensayo aplicando cinco ensayos de carga en orden ascendente en cuatro incrementos aproximadamente iguales La diferencia entre dos ensayos de carga sucesivos cualquiera no debe exceder de un tercio de la diferencia entre las cargas de ensayos m xima y m nima C La carga indicada por la m quina de ensayo y la carga aplicada determinada a part
319. h Vol 2 1972 pp 201 212 4 12 Aveston J Mercer A and Sillwood J M Fibre Reinforced Cements Scientific Foundations for Specifications Composites Stan dards Testing and Design National Physical Laboratory Conference Pro ceedings Apr 1974 pp 93 103 4 13 Biggs A Bowen D H and Kollek J Proceedings of the 2nd International Carbon Fibre Conference the Plastics Institute London 1974 4 14 Hannant D J Fibre Cements and Fibre Concretes John Wiley and Sons Ltd New York 1978 213 pp 4 15 Nishioka K Yamakawa S and Shirakawa K Properties and Applications of Carbon Fiber Reinforced Cement Composites Proceed ings of the Third International Symposium on Developments in Fiber Rein forced Cement and Concrete RILEM Symposium FRC 86 Vol 1 RILEM Technical Committee 49 TFR July 1986 4 16 Waller J A Carbon Fibre Cement Composites Civil Engineer ing and Public Works Review Apr 1972 pp 357 361 4 17 Waller J A Carbon Fibre Cement Composites SP 44 American Concrete Institute Detroit 1974 pp 143 161 4 18 Walton P L and Majumdar A J Cement Based Composites with Mixtures of Different Types of Fibres Composites Sept 1975 pp 209 216 4 19 The Condensed Chemical Dictionary Van Nostrand Rheinhold Company New York 8th ed p 635 4 20 Cook J G Handbook of Textile Fibers Morrow Publishing Com pany Ltd Durham England 1984 pp 261 283
320. hey are not uniform in diameter and length Typical values of di ameter for unprocessed natural fibers vary from 0 004 to 0 03 in 0 10 to 0 75 mm 5 2 The mechanical properties of fibers are summarized in Table 5 2 5 3 1 6 Methods of mixing The two methods of mixing and placing are 1 wet mix and 2 dry compacted mix In the wet mix a low volume fraction of fibers is used The wa ter to be added to the mix has to take into account the high natural water content in the natural fibers The mixing proce dure must comply with ASTM C 94 process and portions of ACI 304 recommendations Trial batches are recommended and a batching plant is required The recommended mixing procedure is to add cement with water and additives to form a slurry Then the fine aggregates are added Finally fiber is added and dispersed into the slurry The sampling is to be done according to ASTM Practice C 172 and C 685 For compressive and flexural strength testing ASTM C 39 and C 78 are to be followed The dry compacted mix is generally used for industrial or semi industrial projects In the dry compacted mix the vol ume fraction of fiber used is about 10 times the volume frac tion used in wet mix The fibers are in a saturated surface dry condition for this type of mix Trial batches are recom mended The recommended mixing procedure is to add fi bers in saturated surface dry condition to the cement and aggregates and then add a very limited amount of w
321. hnston C D Measurement of Fibre Matrix Interfacial Bond Strength in Steel Fibre Reinforced Cementitious Com posites Proceedings RILEM Symposium of Testing and Test Methods of Fibre Cement Composites Sheffield 1978 Construction Press Lan caster 1978 pp 317 328 2 26 Gray R J and Johnston C D The Effect of Matrix Composi tion on Fibre Matrix Interfacial Bond Shear Strength in Fibre Reinforced Mortar Cement and Concrete Research Pergamon Press Ltd Vol 14 1984 pp 285 296 2 27 Gray R J and Johnston C D The Influence of Fibre Matrix Interfacial Bond Strength on the Mechanical Properties of Steel Fibre Reinforced Mortars International Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete Vol 9 No 1 Feb 1987 pp 43 55 2 28 Johnston Colin D and Coleman Ronald A Strength and Deformation of Steel Fiber Reinforced Mortar in Uniaxial Tension Fiber Reinforced Concrete SP 44 American Concrete Institute Detroit 1974 pp 177 207 2 29 Anderson W E Proposed Testing of Steel Fibre Concrete to Minimize Unexpected Service Failures Proceedings RILEM Sympo sium of Testing and Test Methods of Fibre Cement Composites Shef field 1978 Construction Press Lancaster 1978 pp 223 232 2 30 Johnston C D Definitions and Measurement of Flexural Toughness Parameters for Fiber Reinforced Concrete ASTM Cement Concrete and Aggregates Vol 4 No 2 Winter 1982 pp 53 60
322. hormig n f c 2210 kg cm2 PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA JORGEN Plana de Trituraci n de ridos Constructora Arias CS oos UNDADES OO O oOo 3 DENSIDAD DELA FIBRA DE POLIPROPILENO elem os 109 Tabla 56 Dosificaci n para 0 10 de Fibra de Polipropileno en Vigas de hormig n f c 2240 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DOSIFICACI N PARA 0 10 DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN VIGAS DE HORMIG N f c 240 kg cm2 ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias 15 05 2013 HVigas N MERO DEVIGAS Ju O 1 075 0 15 0 15 0 113 0 0169 2291 71 38 673 38 673 00168 03 0 1 1 09 CANTIDAD DE FIBRA DE POLIPROPILENO PARA VIGAS 15 19 Tabla 57 Dosificaci n para 0 15 de Fibra de Polipropileno en Vigas de hormig n f c 2240 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DOSIFICACI N PARA 0 15 DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN VIGAS DE HORMIG N f c 240 kg cm2
323. hormig n simple en 186 mientras que el hormig n de f c 240 kg cm2 la deformaci n del hormig n reforzado con fibra fue 190 mayor que el hormig n simple siendo clara la influencia de la fibra en el hormig n permitiendo que ste sea mucho m s d ctil con una mayor deformaci n 138 6 7 5 CONCLUSIONES Una vez realizadas las dosificaciones con distintos porcentajes de fibra de polipropileno se concluye que el 0 23 es el porcentaje ptimo tanto para compresi n como para tracci n mientras que para flexi n el porcentaje ptimo fue de 0 25 sin embargo considerando que la flexi n es una combinaci n de la resistencia a la compresi n y tracci n se recomienda utilizar el 0 23 de fibra de polipropileno medida que se incrementa la concentraci n de fibra en el hormig n despu s del porcentaje ptimo de fibra de polipropileno determinado se pudo apreciar que la resistencia a compresi n y tracci n disminuye debido a que aumenta el contenido de aire en la mezcla el cual crea menor adherencia entre la matriz cementante y la fibra el objetivo de comparar el comportamiento mec nico del hormig n simple con el hormig n reforzado con fibras se llev a cabo la rotura a compresi n de varias muestras cil ndricas evidenci ndose que la rotura de las probetas con fibras tienen la capacidad de mantenerse unidas pese al agrietamiento producido con relaci n a las probetas de hormig n simple debido a que la fi
324. ia a la tracci n representa aproximadamente entre un 10 y 15 96 de su capacidad a la compresi n es por ello que en el hormig n armado se asume m gt 4 que los esfuerzos de tracci n son absorbidos por el acero de refuerzo Gr fico 19 Esquema para ensayo de Tracci n Indirecta R tula E 7 __ Placa superior de apoyo Platina de apoyo suplementaria Listones de apoyo f be rcl Cilindro de hormig n Fuente Norma ASTM 496 c Densidad del Hormig n Endurecido La densidad del hormig n endurecido se define como el peso por unidad de volumen para realizar este ensayo el cilindro debe estar en condici n de saturado superficie seca sss y se calcula mediante la siguiente expresi n Me Dyg C Dyg Densidad del hormig n endurecido kg m3 m Masa del cilindro del hormig n en condici n sss kg Ve Volumen del cilindro de hormig n m3 JIMENEZ M Hormig n Armado pp 105 5555 NTE 1573 Determinaci n de la resistencia a compresi n de espec menes cil ndricos 95 d Resistencia a la Flexi n del Hormig n con una carga puntual en el centro de la luz Las probetas para este ensayo se moldean de acuerdo a la normas NTE INEN 1576 ASTM C 31 Este ensayo permite determinar la resistencia a la flexi n de espec menes de concreto mediante el empleo de una viga de hormig n apoyada libremente en los extremos que es cargada al centro de la luz libre hasta que Las 7 ocurra la r
325. iales de Construcci n su naturaleza y problemas p 359 Londres 2002 HERN NDEZ Jos Hormig n reforzado con fibra de polipropileno Bloque II 142 JIM NEZ MONTOYA Pedro Hormig n Armado 14 Edici n Editorial Gustavo Gili Barcelona 2001 MACCAFERRI Nahan Manual de Fibras para concreto MAC AS Jos Utilizaci n de Fibras en Hormigones Quito 2009 MEDINA Santiago Ensayo de Materiales II MEDINA H Cifuentes Hormig n reforzado con fibras de polipropileno influencia de la ductilidad de la fibra sobre la fragilidad y el efecto tama o de la fibra MARTINEZ D Hormigones de Altas Prestaciones Hormig n con Fibras pp 264 2000 MU OZ Fernando Hormig n reforzado con fibra de polipropileno multifilamento NORMAS NTE INEN 2001 NORMAS ASTM http www slideshare net deyvis 1 20 propiedades del estado fresco http www wikipedia org wiki Hormig6n http www hormigonespecial com nota El papel de las fibras de polipropileno para el refuerzo de hormigones 20 html http www centroamerica basfcc com es productos concreto_premezclado fibras_ de_polipropileno Pages default aspx 143 2 ANEXOS 2 1 IM GENES DEL DESARROLLO DE LA INVESTIGACI N DETERMINACI N DE LA DENSIDAD REAL DEL CEMENTO PLANTA DE TRITURACI N DE RIDOS CONSTRUCTORA ARIAS Trituraci n del material p treo 144 FIBRA DE POLIPROPILENO Distintas concentraciones de Fibra
326. iameter Balling When fibers entangle into large clumps or balls in a mixture Bend over point BOP The greatest stress that a materi al is capable of developing without any deviation from pro portionality of stress to strain This term is generally but not always used in the context of glass fiber reinforced concrete GFRC tensile testing See PEL for flexural testing The FIBER REINFORCED CONCRETE term First Crack Strength is the same property but often used for fiber concretes other than GFRC Collated Fibers bundled together either by cross linking or by chemical or mechanical means Equivalent diameter Diameter of a circle with an area equal to the cross sectional area of the fiber See SNFRC Terms for the determination of equivalent diameter Fiber count The number of fibers in a unit volume of concrete matrix First crack The point on the flexural load deflection or tensile load extension curve at which the form of the curve first becomes nonlinear First crack strength The stress corresponding to the load at First Crack see above for a fiber reinforced concrete composite in bending or tension Flexural toughness The area under the flexural load de flection curve obtained from a static test of a specimen up to a specified deflection It is an indication of the energy absorp tion capability of a material Impact strength The total energy required to break a stan dard test specimen of a
327. iber that provided improved long term durability This system was named alka li resistant glass fiber reinforced concrete AR GFRC In 1967 scientists of the United Kingdom Building Re search Establishment BRE began an investigation of al kali resistant glasses They successfully formulated a glass composition containing 16 percent zirconia that demonstrated a high alkali resistance Chemical composi tion and properties of this alkali resistant AR glass are given in Tables 3 1 and 3 2 respectively Patent applica tions were filed by the National Research Development Corporation NRDC for this product 3 5 The NRDC and BRE discussed with Pilkington Broth ers Limited the possibility of doing further work to devel op the fibers for commercial production 3 5 By 1971 BRE and Pilkington Brothers had collaborated and the re sults of their work were licensed exclusively to Pilkington MANUAL OF CONCRETE PRACTICE for commercial production and distribution throughout the world Since the introduction of AR glass in the United King dom in 1971 by Cem FIL other manufacturers of AR glass have come into existence In 1975 Nippon Electric Glass NEG Company introduced an alkali resistant glass containing a minimum of 20 percent zirconia 3 3 In 1973 Owens Corning Fiberglas introduced an AR glass fiber In 1976 Owens Corning Fiberglas and Pilkington Brothers Ltd agreed to produce the same AR glass for mulation to enhance th
328. ications Research comparing post crack properties of fibrillated polypropylene fiber steel fiber and welded wire fabric WWF reinforced shotcrete show the fibrillated polypropy lene fiber at 0 6 percent by volume to have load carrying properties similar to approximately 100 Ib yd 59 kg m of steel fiber and 4 x 4 W2 1 x W2 1 and 6 x 6 W2 9 x W2 9 4 3 4 3 7 8 Shrinkage and cracking Rectangular and square slab specimens have been used to demonstrate the ability of SNFRC at low volume fiber additions to control cracking re sulting from volume changes due to plastic and drying shrinkage Several reports 4 38 4 41 have shown that low denier fiber and therefore high fiber count number of fibers per unit volume reduces the effects of restrained shrinkage cracking One report 4 77 shows the ability of polypropylene FRC to control drying shrinkage cracking The tests were con ducted using ring type specimens to simulate restrained shrinkage cracking With the dimension of these specimens it can be assumed that the concrete ring is subjected to ap proximately uniaxial tensile stresses when the shrinkage of the concrete annulus is restrained by the steel ring Then the crack width is measured using a special microscope Con cretes made with different amounts of polypropylene fiber were studied Results are shown in Fig 4 14 It can be seen that the addition of polypropylene fiber reduced the average crack width significantly
329. ico NOMBRES INSTITUCI N REPRESENTADA Ing Guillermo Realpe Presidente FACULTAD DE INGENIER A DE LA PONTIFICIA UNIVERSIDAD CAT LICA DEL ECUADOR Ing Jos Arce Vicepresidente HORMIGONES H RCULES S A Ing Jaime Salvador INSTITUTO ECUATORIANO DEL CEMENTO Y DEL HORMIG N INECYC Ing Ra l vila ASOCIACI N DE PRODUCTORES HORMIG N PREMEZCLADO DEL ECUADOR APRHOPEC Ing Hugo Eg ez HOLCIM ECUADOR S A AGREGADOS Ing Ra l Cabrera HOLCIM ECUADOR S A HORMIGONES Sr Carlos Aulestia LAFARGE CEMENTOS A Ing Xavier Arce C MARA DE LA CONSTRUCCI N DE GUAY AQUIL Ing Marlon Valarezo UNIVERSIDAD T CNICA PARTICULAR DE LOJA Arq Soledad Moreno INTACO ECUADOR S A Ing Carlos Gonz lez INTACO ECUADOR S A Ing V ctor Buri HORMIGONES H RCULES S A Ing Douglas Alejandro MUNICIPIO DE GUAY AQUIL Ing Ver nica Miranda COLEGIO DE INGENIEROS CIVILES DE PICHINCHA HORMIGONERA EQUINOCCIAL Ing Diana S nchez FACULTAD DE INGENIER A PONTIFICIA UNIVERSIDAD CAT LICA DEL ECUADOR Ing Stalin Serrano HORMIGONERA EQUINOCCIAL Ing Xavier Herrera HORMIGONERA QUITO CIA LTDA Dr Juan Jos Recalde CAMINOSCA CIA LTDA Ing Mireya Mart nez CAMINOSCA CIA LTDA Ing Rub n V squez CEMENTO CHIMBORAZO C A Ing V ctor Luzuriaga INDUSTRIAS GUAP N S A Ing Patricio Torres DICOPLAN CIA LTDA Ing Luis Balarezo CUERPO DE INGENIEROS DEL EJ RCITO Ing Carlos Castillo Prosecretario T cnico INSTITUTO EC
330. idenced by contin ued new developments in fiber reinforced construction mate rials These new developments are reported in numerous research papers international symposia and state of the art reports issued by professional societies The ACI Committee 544 published a state of the art report in 1973 1 10 RILEM s committee on fiber reinforced cement composites has also published a report 1 11 A Recommended Practice and a Quality Control Manual for manufacture of glass fiber reinforced concrete panels and products have been published by the Precast Prestressed Concrete Institute 1 12 1 13 Three recent symposium proceedings provide a good summa ry of the recent developments of FRC 1 14 1 15 1 16 Specific discussions of the historical developments of FRC with various fiber types are included in Chapters 2 through 5 1 2 Fiber reinforced versus conventionally reinforced concrete Unreinforced concrete has a low tensile strength and a low strain capacity at fracture These shortcomings are tradition ally overcome by adding reinforcing bars or prestressing steel Reinforcing steel is continuous and is specifically lo cated in the structure to optimize performance Fibers are discontinuous and are generally distributed randomly throughout the concrete matrix Although not currently ad dressed by ACI Committee 318 fibers are being used in structural applications with conventional reinforcement Because of the flexibility in meth
331. ied in the con struction of the Al Shaheed Monument in Iraq 4 10 Car bon FRC curtain walls have been installed in the construction of a 37 story office building in Tokyo Japan reportedly resulting in substantial savings in both time and money 4 44 Proponents of carbon FRC suggest that reduction in the minimum dimensions of pipes and boards can be obtained with the use of carbon fibers Ignoring economics structural applications appear promising Optimization of manufactur ing processes for carbon fibers may bring costs down 4 6 2 Applications of polypropylene and nylon FRC To date most commercial applications of polypropylene FRC 4 85 4 88 and nylon FRC have used low denier low volume percentage 0 1 percent monofilament in the case of polypropylene and nylon or fibrillated fibers in the case of polypropylene These fibers have been applied to non structural and non primary load bearing applications Current applications include residential commercial and industrial slabs on grade slabs for composite metal deck construction floor overlays shotcrete for slope stabilization and pool construction precast units slip form curbs and mortar applications involving sprayed and plastered portland cement stucco 4 7 Research needs In addition to the ongoing pursuit of the goal of developing cost effective fibers with material properties and fiber geom etries that are best suited to particular applications or FRC fa
332. iendo la E matriz de hormig n En la actualidad la industria de la construcci n en nuestro pa s es muy apegada a las tradiciones y por lo tanto un poco reacia a innovar La fibra es una tecnolog a muy eficiente pero subvalorada porque es considerada muy nueva y quiz s poco probada no as en el extranjero donde se presenta como una tecnolog a exitosa en la construcci n de hormigones de espesor m s fino especialmente pensado para la producci n de paneles de revestimiento paneles ondulados de cubierta conductos canalizaciones barreras anti ruido casetas el ctricas etc BRAVO Jos Comportamiento mec nico del Hormig n reforzado con fibras Chile 2003 1 MAC AS Jos Utilizaci n de Fibras en Hormigones Quito 2009 1 2 2 An lisis Cr tico La mayor a de las construcciones civiles en la ciudad de Ambato utilizan materiales compuestos los mismos que se producen cuando dos m s materiales se unen para lograr una combinaci n de propiedades que no puede ser obtenida s lo con los materiales originales Esta necesidad de mejorar las propiedades en los materiales y la situaci n socio econ mica junto con el d ficit de vivienda existente en el pa s y en el mundo requieren urgentemente de nuevos productos y a la vez de nuevas t cnicas de construcci n acorde con el desarrollo de la tecnolog a que permitan mejorar los procesos constructivos y las propiedades ndice de los materiales y agregados p
333. iera de los casos precedentes el laboratorio debe demostrar la capacidad de control para mantener el requisito de temperatura en el gabinete h medo o la c mara de curado en un periodo de tiempo extendido Como evidencia de esta capacidad se debe requerir los datos del registro de temperaturas que indiquen que las mismas est n dentro de los l mites especificados en el numeral 5 1 2 1 5 1 2 2 Gabinetes h medos Un gabinete h medo debe ser construido con materiales durables y las puertas deben ser de ajuste herm tico Se debe mantener la humedad relativa especificada mediante el uso de uno o m s generadores de neblina pulverizadores de agua o cortinas de agua sobre las paredes interiores que est n dise ados de manera que la descarga se recoja en una piscina que est en o cerca del fondo de la secci n de almacenamiento h medo 5 1 2 3 C maras de curado a General Las paredes de una c mara de curado deben ser construidas de material durable y todas las aberturas deben estar provistas de puertas o ventanas de ajuste herm tico ver nota 3 Se puede mantener la humedad relativa especificada de cualquier manera conveniente y adecuada ver nota 4 b C maras de curado utilizadas en ensayos de cemento Estas deben disponer de una estanter a durable que se encuentre debidamente protegida para evitar que el goteo de agua caiga sobre la superficie de los espec menes frescos reci n moldeados c C maras de curado utilizadas en en
334. ies of Lightweight Fiber Reinforced Concrete Fiber Reinforced Concrete Properties and Applications SP 105 American Concrete Institute Detroit 1987 pp 305 322 2 99 ICOLD Bulletin 40 Fiber Reinforced Concrete International Commission on Large Dams 1989 Paris 23 pp 2 100 Tatro Stephen B The Effect of Steel Fibers on the Tough ness Properties of Large Aggregate Concrete M S Thesis Purdue University West Lafayette Dec 1985 113 pp 2 101 Gopalaratnam V S and Shah S P Failure Mechanisms and Fracture of Fiber Reinforced Concrete Fiber Reinforced Concrete Properties and Applications SP 105 American Concrete Institute Detroit 1987 pp 1 25 2 102 Mindess S The Fracture of Fibre Reinforced and Polymer Impregnated Concretes A Review Fracture Mechanics of Concrete edited by F H Wittmann Elsevier Science Publishers B V Amster dam 1983 pp 481 501 2 103 Hillerborg A Analysis of Fracture by Means of the Ficti tious Crack Model Particularly for Fiber Reinforced Concrete Inter national Journal of Cement Composites Vol 2 No 4 Nov 1980 pp 177 185 2 104 Petersson P E Fracture Mechanical Calculations and Tests for Fiber Reinforced Concrete Proceedings Advances in Cement Matrix Composites Materials Research Society Annual Meeting Bos ton Nov 1980 pp 95 106 2 105 Wechartana M and Shah S P A Model for Predicting Frac ture Resistance of Fi
335. ificaciones para ridos livianos para hormig n estructural Norma ASTM C 403 M todo de ensayo para determinar el tiempo de fraguado de mezclas de hormig n mediante resistencia a la penetraci n Norma ASTM C 470 Especificaciones para los moldes para la fabricaci n de cilindros para ensayo de hormig n verticales Norma ASTM C 617 Pr ctica para refrentar espec menes cil ndricos de hormig n Norma ASTM C 1 064 M todo de ensayo para determinar la temperatura de mezclas frescas de hormig n de cemento hidr ulico ACI CP 1 T cnico para ensayos de hormig n en campo Grado 1 ACI 309R Gu a para la compactaci n del hormig n Z 2 BASE DE ESTUDIO ASTM C 31 09 Standard Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the field American Society for Testing and Materials Philadelphia 2009 9 2011 059 INFORMACI N COMPLEMENTARIA Documento T TULO HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO C digo NTE INEN 1576 ELABORACI N Y CURADO EN OBRA DE ESPEC MENES CO 02 10 328 PARA ENSAYO ORIGINAL REVISI N Fecha de iniciaci n del estudio Fecha de aprobaci n anterior del Consejo Directivo 2010 05 03 Oficializaci n con el Car cter de por Acuerdo Ministerial No publicado en el Registro Oficial No Fecha de iniciaci n del estudio Fechas de consulta p blica de a Subcomit T cnico HORMIGONES RIDOS Y MORTEROS Fecha de iniciaci n 2010 05 12 Fecha de aprobaci n 2010 06 03 Integrantes del Subcomit T cn
336. igue stress below the endurance limit value there is an increase in the potential modulus of rupture value 4 3 7 7 Flexural toughness and post crack behavior Flexural toughness and post crack behavior have been re ported for fiber contents ranging from 0 1 to 2 0 percent by volume 4 3 4 4 4 30 4 56 4 59 4 70 4 73 The toughness 544 1R 50 MANUAL OF CONCRETE PRACTICE was determined using the ACI method reported in ACI Com mittee Report 544 2R and ASTM C 1018 Mostly the earli est reported results were based on the ACI method and the most recent reported results were based on the ASTM meth od It should be noted that the toughness index values de pended to a large extent on the type of machine and type of loading method employed 4 73 When load controlled ma chines were used polypropylene FRC with 0 1 percent fibers by volume failed suddenly without any appreciable increase in toughness compared to control concretes 4 56 This was true for both 7 and 28 day tests Beams with 0 2 and 0 3 per cent by volume of fibers showed considerable increase in toughness A toughness index I5 value between 2 and 3 was obtained When the tests were conducted according to ASTM C 1018 with deflection controlled machines or by closed loop testing machines even beams with fiber con tents of 0 1 percent by volume had toughness index values of 3 or more 4 57 However even plain concrete beams with out fibers gave toughness index value
337. ily and can grow to a height of 50 ft 15 m with diameters varying within the range of 1 to 4 in 25 to 100 mm It grows natu rally in tropical and sub tropical regions Dried bamboo stems are commonly used for building temporary structures such as scaffolding They may also be fabricated to form a continuous reinforcing material for concrete Bamboo fibers are strong in tension Table 5 1 and can be used as a rein forcing material However they have a high water absorp tion capacity low modulus of elasticity and special equipment may be needed to extract them from the stems e Jute fiber Jute is grown mainly in India Bangladesh China and Thailand It is grown solely for its fiber which is traditionally used for making ropes and bags to transport grains and other materials ranging from cement to sugar Strong in tension Table 5 1 jute fiber can also be used in a cement matrix The process of obtaining jute fibers is very simple Mature plants are cut and soaked in water for about 4 weeks which completely decomposes the bark The fibers thus exposed are then stripped from the stem washed and dried f Flax Flax is a slender and erect plant grown mainly for its fiber Both the tensile strength and the modulus of elastic ity of flax are extremely high 5 13 compared to those of other natural fibers as may be seen from Table 5 1 g Other vegetable fibers Of the various vegetable fibers only a few have been found to be pote
338. in FIBER REINFORCED CONCRETE Line Drawn Tangential to Load Deflection Curve Load First Polnt of Deviation Load Deflection Curve MOR PEL Load Load Deflection Due 1 to Bedding Deflection at PEL Deflection Fig 3 1 Generalized load deflection curve for 28 day old GFRC subjected to a flexural test 7500 4 MOR bar 90 confidence level Note Diffe t bol 6000 F4 i 4 P dicato result rom i five similar boards 4500 H H Bending Stress 44 wd psi 3000 H o ld afv og b amp gt 1500 Mean PEL values Metric Equivalent 1 psi 6 895 kPa 0 7days 28 days 1 year 10 20 Age years Fig 3 2 Modulus of rupture and proportional elastic limit versus age for neat cement AF GFRC composites stored in natural U K weathering conditions the United Kingdom the MOR decreased to nearly the strength level of the Proportional Elastic Limit PEL In addi tion data shown in Fig 3 3 indicate that AR GFRC compos ites stored in water at 64 to 68 F 18 to 20 C exhibited this same MOR strength loss over the same period of time How ever composites stored at 68 F 20 C and 40 percent relative humidity exhibited relatively little MOR strength loss with age as shown in Fig 3 4 3 21 In addition to the long term natural aging test programs accelerated aging programs were conducted by all three ma jor glass fiber producers so that projections of aged proper ties could
339. inforced concrete They are nylon 6 and nylon 66 Nylon fibers are spun from nylon polymer The polymer is transformed through extrusion stretching and heating to form an oriented crystalline fiber structure In addition to conventional yarns produced by standard drawing nylon fi ber properties may be enhanced by special treatments includ ing over finishing heating air texturing etc Nylon fibers are available as multifilament yarns monofilament staple and tow For concrete applications high tenacity high ten sile strength heat and light stable yarn is spun and subse quently cut into shorter lengths Nylon fibers exhibit good tenacity toughness and excel lent elastic recovery 4 20 Selected properties for nylon fi bers are shown in Table 4 1 Nylon is very heat stable and is readily used in commercial applications requiring this prop erty such as tires 4 20 Nylon is hydrophilic with a mois ture regain of 4 5 percent 4 21 The moisture regain property does not affect concrete hydration or workability at low prescribed contents ranging from 0 1 to 0 2 percent by volume but should be considered at higher fiber volume contents Nylon is a relatively inert material resistant to a wide variety of organic and inorganic materials including strong alkalis It has been shown to perform well under ac celerated aging conditions 4 22 4 2 5 Polyester Polyester fibers for example polyethylene terephthalate PET ar
340. inforcing steel is inserted in the vertical cores of the concrete block at specific intervals These cores are then filled with concrete Buildings as high as four stories have been erected using this method In addition surface bonding is used extensively as a mine shaft sealant In this particular case a surface bonding mate rial is applied to only one side of the concrete block wall This system has increased in popularity because of low labor costs and the high performance of the structure 3 10 Research recommendations GFRC is an excellent material system producing signifi cant weight savings in non structural architectural cladding panels and other concrete products It is recommended that programs generating new data on a continuing basis be en couraged Some suggestions are listed below 1 Research long term strength durability of new and ex isting GFRC systems to evaluate both natural aging and ac celerated aging techniques 2 Research to evaluate the stability of the PEL strength of fully aged GFRC composites under cyclic environmental 544 1R 37 conditions such as wetting and drying and changes in tem perature 3 Continued research to determine characteristics of fi ber to matrix bond mechanisms of debonding and fiber pullout 4 Research to evaluate the state of microcracking that may exist at stress levels below or equal to the measured PEL 5 Research to continue to develop guidelines for the use of appli
341. inka J B Ageing Behaviour of Cellu lose Fibre Cement Composites in Natural Weathering and Accelerated Tests International Journal of Cement Composites and Lightweight Con crete Vol 11 No 2 1989 pp 93 97 5 46 Bentur A and Akers S A S The Microstructure and Ageing of Cellulose Fibre Reinforced Cement Composites Cured in a Normal Envi ronment International Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete Vol 11 No 2 1989 pp 99 109 5 47 Bentur A Akers S A S The Microstructure and Ageing of Cel lulose Fibre Reinforced Autoclaved Cement Composites International Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete Vol 11 No 2 1989 pp 111 115 5 48 Akers S A S Crawford D Schultes K and Gerneka D A Micromechanical Studies of Fresh and Weathered Fibre Cement Compos ites Part 1 Dry Testing International Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete Vol 11 No 2 1989 pp 117 124 5 49 Tait B and Akers S A S Micromechanical Studies of Fresh and Weathered Fibre Cement Composites Part 2 Wet Testing Interna tional Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete Vol 11 No 2 1989 pp 125 131 5 50 Coutts S P and Ward J V Microstructure of Wood Fibre Plas ter Composites Journal of Materials Science Letters 1987 pp 562 564
342. io on Concrete Core Strength ACI Materials Journal Vol 91 N 4 Julio Agosto 1994 p ginas 339 348 7 2010 374 NTE INEN 1573 2010 06 4 5 3 1 Cuando el volumen sea determinado mediante la obtenci n de su masa sumergida calcular el volumen de la siguiente manera W Ws E 3 Donde W Masa aparente del esp cimen sumergido en kg y v Densidad del agua a 23 C 997 5 kg m3 4 6 Informe de resultados Se debe elaborar un informe de resultados que contenga al menos lo siguiente Laboratorio y fecha de ensayo N mero de identificaci n Di metro y longitud si se encuentra fuera del rango de 1 8 Da 2 2 D en mil metros Area de la secci n transversal en mil metros cuadrados Carga m xima en kilonewtons Resistencia a la compresi n calculada con una aproximaci n de 0 1 MPa Tipo de fractura si es diferente que el cono habitual ver figura 2 del Anexo A Defectos en cada esp cimen o refrentado Edad del esp cimen y Densidad cuando se lo determine con una aproximaci n de 10 kg m8 Observaciones se alar responsabilidades sobre los procedimientos de muestreo transporte y curado de espec menes adem s de cualquier variaci n a los procedimientos se alados en esta norma O 20 QOO m AX SEN 4 7 Precisi n y desviaci n 4 7 1 Precisi n 4 7 1 1 Precisi n dentro del ensayo La tabla 4 proporciona la precisi n dentro del ensayo en ensayos de cilindros de 150 mm por 300 mm y d
343. ion due to moisture changes T Self straining forces and effects arising from contrac tion or expansion due to temperature changes W Wind load 3 6 1 Design stresses 3 6 1 1 Flexural Based on straight line theory of stress and strain in flexure stresses due to factored loads should not ex ceed 0 u Where strength reduction factor s shape factor fu assumed aged modulus of rupture or ultimate flexur al strength The strength reduction factor q is taken as 0 67 Derivation of this factor has been based on experience and judgment and is not intended to be precise The shape factor s is a reduction factor to account for stress redistributions that occur in special Cross sections The basic strength test for GFRC in flexure uses a solid rectangular specimen The shape factor for this cross sec tion which is also used for design of single skin panels is 1 0 Shape factor suggested for flanged box or I sections is 0 5 Other values may be used if substantiated by test The assumed aged modulus of rupture f for design pur poses is given by the lesser of the following 1 tV 1 3f 1 1V i L3 a0 ox 1200 psi 8MPa where average 28 day PEL strength of 20 consecutive tests each test being the average of six individ ual test coupons Jur average 28 day MOR strength of 20 consecu tive tests each test being the average of six indi vidual test coupons 544 1R 31 t Students
344. ion of MOR strength and strain After 160 wet dry cycles MOR remained at approximately 3300 and 4000 psi 23 and 28 MPa respective ly Strain at the MOR was approximately 0 8 and 1 0 percent respectively 3 33 3 42 Polymer modified E glass fiber reinforced con crete P GFRC In 1979 a different type of glass fiber reinforced concrete was introduced in Europe 3 34 3 35 It consisted of E glass fibers embedded in a matrix that was made up of cement sand and a minimum of 10 percent polymer by volume of mix At the present time there is little use of this system in the United States The majority of its use has been in the Eu ropean countries The reason for incorporating a polymer into the cement matrix glass fiber system is to provide im proved long term durability The concept behind achieving long term strength durability through polymer modification of GFRC is described below 3 35 3 36 There are generally 204 individual glass filaments within a glass fiber bundle The diameter of a single filament is approx imately 10 microns The width of spaces between glass fila ments is only two to three microns The average diameter of an anhydrous cement particle is approximately 30 microns Therefore most cement particles cannot pass into the spaces between the glass filaments within a typical glass fiber bundle However formation of hydration products specifically calci um hydroxide Ca OH can occur inside these spaces
345. ipiente de medici n que se va a utilizar Los bordes de la placa deben ser rectos y lisos con una tolerancia de 2 mm 6 2 6 Martillo Con cabeza de goma o de cuero debe tener una masa de 600 g 200 g cuando se lo utiliza con recipientes de 14 litros o menores y con una masa de 1 000 g 200 g cuando se lo utiliza con recipientes de mayor capacidad que 14 litros 6 2 7 Cuchar n De un tamafio suficientemente grande para que cada cantidad de hormig n obtenida del recipiente en el que se tom la muestra sea representativa y lo suficientemente peque a para que el hormig n no se derrame durante la colocaci n en el molde 6 3 Muestreo Obtener la muestra de hormig n reci n mezclado de acuerdo con la NTE INEN 1763 6 4 Procedimiento 6 4 1 A menos que en las especificaciones se indique el m todo de compactaci n este se escoger en funci n al asentamiento de la mezcla Los m todos de compactaci n son compactaci n por varillado y vibraci n interna Se debe compactar por varillado el hormig n con un asentamiento mayor a 75 mm compactar por varillado o vibrar el hormig n con un asentamiento entre 25 mm a 75 mm y vibrar el hormig n con un asentamiento menor a 25 mm ver nota 6 6 4 2 Colocar el hormig n en el recipiente de medici n utilizando el cuchar n que se describe en el numeral 6 2 7 Mover el cuchar n alrededor del per metro de la abertura del recipiente para asegurar una distribuci n uniforme del hormig n y con m ni
346. ir de las lecturas del equipo de verificaci n deben ser registradas en cada punto del ensayo Calcular el error E y el porcentaje de error E para cada punto de la siguiente manera E A B 1 100 A B B NOTA 2 Los tipos de equipo de calibraci n el sticos generalmente disponibles y m s com nmente utilizados para este prop sito son los anillos circulares de calibraci n o las celdas de carga Contin a 2 2010 374 NTE INEN 1573 2010 06 Donde A carga indicada por la m quina que es verificada kN y la carga aplicada determinada por el equipo de calibraci n kN El informe sobre la verificaci n de una m quina de ensayo debe establecer el rango de carga dentro del cual cumple con los requisitos de la norma en lugar de informar una aceptaci n o un rechazo generales En ning n caso se debe declarar el rango de carga incluyendo cargas por debajo del valor 100 veces m s peque o que la carga estimable en el mecanismo indicador de carga de la m quina de ensayo o cargas dentro de la porci n del rango por debajo del 10 de la capacidad m xima del rango En ning n caso debe ser declarado el rango de carga incluyendo cargas fuera del rango de las cargas aplicadas durante el ensayo de verificaci n No se debe corregir la carga indicada por una m quina de ensayo ni por c lculos ni por el uso de un diagrama de calibraci n para obtener valores dentro de la variaci n admisible requerida 4 2 2 La m
347. irectional Results indicated that the Bend Over Point BOP decreased for fi ber contents above 1 45 percent However the UTS Young s Modulus and toughness increased as fiber contents increased Researchers 4 43 have demonstrated the performance particularly in toughness impact resistance and flexural performance of aramid fiber reinforced cement concrete and mortar The relative cost of these fibers has limited widespread application 4 3 3 Carbon FRC Carbon fiber reinforced concrete CFRC may be fabricat ed by batch casting Carbon fiber can be incorporated into a cement matrix as individual fibers Fibers incorporated dur ing the batch mixing process are oriented randomly through out the mix A satisfactory mix of chopped carbon fiber cement and water is difficult to achieve because of the large surface area of the fiber Uniform dispersion of discontinuous low modu lus carbon fibers can be achieved 4 44 by use of a high en ergy flexible base type mixer the addition of methyl cellulose and the use of a defoaming agent to eliminate air bubble formation The use of condensed silica fume along with a proper dose of superplasticizer is reported to be an ef fective way of obtaining a uniform distribution in a cement paste 4 45 4 46 The effects of fiber orientation and distribution in carbon fiber reinforced concrete composites has been reported 4 11 Instrumented impact test results using low modulus carbon fi
348. iste en aplicar una carga axial de compresi n a los cilindros moldeados o n cleos de hormig n de cemento hidr ulico a una velocidad que se encuentra dentro de un rango definido hasta que ocurra la falla total o parcial del esp cimen 45 NTE 1579 2013 Hormig n de cemento Hidr ulico Determinaci n de la densidad Norma NTE 1573 Determinaci n de la resistencia a la compresi n de cilindros 91 La resistencia a la compresi n de un esp cimen se calcula como se indica en la siguiente f rmula Pm x D 4 Donde fc Resistencia a la compresi n del Hormig n Pm x Carga m xima alcanzada durante el ensayo D Di metro de la secci n trasversal del esp cimen Procedimiento Para desarrollar correctamente este ensayo se nivela la base superior de la probeta que es la que no ha estado encofrada y por tanto presenta ciertas irregularidades que evitar a la distribuci n homog nea de cargas la cual se corrige mediante la utilizaci n de cabezales con neopreno A continuaci n se coloca la probeta en la prensa lo m s centrada posible para evitar una excentricidad en la aplicaci n de la carga la misma que pueda producir variaciones en el ensayo Se configura la m quina para que una vez alcanzada la carga m xima de la probeta se detenga el ensayo Los valores que se obtienen del ensayo son b sicamente los de carga m xima Para la aceptaci n de la resistencia a compresi n los
349. ists of mixing cement sand chopped glass fiber water and admixtures together into a mortar using standard mixers and casting with vibration press molding ex truding or slip forming the mortar into a product Manufacturers of AR glass fiber claim that up to 5 percent by weight of AR glass fiber can be mixed into a cement and sand mortar without balling 3 5 Higher concentrations of fiber can be mixed into the mortar using high efficiency undulating mixers Mixing must be closely controlled to minimize damage to the fiber in the abrasive environment of the mix Flow aids such as water reducers and high range water reducing agents are commonly used to facili tate fiber addition while keeping the water cement ratio to a min imum Since premix composites generally have only 2 to 3 percent by weight of AR glass they are not as strong as sprayed up GFRC Premix GFRC is generally used to produce small com plex shaped components and specialty cladding panels 3 3 Properties of GFRC Mechanical properties of GFRC composites depend upon fi ber content polymer content if used water cement ratio po rosity sand content fiber orientation fiber length and curing 3 7 The primary properties of spray up GFRC used for design are the 28 day flexural Proportional Elastic Limit PEL and the 28 day flexural Modulus of Rupture MOR 3 8 The PEL stress is a measure of the matrix cracking stress The 28 day PEL is used in design as the
350. ive restraint When using flex anchors alone or a flex anchor gravity an chor system stiffness of the steel stud along the weak axis FIBER REINFORCED CONCRETE 544 1R 35 GFRC Skin Bonding Pad Flex Anchor Foot Flex Anchor Heel TUTTA UR Y E CAOS 1 2 13 mm min SCA A EI AEA CARECEN ALADO SALTA AAA DPA GODATASASIAIDUAAS IIAA DATA DADA TASA ATARI Mee ANN 3 75 mm min Architectural Face Mix SEA NA n xt NEA NE NA beg begining ug ed ee eg etre cv x x ERST OU CENE LUN Pe ESOS VE DEAD AN ANE Bonding Pad e Fig 3 14 Round bar trussed gravity anchor 1 4 6 mm Diameter Rod Attached by stud welding process Bonding Pad Bonding Pad Note To be used only in conjunction with gravity anchors Fig 3 13 Examples of flex anchors GFRC Skin must be considered With a flat plate tee system it is advis able to strengthen only one not both of the gravity an chors to carry the seismic load A horizontally oriented flat plate tee anchor may be used to carry the longitudinal seis GERE Sh mic force to the stud frame as shown in Fig 3 16 There will be rotational forces that the anchor system must carry if the seismic anchor system is not colinear with the center of mass of the skin Since the gravity anchors provide the fixed point from or toward which the GFRC skin moves it may
351. ized by divid ing them by f It is obvious that the mix proportions should be properly designed when higher quantities of fibers are added in order to obtain suitable workability and strength In another investigation the mix proportions were optimized by trial mixes for higher quantities of fibrillated polypropylene fibers 4 58 When these optimized mix pro portions were used there was no change in compressive strength and no change in modulus of rupture for higher vol ume percentages of fibrillated polypropylene fibers 4 3 7 5 Impact strength A large number of test setups has been used to investigate the performance of polypropy lene FRC under impact loading Due to the variable nature of such testing and the need to apply specialized analytical techniques to each test setup cross test comparisons cannot be made There are reports of increased impact strength FIBER REINFORCED CONCRETE when using polypropylene fibers 4 1 4 55 4 57 4 62 4 65 However in other tests no improvement was found 4 66 4 68 Impact strength improvement was reported to be as high as 15 percent in uniaxial tension mode 4 64 and 50 percent in a flexural mode 4 63 Using the ACI drop weight test according to ACI Committee Report 544 2R the impact strength was measured for polypropylene fiber re inforced concretes with fiber contents ranging from 0 1 to 2 0 percent by volume and the same basic mixture propor tions for all the concretes 4
352. l a gramos por cent metro c bico g cm NOTA 4 Es aconsejable utilizar un coj n de caucho sobre la superficie de la mesa al llenar o hacer rodar el frasco NOTA 5 Antes de a adir el cemento al frasco se puede colocar como masa un anillo de plomo que calce holgadamente alrededor del cuello del frasco que es til para mantener el frasco en posici n vertical en el ba o de agua o se puede sostener el frasco en el ba o de agua con una pinza de buretas Contin a 2 2009 449 NTE INEN 156 2009 06 4 6 C lculos 4 6 1 La diferencia entre las lecturas inicial y final representa el volumen del l quido desplazado por la masa del cemento utilizado en el ensayo Calcular la densidad del cemento p de la siguiente manera masa delcemento p g cm Mg m 5 3 volumen desplazado cm 4 6 2 Para la dosificaci n y control de mezclas de hormig n la densidad puede ser m s til expresada como gravedad espec fica que es un n mero adimensional Calcular la gravedad espec fica de la siguiente manera ver nota 5 densidad del cemento Gr esp P densidad del aguda 4 C 4 7 Precision y desviacion 4 7 1 Se ha encontrado que la desviaci n est ndar para un solo operador para cemento portland es de 0 012 por lo tanto el resultado de dos ensayos adecuadamente realizados por el mismo operador en el mismo material no debe diferir en m s de 0 03 ver nota 6 4 7 2 Se ha encontrado que la desviaci n est
353. l con control de temperatura Cuando los espec menes van a ser sumergidos en agua saturada con cal no se deben utilizar espec menes en moldes de cart n u otros moldes que se expanden cuando se sumergen en agua Los resultados de ensayos de resistencia a edades tempranas pueden ser menores cuando son almacenados a 16 y m s altos cuando se los almacena a 27 C Para edades mayores los resultad os de los ensayos pueden ser menores para espec menes almacenados en temperaturas iniciales altas NOTA 6 Cantidades relativamente peque as de secado superficial en los espec menes para ensayos a flexi n pueden inducir esfuerzos de tensi n en las fibras extremas que pueden producir una reducci n importante de la resistencia a flexi n Contin a 7 2011 059 NTE INEN 1 576 2011 01 5 7 2 1 Cilindros Almacenar los cilindros en o sobre la estructura tan cerca como sea posible del sitio en que se coloc el hormig n al que representan Proteger todas las superficies de los cilindros de la forma m s parecida posible a la manera como est protegida la estructura Mantener a los cilindros con la misma temperatura y humedad ambiente de la estructura de la obra Ensayar los espec menes en las condiciones de humedad resultantes del tratamiento de curado especificado Para cumplir estas condiciones los espec menes elaborados para determinar el tiempo en el que una estructura puede ser puesta en servicio deben retirarse del molde al mismo tiem
354. l effect on the strength Certain mixing methods can be employed to minimize the balling effect Normally the progressive addi 544 1R 62 42 4 38 Water Absorption 3 1 kg m 0 0624 Ib f 1 200 1 800 1 400 1 500 Density kg m Fig 5 3 Relationship between water absorption and den sity of slurry dewatered softwood Kraft fiber cement com posites at different weight fractions tion of fibers at the end of the mixing process after the other ingredients have been mixed reduces the balling effect Al so the use of high range water reducing admixtures is found to substantially increase workability without adversely af fecting strength Depending upon the amount of fibers and the method of mixing dry batch or wet batch unit weight may be reduced to 94 Ib ft 1500 kg m compared to normal concrete which is 145 to 155 Ib ft 2300 to 2500 kg m The work ability of the dry compacted mix is normally poor 5 3 2 3 Hardened concrete One of the important proper ties of the hardened composite is its strength Since the unre inforced cement mortar matrix possesses adequate strength for many applications but is brittle it is customary to study the influence of fibers on the increased ductility that can be achieved Apart from strength other aspects such as defor mation under load stiffness durability cracking character istics energy absorption water tightness and thermal properties should also be evaluated
355. l sensor de temperatura como del aparato medidor de temperatura de referencia luego de que la temperatura se ha estabilizado 4 1 2 4 Verificar la precisi n del registrador de temperatura mediante la comparaci n de las lecturas de este equipo con el de referencia durante la operaci n normal del gabinete h medo la c mara de curado o el tanque de almacenamiento en agua Si la diferencia entre las lecturas de temperatura es mayor a 1 la temperatura del registrador debe ser ajustada para estar dentro de 0 5 C con respecto al aparato medidor de temperatura de referencia 5 REQUISITOS 5 1 Requisitos espec ficos 5 1 1 Hequisitos para los cuartos para elaborar mezclas de cemento 5 1 1 1 La temperatura del aire en las inmediaciones de la mesa de mezclado moldes y placas base se deben mantener a 23 0 4 0 y con una hume dad relativa no menor a 50 5 1 1 2 La temperatura del agua de mezcla utilizada para preparar los espec menes de pasta de cemento y mortero debe ser 23 0 C 2 0 C 5 1 2 Requisitos para gabinetes h medos y c maras de curado 5 1 2 1 General El ambiente en un gabinete h medo o en una c mara de curado debe tener una temperatura de 23 0 2 0 y una humedad relat iva no menor a 9596 La humedad en el ambiente debe estar saturada hasta el grado necesario para asegurar que las superficies expuestas de todos los espec menes en almacenamiento puedan verse h medos y sentirse h medos todo el tiempo Todas
356. la norma ASTM E 77 para garantizar que no se produzca ning n da o al term metro de referencia durante el env o NOTA 2 Se satisface este requisito con una lectura de la tabla de registros inicial y a diferentes fechas Se debe ignorar los cambios breves en la temperatura debido a las aperturas de las puertas Contin a DESCRIPTORES Materiales de construcci n y edificaci n planificaci n f sica otros edificios c maras de curado gabinetes h medos tanques de almacenamiento en agua cuartos de ensayo requisitos En 2010 102 NTE INEN 2 528 2010 01 4 1 2 2 Para gabinetes h medos o c maras de curado colocar el equipo que mide la temperatura de referencia en una posici n legible al aire lo m s cerca posible a la sonda que registra la temperatura Mantener la puerta cerrada por lo menos 5 minutos antes de hacer las lecturas Registrar las lecturas de temperatura tanto del sensor como del registrador de temperatura de referencia Cuando tome estas lecturas el registrador de temperatura de referencia debe permanecer en el gabinete h medo o en la c mara de humedad y leer inmediatamente al abrir la puerta 4 1 2 3 Para tanques de almacenamiento en agua colocar el aparato medidor de temperatura de referencia en una posici n legible en el agua lo m s cerca posible a la sonda que registra la temperatura Sin retirar el aparato medidor de temperatura de referencia del agua registrar las lecturas de temperatura tanto de
357. labor intensive and is not used in countries where labor is in short supply and expen sive This method is not appropriate for manufacture of kraft wood pulp reinforced boards since the fibers are not long enough 5 4 2 Properties of the hardened processed natural fi ber reinforced concretes The performance of PNFRCS in both the short and long term depends on the methods used for their curing and their mix proportions The mix proportions used for commercial products are not readily available Figures 5 2a and 5 2b show typical effects of kraft pulp fi ber weight fraction on the flexural strength and toughness area underneath the flexural load deflection curve of ce mentitious materials with different mix proportions that have been cured in different conditions The results all obtained at 50 percent R H are indicative of improvements in flexur al performance of cementitious materials resulting from kraft pulp fiber reinforcement In the case of slurry dewatered wood fiber reinforced ce ment it has been reported 5 37 that the density of the com posite decreases and its water absorption capacity increases with increasing fiber content The overall density of the com posite reflects the changing proportions of the constituent fi ber and the matrix The void volume of the composite also increases but in a non linear fashion as the fiber content in creases The amount of water absorbed by wood fiber rein forced cement depends
358. lar to that described earlier for the fracture of unreinforced concrete The major differenc es in the fictitious crack models 2 103 2 106 are the sin gularity assumptions at the crack tip the criteria used for crack initiation and growth and the stability of the growth Others 2 107 have proposed a fracture mechanics mod el to predict the crack propagation resistance of fiber rein forced concrete that is somewhat different from either of these two approaches Fracture resistance in fibrous com posites according to this model is separated into the follow ing four regimes linear elastic behavior of the composite subcritical crack growth in the matrix and the beginning of the fiber bridging effect post critical crack growth in the matrix such that the net stress intensity factor due to the ap plied load and the fiber bridging closing stresses remain constant steady state crack growth and the final stage where the resistance to crack separation is provided exclu sively by the fibers The model uses two parameters to de scribe the matrix fracture properties Ks c modified critical stress intensity factor based on LEFM and the effec tive crack length and CTOD the critical crack tip opening displacement as described earlier for unreinforced con crete and a fiber pull out stress crack width relationship as the basic input information of the fictitious crack models rely on the stress crack width relations obtained ex
359. large amount of fibers em bedded in a soft material The fibers can be extracted simply by soaking the husk in water to decompose the soft material surrounding the fibers This process called retting is widely used in the less developed countries Alternatively a me chanical process 5 10 can be used to separate the fibers Coconut cultivation is restricted to the tropical regions of Af rica Asia and Central America b Sisal fiber In Australia sisal fibers have been success fully used for making gypsum plaster sheets 5 7 A consid erable amount of research has been carried out in Sweden for developing good quality concrete products reinforced with 544 1R 59 sisal fibers 5 9 These fibers are stronger than most of the other natural fibers as can be seen from Table 5 1 c Sugar cane bagasse fiber Sugar cane is cultivated in both tropical and sub tropical regions Sugar cane bagasse is the residue remaining after the extraction of the juice and contains about 50 percent fiber and 30 percent pith with moisture and soluble solids constituting the remaining 20 percent In order to obtain good quality fibers the pith and other solids are removed from the fibers The properties of bagasse fibers depend to a very large extent on the variety of the sugar cane its maturity and on the efficiency of the milling plant The properties given in Table 5 1 are consid ered to be typical d Bamboo fiber Bamboo belongs to the grass fam
360. lecci n de fibras de polipropileno La selecci n de la fibra de polipropileno para refuerzo en el hormig n en esta investigaci n depender del tama o nominal del agregado grueso de acuerdo a las especificaciones dadas por la norma ASTM C 1116 4 3 VERIFICACI N DE HIP TESIS Por medio de los ensayos realizados a los agregados de las diferentes canteras del cant n Ambato provincia de Tungurahua y la selecci n de fibra de polipropileno apto para la elaboraci n del hormig n es evidente que las propiedades f sicas de los agregados y de la fibra difieren dependiendo de la cantera en donde hayan sido extra dos o del tipo de fibra a utilizarse y por ende influyen directamente en la propiedades mec nicas del hormig n lo cual ser verificado a trav s de los ensayos de laboratorio que se realizar n en el desarrollo de la propuesta en el cap tulo VI 70 CAP TULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5 1 CONCLUSIONES De los ensayos realizados por el Egdo Alberto Ortega en la FICM UTA en su tesis La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles El Tama o Nominal M ximo del agregado grueso de la Cantera Villacr s y la Cantera Playa Llagchoa fue de 1 5 encontr ndose dentro de los l mites establecidos dados por la norma NTE INEN 156 En cuanto a la Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias este
361. librador de la m quina de compresi n para una t cnica adecuada NOTA 10 Para una m quina de ensayo milim trica o de desplazamiento controlado ser necesario un ensayo preliminar para establecer la velocidad de movimiento requerida para lograr la velocidad de esfuerzo especificada La velocidad de movimiento requerida depender del tamafio del esp cimen de ensayo del m dulo el stico del hormig n y de la rigidez de la m quina de ensayo Contin a 6 2010 374 NTE INEN 1573 2010 06 4 4 5 2 Se permite una velocidad de carga mayor durante la aplicaci n de la primera mitad de la fase de carga esperada La velocidad de carga mayor debe ser aplicada de manera controlada de modo tal que el esp cimen no est sometido a una carga de impacto 4 4 5 3 No se debe hacer ajustes en la velocidad de movimiento desde la platina a la cruceta cuando la carga ltima est siendo alcanzada y la velocidad de esfuerzo decrece debido a la fisuraci n en el esp cimen 4 4 6 Aplicar la carga de compresi n hasta que el indicador de carga muestre que est decreciendo constantemente y el esp cimen muestre un patr n de fractura bien definido Tipos 1 a 4 en la figura 2 del Anexo A Para una m quina de ensayo equipada con un detector de rotura de esp cimen no se permite el apagado autom tico de la m quina de ensayo hasta que la carga haya decrecido hasta un valor menor al 95 de la carga m xima Cuando se ensaya con cabezales con almohadill
362. limiting stress to ensure that long term in service panel stresses are maintained below the com posite cracking strength In addition demolding and other han dling stresses should remain below the PEL of the material at the specific time that the event takes place 3 8 A generalized load deflection curve for a 28 day old GFRC composite subjected to a flexure test is shown in Fig 3 1 As in dicated by this generalized load deflection curve young 28 day old GFRC composites typically possess considerable load and strain capacity beyond the matrix cracking strength PEL The mechanism that is primarily responsible for this additional strength and ductility is fiber pull out Upon first cracking much of the deformation is attributed to fiber extension As load and deformation continue to increase and multiple cracking oc curs beyond the proportional elastic limit fibers begin to deb ond and subsequently slip or pull out to span the cracks and resist the applied load Load resistance is developed through friction between the glass fibers and the cement matrix as the fi bers debond and pull out 3 10 3 11 Typical 28 day material property values for spray up AR GFRC are presented in Table 3 3 3 8 Flexural strength is 544 1R 26 Table 3 3 Typical 28 day material property values for AR GFRC Property AR GFRC System Flexural strength psi Modulus of Rupture MOR Proportional Elastic Limit PEL 2500 4000 900 15
363. linings and factory manufactured products such as cladding panels siding shingles and vaults 4 85 Currently there are two differ ent synthetic fiber volume contents used in applications to day They are 0 1 to 0 3 percent which is referred to as low volume percentage and 0 4 to 0 8 percent which is referred to as high volume percentage There are also two different physical fiber forms They are monofilament and fibers pro duced from fibrillated tape Most synthetic fiber applications are at the 0 1 percent by volume level to control plastic 544 1R 55 shrinkage cracking Uses include precast products shotcrete and cast in place elements Typically the fiber length is 3 4 to gli in 19 to 64 mm with the predominance of demand for 3 4 or 11 5 in 19 or 38 mm long fibers 4 6 1 Applications of carbon FRC Due to the current high cost of the carbon fiber its appli cation has been limited Suggested applications for carbon fiber reinforced concrete 4 86 include corrugated units for floor construction single and double curvature membrane structures boat hulls and scaffold boards The use of carbon fiber in combination with other fiber types has been dis cussed as a means of reducing the overall cost Carbon FRC has been successfully used in construction of free access floor systems used in computer rooms and office automation system rooms 4 14 Lightweight carbon FRC with microballoons as aggregate has been appl
364. llation of the refractories by gunning shotcreting may 544 1R 20 limit the length or aspect ratio of the fibers used here How ever the use of high aspect ratio and or long fibers will pro vide improved life at the same fiber level or equal life at lower fiber levels relative to shorter lower aspect ratio fi bers The recent discovery that very high fiber levels 4 to 8 per cent by volume can contribute to improved erosion abrasion resistance in refractories may stimulate increased interest for applications in the petrochemical and refining industry 2 144 2 Rotary kilns Fiber reinforced refractories are being used throughout many areas of rotary kilns including the nose ring chain section lifters burner tube preheater cy clones and coolers The use of fibers has extended the life of the refractory to two or three times that of conventional re fractory 3 Steel production Stainless steel fibers are used in many steel mill applications Some of the more notable applica tions include injection lances for iron and steel desulfurizing arches lintels doors coke oven door plugs blast furnace cast house floors reheat furnaces boiler houses cupolas la dles tundishes troughs and burner blocks 2 7 Research needs 1 Development of rational design procedures to incorpo rate the properties of SFRC in structural or load carrying members such as beams slabs on grade columns and beam column joints that will b
365. lus as shown in Table 4 1 Aramid fibers are two and a half times as strong as E glass fiber and five times as strong as steel fibers per unit weight The strength of aramid fiber is unaffected up to 320 F 160 C Aramid fiber exhibits dimensional stability up to 392 F 200 C and is creep resistant 4 8 4 9 Aramid strand with different numbers of fibers of varying diameter is also avail able 4 2 3 Carbon Carbon fibers were developed primarily for their high strength and stiffness properties for applications within the aerospace industry Compared with most other synthetic fi ber types carbon fibers are expensive and as previously mentioned with aramid fibers this has limited commercial development However laboratory research has continued to determine the physical properties of carbon fiber reinforced concrete CFRC 4 10 4 18 Carbon fibers have high tensile strength and elastic modu us as shown in Table 4 1 They are also inert to most chem icals Polyacrylonitrile PAN based carbon fibers are manufactured by carbonizing polyacrylonitrile yarn at high temperatures while aligning the resultant graphite crystal lites by a process called hot stretching They are manufac tured as either HM high modulus fibers or HT high tensile strength fibers and are dependent upon material source and extent of hot stretching for their physical properties They are available in a variety of forms It has been shown that carbon
366. m 3 4 38 10mm 172 76 20mm 3 y 152 40mm 6 Se considera que el m dulo de finura de una arena adecuada para producir hormig n debe estar entre 2 3 y 3 1 donde un valor menor que 2 0 indica una 5 gt 30 arena fina 2 5 una arena de finura media y m s de 3 0 una arena gruesa c Densidad Relativa La densidad relativa gravedad espec fica es la caracter stica generalmente utilizada para el c lculo del volumen ocupado por el rido en las mezclas que contienen ridos incluyendo hormig n de cemento portland hormig n bituminoso y otras mezclas que son dosificadas o analizadas en base al volumen absoluto La mayor a de los agregados naturales tienen densidades relativas entre 2 4 y 2 9 Este ensayo se realiza bajo la norma NTE INEN 856 d Contenido de Humedad Este ensayo se lo realiza en base a la norma NTE INEN 862 que consiste en la cantidad de agua que contiene el agregado en un momento dado Las part culas de agregado pueden pasar por cuatro estados los cuales se describen a continuaci n 3 BOWLES Joseph Manual de Laboratorio de Suelos Editorial Mc Graw Hill M xico D F M xico 31 1 Seco al horno SECO Toda la humedad externa es eliminada por calentamiento a una temperatura de 110 2 Humedad Natural Cuando no hay humedad libre o superficial y la parte de los poros internos de la part cula est n llenos de agua 3 Saturado superficie seca SSS Cuando no hay
367. ma segregaci n Llenar el recipiente con el n mero de capas requeridas por el m todo de compactaci n ver numerales 6 4 3 o 6 4 4 6 43 Compactaci n por varillado Colocar el hormig n en el recipiente en tres capas de aproximadamente igual volumen Compactar cada capa introduciendo 25 veces la varilla de compactaci n cuando se utilice un recipiente de volumen nominal de 14 litros o menor con 50 veces cuando se utilice un recipiente de volumen nominal de 28 litros y una vez por cada 20 cm de la superficie para recipientes mayores Compactar cada capa uniformemente sobre la secci n transversal con el extremo redondeado de la varilla empleando el n mero requerido de inserciones Compactar la capa inferior en toda su profundidad En la compactaci n de esta capa se debe tener cuidado de no da ar el fondo del recipiente Para cada capa superior permitir que la varilla penetre toda la capa que est siendo compactada e ingrese a la capa inferior aproximadamente 25 mm Luego de que cada capa sea compactada golpear los lados del recipiente de 10 a 15 veces con el martillo apropiado ver el numeral 6 2 6 con una fuerza tal para cerrar cualquier agujero dejado por la varilla y eliminar cualquier burbuja grande de aire que hubiere sido atrapada Colocar la capa final evitando un llenado excesivo NOTA 6 Este m todo de ensayo no se aplica para el hormig n sin plasticidad com nmente utilizado en la fabricaci n de tuber as y unidades de alba il
368. may provide excessive restraint and over stress the skin If the dead load is carried separately by special gravity anchor connec tions the flex anchors can be made smaller Ca in or 6 mm minimum diameter thereby substantially reducing the in plane restraint In its plane the skin is quite rigid If the steel stud frame is made rigid with diagonals or heavy upper and or lower tracks or if the frame is uniformly supported by the structure the gravity load of the skin can be carried with a series of gravity anchors This is usually accomplished with the trussed round bar gravity anchors located on every typical steel stud or ev ery other typical steel stud as shown in Fig 3 14 If the frame is supported at two points it may be convenient to support the skin s dead weight at the two corresponding lo cations This allows the in plane rigidity of the stud frame to be lower since the skin weight is carried only by the panel con nector studs or tubes directly to the building connections The connector studs or tubes may need strengthening locally for full height The remaining typical studs then act as floating stiffeners This is usually accomplished with the flat plate tee gravity anchor shown in Fig 3 15 By adjusting the plate height and thickness vertical strength of the anchor is achieved without sacrificing horizontal flexibility In seismic areas the longitudinal seismic force resistance requirements must be achieved without excess
369. mento Investigaci n de Laboratorio y Experimental Tabla 2 Operacionalizaci n de la Variable Independiente 42 3 5 2 Variable Dependiente Propiedades del Hormig n Conceptualizaci n Dimensiones Indicadores Items T cnicas e Instrumentos C mo afecta la relaci n Trabajabilidad agua cemento en la trabajabilidad del hormig n Investigaci n Bibliogr fica Normas INEN ASTM Hormig n Fresco Cu l es el m todo m s Son las caracter sticas y Consistencia apropiado para determinar el cualidades que posee el asentamiento del hormig n hormig n cuando se encuentra en estado fresco o endurecido depende de la calidad de agregados y adiciones utilizados para su elaboraci n Investigaci n de Laboratorio Investigaci n Bibliogr fica Normas INEN ASTM Investigaci n de Laboratorio C mo influye la calidad de Resistencia los agregados en la resistencia del hormig n Hormig n Endurecido Cu l es la vida til del Investigaci n Bibliogr fica hormig n y de qu depende Normas INEN ASTM Durabilidad Tabla 3 Operacionalizaci n de la Variable Dependiente 43 3 6 PLAN DE RECOLECCI N DE LA INFORMACI N 1 Para qu Determinar el comportamiento del hormig n reforzado con fibras de polipropileno y su influencia en sus propiedades mec nicas en el Cant n Ambato Provincia de Tungurahua Analizar el comportamiento del hormig n reforzado con fibras de polipropileno aptos pa
370. mly Distributed and Closely Spaced Short Lengths of Wire Reinforcement ACI JOURNAL Proceedings Vol 61 No 12 Dec 1964 pp 1653 1656 2 53 Snyder M L and Lankard D R Factors Affecting the Strength of Steel Fibrous Concrete JOURNAL Proceedings Vol 69 No 2 Feb 1972 pp 96 100 2 54 Waterhouse B L and Luke C E Steel Fiber Optimization Conference Proceedings M 28 Fibrous Concrete Construction Material for the Seventies Dec 1972 pp 630 681 2 55 Lankard D R Flexural Strength Predictions Conference Pro ceedings M 28 Fibrous Concrete Construction Material for the Seven ties Dec 1972 pp 101 123 2 56 Johnston C D Effects on Flexural Performance of Sawing Plain Concrete and of Sawing and Other Methods of Altering Fiber Alignment in Fiber Reinforced Concrete Cement Concrete and Aggregates ASTM CCAGDP Vol 11 No 1 Summer 1989 pp 23 29 2 57 Houghton D L Borge O E Paxton J A Cavitation Resis tance of Some Special Concretes ACI JOURNAL Proceedings Vol 75 No 12 Dec 1978 pp 664 667 2 58 Suaris W and Shah S P Inertial Effects in the Instrumented Impact Testing of Cement Composites Cement Concrete and Aggregates Vol 3 No 2 Winter 1981 pp 77 83 2 59 Suaris W and Shah S P Test Methods for Impact Resistance of Fiber Reinforced Concrete Fiber Reinforced Concrete International Symposium SP 81
371. more effective in im proving the post peak performance because of their high re sistance to pullout from the matrix A detrimental effect of using high aspect ratio fibers is the potential for balling of the fibers during mixing Techniques for retaining high pullout resistance while reducing fiber aspect ratio include enlarging or hooking the ends of the fibers roughening their surface texture or crimping to produce a wavy rather than straight fi ber profile Detailed descriptions of production methods for SFRC are found in Chapter 2 Glass fiber reinforced concretes GFRC are produced by either the spray up process or the premix process In the spray up process glass fibers are chopped and simultaneous ly deposited with a sprayed cement sand slurry onto forms producing relatively thin panels ranging from 1 to in 13 to 20 mm thick In the premix process a wet mix cement aggregate glass fiber mortar or concrete is cast press mold ed extruded vibrated or slip formed Glass fiber mortar mixes are also produced for surface bonding spraying or shotcreting Specific GFRC production technologies are de scribed in Chapter 3 Synthetic fiber reinforced concretes SNFRC are general ly mixed in batch processes However some pre packaged Fiber Reinforced Load Unreinforced Matrix Deflection Fig 1 1 Range of load versus deflection curves for unrein forced matrix and fiber reinforced concrete 544 1R 4 d
372. n forced Concrete Beams with a Fibrous Concrete Matrix to Impact Load ing Int l Journal of Cement Composites UK Vol 8 No 3 1986 pp 165 170 4 70 Naaman A E Shah S P and Throne J L Some Developments in Polypropylene Fibers for Concrete SP 81 American Concrete Institute Detroit 1984 4 71 Swamy R N and Stavrides H Influence of Fiber Reinforcement on Restrained Shrinkage and Cracking ACI JOURNAL Vol 76 No 3 Mar 1979 pp 443 460 544 1R 57 4 72 Ramakrishnan V Materials and Properties of Fiber Reinforced Concrete Proceedings of the International Symposium on Fiber Rein forced Concrete Madras India Dec 1987 pp 2 3 2 23 4 73 Gopalaratnam V S Shah S P Batson G B Criswell M E Ramakrishnan V and Wecharatana M Fracture Toughness of Fiber Reinforced Concrete ACI Materials Journal Vol 88 No 4 July Aug 1991 pp 339 353 4 74 Morgan D R McAskill N Carette G G and Malhotra V M Evaluation of Polypropylene Fiber Reinforced High Volume Fly Ash Shotcrete CANMET International Workshop on Fly Ash in Concrete Calgary Alberta Oct 1990 4 75 Morgan D R Freeze Thaw Durability of Steel and Polypropy lene Fiber Reinforced Shotcrete CANMET ACI International Conference on Durability of Concrete Montreal Quebec Aug 1990 4 76 Malhotra V M Carette G G Bilodeau A and Dibble D Fiber Reinforced High Volume Fly Ash Shotcrete
373. n 14 Instead of a group of filaments being extruded through a spinneret to form a yarn monofilaments generally are spun individually Multifilament A yarn consisting of many continuous fil aments or strands as opposed to monofilament which is one strand Most textile filament yarns are multifilament Post mix denier The average denier of fiber as dispersed throughout the concrete mixture opened fibrils Pre mix denier The average denier of fiber as added to the concrete mixture unopened fibrils Staple Cut lengths from filaments Manufactured staple fibers are cut to a definite length The term staple fiber is used in the textile industry to distinguish natural or cut length manufactured fibers from filament SNFRC Synthetic fiber reinforced concrete Tenacity Having high tensile strength Tow A twisted multifilament strand suitable for conver sion into staple fibers or sliver or direct spinning into yarn 1 7 5 NFRC terms NFRC Natural fiber reinforced concrete PNF Processed natural fibers PNFRC Processed natural fiber reinforced concrete UNF Unprocessed natural fibers 1 8 Recommended references General reference books and documents of the various or ganizations are listed below with their serial designation These documents may be obtained from the following orga nizations American Concrete Institute P O Box 9094 Farmington Hills MI 48333 9094 USA 544 1R 6 American Society
374. n fibers to impart impact resistance and flexural toughness is well documented 4 1 4 18 4 47 4 51 One study 4 50 of nylon FRC reports Izod impact strengths ranging from 4 5 to 17 1 ft Ib in 0 24 to 0 91 Nm mm ver sus 0 64 ft Ib in 0 03 Nm mm for plain concrete Experi mental variables including fiber denier 15d to 235d fiber content 2 to 3 percent by weight and curing conditions moist vs dry accounted for the range in impact strengths Another evaluation 4 47 of nylon FRC at a fiber content of 0 5 percent by weight using a drop weight setup revealed im pact strengths 5 times greater than plain concrete At a fiber content of 1 percent by weight the impact strength was 17 times greater than plain concrete as shown in Fig 4 5 The nylon evaluated was a 70 denier 18 filament high tenacity yarn cut into 0 24 to 0 47 in 6 to 12 mm lengths at contents of 0 5 to 1 0 percent by weight of cement A third testing pro gram examining the effects of several parameters including fiber denier 4 to 50d fiber length 0 5 to 2 in 13 to 51 mm curing condition and fiber content 0 5 to 4 0 percent by weight shows nylon to increase impact resistance from 7 5 to 15 times that of plain concrete The Izod Pendulum method was also used in this evaluation 4 18 Several researchers have shown significant improvement in toughness ductility and control of cracking with the use of nylon fibers at contents ranging from 0 5 to 3 percent
375. n mililitros ml es num ricamente igual al volumen desplazado en cent metros c bicos 1 mi 1cm Deben esperarse variaciones de unos pocos mil metros en dimensiones tales como la altura total del frasco di metro de la base etc y no deben ser consideradas causa suficiente para rechazo Las dimensiones del frasco mostrado en la Fig 1 se aplican solo a frascos nuevos y no para frascos en uso que cumplen con los otros requerimientos de esta norma Contin a 4 2009 449 NTE INEN 156 2009 06 AP NDICE Z Z 1 DOCUMENTOS NORMATIVOS A CONSULTAR Norma T cnica Ecuatoriana NTE INEN 151 Cemento Definici n de t rminos relacionados con el cemento hidr ulico Segunda revisi n Norma ASTM C 114 M todos de Ensayo para An lisis Qu mico del Cemento Hidr ulico Norma ASTM E 670 Norma para la Preparaci n de Declaraciones de Precisi n y Desviaci n para M todos de Ensayo para Materiales de Construcci n Z 2 BASE DE ESTUDIO Norma ASTM C 188 03 Standard Test Method for Density of Hydraulic Cement American Society for Testing and Materials Philadelphia 2003 5 2009 449 INFORMACI N COMPLEMENTARIA Documento T TULO CEMENTO HIDR ULICO DETERMINACI N DE C digo NTE INEN 156 LA DENSIDAD CO 02 02 305 Segunda revisi n ORIGINAL Fecha de iniciaci n del estudio REVISI N Fecha de aprobaci n anterior por Consejo Directivo 1987 02 25 Oficializaci n con el Car cter de Obligatoria por Resoluci n
376. n the United States the first major investigation was made to eval uate the potential of steel fibers as a reinforcement for con crete 1 3 Since then a substantial amount of research development experimentation and industrial application of steel fiber reinforced concrete has occurred Use of glass fibers in concrete was first attempted in the USSR in the late 1950s 1 4 It was quickly established that FIBER REINFORCED CONCRETE ordinary glass fibers such as borosilicate E glass fibers are attacked and eventually destroyed by the alkali in the cement paste Considerable development work was directed towards producing a form of alkali resistant glass fibers containing zirconia 1 5 This led to a considerable number of commer cialized products The largest use of glass fiber reinforced concrete in the U S is currently for the production of exterior architectural cladding panels Initial attempts at using synthetic fibers nylon polypro pylene were not as successful as those using glass or steel fibers 1 6 1 7 However better understanding of the con cepts behind fiber reinforcement new methods of fabrica tion and new types of organic fibers have led researchers to conclude that both synthetic and natural fibers can success fully reinforce concrete 1 8 1 9 Considerable research development and applications of FRC are taking place throughout the world Industry interest and potential business opportunities are ev
377. na se mantenga f cilmente por s sola en la condici n especificada para la superficie no se requiere un bloque inferior Su dimensi n horizontal m nima debe ser por lo menos 396 mayor que el di metro del esp cimen a ser ensayado Los c rculos conc ntricos descritos en el numeral 4 2 2 son opcionales en el bloque inferior El centrado final del esp cimen debe ser realizado con respecto al bloque esf rico superior Cuando se utiliza el bloque de carga inferior para ayudar en el centrado el centro de los c rculos conc ntricos cuando existan o el centro del bloque en s mismo debe estar directamente debajo del centro de la cabeza esf rica Se deben tomar precauciones respecto a la platina de la m quina para asegurar tal posici n c El bloque de carga inferior cuando es nuevo debe tener un espesor de al menos 25 mm y despu s de cualquier operaci n de maquinado un espesor de al menos 22 5 mm 4 2 2 2 El bloque de carga esf rico debe cumplir los siguientes requisitos a El di metro m ximo de la cara de contacto del bloque esf rico de carga suspendido no debe exceder los valores de la tabla 1 ver nota 5 NOTA 3 Es conveniente que las caras de carga de los bloques utilizados para el ensayo de compresi n del hormig n posean una dureza Rockwell mayor o igual a HRC 55 NOTA 4 EI bloque puede ser asegurado a la platina de la m quina de ensayo NOTA 5 Se permiten las caras de contacto cuadradas si el di metro del c
378. ncrete What Do the Tests Tell Us Concrete Construction Apr 1986 pp 363 368 4 62 Hannant D J Zonsveld J J and Hughes D C Polypropylene Film in Cement Based Materials Composites Vol 9 No 2 Apr 1978 pp 83 88 4 63 Mindess S and Vondran G Properties of Concrete Reinforced with Fibrillated Polypropylene Fibres under Impact Loading Cement and Concrete Research Pergamon Journals Ltd USA Vol 18 1988 pp 109 115 4 64 Bhargava J and Rhenstrom A Dynamic Strength of Polymer Modified and Fiber Reinforced Concrete Cement and Concrete Research Vol 7 1977 pp 199 208 4 65 Fairweather A D The Use of Polypropylene Fiber to Increase Impact Resistance of Concrete Proc Int l Bldg Exhibition Conf on Pros pects for FRC Materials London 1971 Bldg Research Station Watford 1972 pp 41 43 4 66 Banthia N Mindess S and Bentur A Impact Behavior of Con crete Beams Materials and Structures Paris Vol 20 No 119 1987 pp 293 302 4 67 Banthia N Mindess S and Bentur A Behavior of Fiber Rein forced Concrete Beams under Impact Loading Proc Sixth Int l Conf on Composite Materials ICCM VI London 1987 4 68 Mindess S Banthia N and Cheng Y The Fracture Toughness of Concrete under Impact Loading Cement and Concrete Research Vol 20 1987 pp 231 241 4 69 Mindess S Banthia N and Bentur A The Response of Rei
379. ncrete is highly saturated with chloride ions 2 90 Since the fibers are short discontin uous and rarely touch each other there is no continuous conductive path for stray or induced currents or currents from electromotive potential between different areas of the concrete Limited experience is available on fiber corrosion in ap plications subjected to thermal cycling Short length fi bers do not debond under thermal cycling although such debonding can occur with conventional bar or mesh rein forcement Since the corrosion mechanism occurs in deb onded areas SFRC has improved durability over conventional reinforced concrete for this application 2 2 4 3 Corrosion of fibers cracked concrete Labora tory and field testing of cracked SFRC in an environment containing chlorides has indicated that cracks in concrete can lead to corrosion of the fibers passing across the crack 2 91 However crack widths of less than 0 1 mm 0 004 544 1R 13 in do not allow corrosion of steel fibers passing across the crack 2 92 If the cracks wider than 0 1 mm 0 004 in are limited in depth the consequences of this local ized corrosion may not always be structurally significant However if flexural or tensile cracking of SFRC can lead to a catastrophic structural condition full consideration should be given to the possibility of corrosion at cracks Most of the corrosion testing of SFRC has been performed in a saturated chloride environmen
380. nd to redistribute loads In this way the failure load of the structure may be sub stantially higher than for the unreinforced structure although the flexural strength of the plain concrete tested on beams is not increased 3 The composite continues to carry increasing loads after matrix cracking The peak load carrying capac ity of the composite and the corresponding deforma tion are significantly greater than that of the unreinforced matrix During the pre peak inelastic regime of the composite response progressive deb 544 1R 16 MANUAL OF CONCRETE PRACTICE Displacement 5 um 0 50 100 150 200 250 s Ds a Speak PSI 405 435 467 524 Etangent ote psi 3 920 4 063 4 194 4 333 3 V 10 Epeak strain 174 188 204 217 Stress Axial psi 4 V 15 Stress MPa 2 V 0 5 1 0 1000 2000 Plain mortar matrix C S W 1 2 0 5 Specimen Dimensions 3x3 4x12 in Net Section 2x3 4 in Notch Width 0 1 in MI Percent fiber content by volume 3000 4000 5000 6000 Displacement 6 uin Metric Equivalents 1 ksi 1000 psi 6 895 MPa 1 in 25 4 mm Fig 2 10 Typical results of stress displacement curves obtained from direct tension tests on plain mortar matrix and SFRC onding and softening of the interface may be respon sible for the energy absorption processes It is clear that this mode of composite failure is essentially the same as for type 2 but p
381. ne fibers are not expected to bond chemically in a concrete matrix but bonding has been shown to occur by mechanical interaction 4 31 Polypropy lene fibers are produced from homopolymer polypropylene resin The melting point and elastic modulus which are low relative to many other fiber types may be limitations in cer tain processes such as autoclaving 4 32 However refrac tory product manufacturers use polypropylene fibers for early strength enhancement and because they disappear at high temperatures providing a system of relief channels for use in controlling thermal and moisture changes 4 3 Properties of SNFRC Design methods for particular applications using low vol ume synthetic fibers have not yet been developed Depend ing on the intended application different manufacturers may suggest different volume content and fiber geometry Accep tance criteria are prescribed in the ASTM Standard Specifi cation C 1116 4 33 Reports on compression strength splitting tensile strength and flexural strength tests generally result in the conclusion that significant improvement in these strength properties will not be observed in mature specimens when synthetic fibers are applied at relatively low 0 1 to 0 2 vol MANUAL OF CONCRETE PRACTICE ume percentages 4 34 However synthetic fibers have been shown to be effective in the early lifetime of the composite when the matrix is itself weak brittle and of low modulus
382. nforced refrac tory for specific applications ASTM A 820 establishes minimum tensile strength and bending requirements for steel fibers as well as tolerances for length diameter or equivalent diameter and aspect ra tio The minimum tensile yield strength required by ASTM A 820 is 50 000 psi 345 MPa while the JSCE Specification requirement is 80 000 psi 552 MPa 544 1R 10 Slump mm 10 20 30 40 50 Inverted Inverted Cone Cone Time Time seconds seconds 10 6 4 Vebe Time seconds Vebe Time seconds o 05 10 15 20 Slump in Maximum aggregate size 5 8 in 14mm Maximum aggregate size 1 in 25mm Fiber Length 3 4 to 1 1 2 in 19 38mm Fiber Volume 0 75 to 1 5 Fig 2 3 Relationship between slump vebe time and inverted cone time 2 2 2 Properties of freshly mixed SFRC The properties of SFRC in its freshly mixed state are influ enced by the aspect ratio of the fiber fiber geometry its vol ume fraction the matrix proportions and the fiber matrix interfacial bond characteristics 2 12 For conventionally placed SFRC applications adequate workability should be insured to allow placement consolida tion and finishing with a minimum of effort while provid ing uniform fiber distribution and minimum segregation and bleeding For a given mixture the degree of consolidation influences the strength and other hardened material proper ties as it does for plain concret
383. nforman el esqueleto granular del concreto y es el elemento mayoritario ya que representa el 80 90 del peso total de concreto por lo que son responsables de gran parte de las caracter sticas del mismo Los agregados son 23 generalmente inertes y estables en sus dimensiones Funciones de los agregados Bajar el costo del hormig n Comunicar su resistencia a la compresi n del hormig n Reducir los cambios volum tricos retracci n durante el fraguado ya que el cemento disminuye su volumen al fraguar 22 MEDINA H Cifuentes Hormig n reforzado con fibras de polipropileno influencia de la ductilidad de la fibra sobre la fragilidad y el efecto tama o de la fibra 2 MEDINA Santiago Ensayo de Materiales 26 Clasificaci n de los Agregados 1 Por su Procedencia Agregados artificiales Provienen de un proceso de transformaci n de los agregados naturales dichos agregados artificiales son productos secundarios Algunos de estos agregados son los que constituyen la escoria sider rgica la arcilla horneada el hormig n reciclado piedra triturada chancada etc Piedra triturada Producto que resulta de la trituraci n artificial de rocas piedra boleada o pedruscos grandes del cual todas las caras poseen aristas bien definidas resultado de la operaci n de trituraci n Escoria sider rgica Residuo mineral no met lico que consta en esencia de silicatos y aluminosilicatos de calcio y
384. ng Patricio Ruiz Ing Rub n V squez Ing Ra l vila Ing Washington Benavides Ing Guillermo Realpe Ing Ver nica Miranda Ing Carlos Proa o Ing Xavier Herrera Ing Patricio Villena Ing Carlos Castillo Pro Secretario T cnico Otros tr mites Fecha de aprobaci n 2009 07 03 INSTITUCI N REPRESENTADA FACULTAD DE INGENIER A UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR INSTITUTO ECUATORIANO DEL CEMENTO Y DEL CONCRETO INECYC INTACO ECUADOR S A HOLCIM ECUADOR S A CEMENTOS HOLCIM ECUADOR S A CEMENTOS HOLCIM ECUADOR S A AGREGADOS LAFARGE CEMENTOS S A INDUSTRIAS GUAP N S A CEMENTO CHIMBORAZO C A HORMIGONES H RCULES S A FACULTAD DE INGENIER A UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIER A PONTIFICIA UNIVERSIDAD CAT LICA DEL ECUADOR HORMIGONERA EQUINOCCIAL MIDUVI HORMIGONERA QUITO CIA LTDA C MARA DE LA CONSTRUCCI N DE QUITO INSTITUTO ECUATORIANO DEL CEMENTO Y DEL CONCRETO INECYC El Directorio del INEN aprob este proyecto de norma en sesi n de 2009 11 27 Oficializada como Voluntaria Registro Oficial No 117 de 2010 01 27 Por Resoluci n No 138 2009 de 2009 12 22 Instituto Ecuatoriano de Normalizaci n INEN Baquerizo Moreno E8 29 y Av 6 de Diciembre Casilla 17 01 3999 Telfs 593 2 2 501885 al 2 501891 Fax 593 2 2 567815 Direcci n General E Mail direccion inen gov ec rea T cnica de Normalizaci n E Mail normalizacion inen gov ec rea T cnic
385. ng cement hydration in water stored or naturally weathered GFRC results in hydra tion products penetrating the fiber bundles filling the intersti tial spaces between glass filaments thereby increasing the bond to individual glass filaments This phenomenon can lead to lack of fiber pull out and results in a loss in tensile strength and ductility 3 10 3 17 3 18 3 19 It is possible that both phenomena alkali attack and filling of the interstitial spaces between glass filaments are occurring simultaneously and at different rates with alkali attack being more significant in E glass fiber systems and the mechanism of filling interstitial space between fibers being the main cause of strength and ductility loss in AR glass fiber systems 3 19 3 20 3 4 1 Strength and toughness retention of AR GFRC Following the introduction of Cem FIL AR glass fiber in 1971 test programs were independently initiated by BRE Pilkington Brothers Ltd and Owens Corning Fiberglas to as sess long term strength and toughness behavior of AR glass composites when exposed to a range of environmental condi tions Data for 10 year old long term strength durability tests have been published 3 16 3 21 for composites having no sand and no polymer neat cement composites These data are presented in Figs 3 2 through 3 4 As shown in Fig 3 2 Mod ulus of Rupture MOR decreased with time under natural weathering conditions After 10 years of natural weathering
386. ng of the horizontal tracks may be required Also greater stud capacity is required at the connection lo cations since they will resist the loads collected by the hori zontal tracks Increased capacity is usually accomplished by using double or boxed studs or by using a rolled structural shape Generally the stud frame is attached to the structure with two load bearing connections to eliminate indeterminate re actions and additional non load bearing lateral connec tions At the connection of the steel stud frame to the MANUAL OF CONCRETE PRACTICE structure it is common to supplement the light gauge steel stud framing by welding heavier plate or angle assemblies to the studs in order to achieve better distribution of the load However in designs where welding is not practical or eco nomical rolled structural shapes can be used in lieu of steel studs Since the freedom from restraint of the GFRC skin is achieved by the flex anchors the stud to structure connec tion usually needs to address only the typical building move ments such as floor deflections and wind and seismic drift However the horizontal deflection perpendicular to the plane of the panel should be limited to prevent damage to in terior finishes or windows that are attached to the steel stud frame 3 8 6 Surface finishes 3 8 Most types of surface finishes used successfully with ar chitectural precast concrete will be acceptable on GFRC panels The absence
387. no adverse effect and that a two hour fire rating could be achieved for unpro tected steel deck composite slab system and a three hour fire rating could be achieved for a protected steel deck composite slab system 4 3 8 Hybrid fiber reinforced concrete Although not investigated extensively the use of two or more fiber types in the same concrete mix is considered promising The decision to mix two fibers may be based on the properties that they may individually provide or simply based on economics Considerable improvement in the load deflection response was observed mixing steel with polypro pylene fibers 4 81 In a more recent study 4 82 steel micro fibers 25 mi crons in diameter and 3 mm long and carbon micro fibers 18 microns in diameter and 6 mm long both in mono and hybrid forms were investigated In the mono form steel fi ber provided better strengthening than the carbon fiber and carbon fiber provided better toughening than the steel fiber Interestingly in the hybrid form in combination they both retained their individual capacities to strengthen and toughen as shown in Fig 4 16 It appears possible therefore that by properly controlling fiber properties and combining them in appropriate proportions one can actually tailor make hybrid fiber composites for specifically designed applications 4 4 Composite production technologies Batch mixing is a widely used production method for all types of SNFRC Fibers
388. nsmission of 833 Hz signal 22 when dry 26 when dry 40 when wet 30 when wet percent Combustibility BS 476 Part 4 Non combustible Non combustible Linear expansion percent 0 22 0 24 Density lb ft 110 96 Metric equivalents 1 ft lb 1 356 J 1 psi 0 006895 MPa 1 BTU ft x h x degrees F 1 731 W m x degrees 1 Ib fe 16 019 kg m 544 1R 64 Table 5 7 Comparison of the physical properties of coconut fiber reinforced roofing sheets with those of asbestos roofing sheets Coconut fiber reinforced roofing sheets Asbestos Characteristics and properties roofing sheets Pitch of corrugation in 5 75 5 75 Depth of corrugation in 1 9 1 9 Length of sheets in 59 79 59 118 Width of sheets in 39 41 Weight lb ft 2 4 2 5 2 8 Breaking load for a span of 24 3 4 in 1b ft Breaking load at a span of 40 in 3 4 1b ft Thermal conductivity 0 009 0 024 kcal mm m Water permeability through almost nil finished surface in 24 hours Acid resistance as per I S 5913 235 1970 ksi Metric equivalents 1 in 25 4 mm 1 1b ft 4 88 kg m 1 1b ft 14 595 N m 1 ksi 6 895 MPa ASTM recommended Penetration Test Air content in the mix can be measured using ASTM C 231 or C 173 For placing the dry compacted mix there is a need for a special type of formwork since the mix is dry and has to be compacted with some pressure within the formwork Once the dry mix is plac
389. nson W Roller J J Daniel J I and Weinmann T L Manufacture and Installation of GFRC Facades SP 124 American Con crete Institute Detroit 1990 pp 183 213 3 54 Oesterle R G Schultz D M and Glikin J D Design Consid erations for GFRC Facades SP 124 American Concrete Institute Detroit 1990 pp 157 182 CHAPTER 4 SYNTHETIC FIBER REINFORCED CONCRETE SNFRC 4 1 Introduction A variety of fiber materials other than steel glass or nat ural fibers have been developed for use by the construction industry for fiber reinforced concrete These fibers are cate gorized as synthetic fibers for use in synthetic fiber rein forced concrete SNFRC for identification 4 1 1 Synthetic fiber types Synthetic fibers are man made fibers resulting from re search and development in the petrochemical and textile in dustries SNFRC utilizes fibers derived from organic polymers which are available in a variety of formulations Fiber types that have been tried in portland cement concrete based matrices are acrylic aramid carbon nylon polyester polyethylene and polypropylene For many of these fibers there is little reported research or field experience while oth ers are found in commercial applications and have been the subject of extensive reporting Table 4 1 summarizes the range of physical properties of selected synthetic fiber types The effect of temperature on synthetic fibers is shown in this table b
390. nte orientadas Las fibras pueden ser naturales o artificiales seg n su naturaleza y tienen como fin reforzar la masa del cemento incrementando la resistencia a la tracci n disminuyendo la fisuraci n y aumentando la tenacidad mediante la transmisi n de esfuerzos a trav s de la secci n fisurada Por otro lado la adici n de fibras disminuye los efectos de la retracci n por fraguado y aumenta la resistencia al impacto y la fatiga 1 MU OZ Fernando Hormig n reforzado con fibra de polipropileno multifilamento 25 El hormig n adicionado con fibras de polipropileno obtiene las siguientes propiedades lo refuerza tridimensionalmente evita la formaci n de hundimientos y fisuras en edades tempranas impide y controla la formaci n de grietas en edades superiores aumenta la resistencia a los impactos las cargas repetitivas y vibratorias evita el deslizamiento del hormig n en planos inclinados evita el deslizamiento vertical reduce la permeabilidad y aumenta la resistencia a los la 22 factores abrasivos y corrosivos DEFINICIONES DE LOS NIVELES DE SUPRAORDINACI N DE LA VARIABLE DEPENDIENTE AGREGADOS Es el t rmino que se emplea para definir al material p treo que se utiliza en el hormig n independientemente de su tamafio El t rmino agregado abarca a las arenas gravas naturales y piedra triturada y tambi n a los materiales especiales utilizados para producir hormigones livianos y pesados Los agregados co
391. ntially suitable as re inforcing materials The mechanical properties of the more promising fibers namely elephant grass water reed plan tain and musamba are listed in Table 5 1 Investigations have also been carried out to explore the possibility of using other natural fibers such as palm fiber and akwara fiber as re inforcing materials for concrete 5 14 These fibers are usu ally removed manually from the stem of the plant 5 2 3 2 Mechanical properties of processed natural fi bers Processing of plant materials to extract the fibers is re ferred to as pulping and the principal plant materials used for pulping are trees Pulping involves breaking of the bond be tween fibers in solid softwoods and hardwoods Pulping processes are classified as either full chemical semi chemical or mechanical depending on the nature of the defiberization process Mechanical pulps are made essentially by grinding the wood to separate the fibers while in chemical pulps the wood is chipped into approximately 1 inch cubes and cooked in alkalis to dissolve the material that holds the fi 544 1R 60 Tensile Strength MANUAL OF CONCRETE PRACTICE 7000 MPa Fig 5 1 A schematic representation of the substructure of a tree bers together Semi chemical pulps are made with a combina tion of chemical cooking which softens the fiber followed by mechanical treatment to separate the fibers It has been found that those components of the wood
392. ntidad de Ripio k Factor de Correcci n de Asentamiento 101 6 7 2 Dosificaci n de la Fibra de Polipropileno Tipo Multifilamento Se tomar n seis muestras de cilindros y una muestra de viga para cada dosificaci n de hormig n de acuerdo a la norma NTE INEN 15768 los mismos que estar n constituidos por distintas concentraciones de fibra comprendidos entre 0 1 al 0 3 del volumen de hormig n seg n las recomendaciones dadas por la norma ACI 544 2R con incrementos del 0 05 de fibra y adem s se tomar n seis muestras de cilindros y una muestra de viga de hormig n simple como referencia sin fibra con el prop sito de compararlo con el hormig n reforzado con fibra 6 7 2 1 Dosificaci n Fibra de Polipropileno Tipo Multifilamento en Cilindros Tabla 41 Dosificaci n para 0 10 de Fibra de Polipropileno en cilindros de hormig n f c 2210 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DOSIFICACI N PARA 0 10 DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN CILINDROS DE HORMIG N f c 210 kg cm2 ons Parade Twain de ridos Constr as ms pros some e 6 weno o o DNSDADDELAFBRADEPOUPROPLENO oo We MASA DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN HO
393. o JorAerro De cuinoro as 103 Tabla 44 Dosificaci n para 0 25 de Fibra de Polipropileno en cilindros de hormig n f c 210 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DOSIFICACI N PARA 0 25 DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN CILINDROS DE HORMIG N f c 210 kg cm2 JORGEN Panta de Trturaiin de ridos wo UNDADES DATOS oma N MERO DE CIINDROS J 8 o wemopcuvpo m os or DENSIDAD DE LA FIBRA DE POLIPROPILENO 09 Tabla 45 Dosificaci n para 0 30 de Fibra de Polipropileno en cilindros de hormig n f c 2210 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DOSIFICACI N PARA 0 30 DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN CILINDROS DE HORMIG N f c 210 kg cm2 JORGEN Panta de Trituraci n de ridos wo Penna UNDADS Aros _ N MERO DE CIIMDROS T 8 o jAwemopauvpo m ow 104 Tabla 46 Dosificaci n para 0 10 de Fibra
394. o grueso de hasta 50 mm de tama o m ximo nominal Cuando el tama o m ximo nominal del rido grueso excede de 50 mm la dimensi n m s peque a de la secci n transversal de la viga debe ser al menos tres veces el tama o m ximo nominal del rido grueso A menos que las especificaciones del proyecto lo requieran las vigas elaboradas en campo no deben tener el ancho o la altura menor que 150 mm NOTA 2 Para informaci n del tama o y la frecuencia de varios vibradores y el m todo de verificaci n peri dica de la frecuencia ver el ACI 309R Contin a 3 2011 059 NTE INEN 1 576 2011 01 5 3 3 T cnicos de campo Los ensayos de hormig n requeridos para determinar el cumplimiento de esta norma deben ser realizados por un T cnico en Ensayos de Campo del Hormig n ACI Grado o con t tulo certificado por una instituci n superior o equivalente Los programas para certificaci n de personal para t cnicos con certificaci n equivalente a la del ACI deben incluir tanto ex menes escritos como pr cticos como se indica en el ACI CP 1 5 4 Muestreo del hormig n 5 4 1 Las muestras utilizadas para elaborar espec menes de ensayo bajo esta norma deben ser obtenidas de acuerdo con la NTE INEN 1 763 a menos que haya sido aprobado o especificado un procedimiento alternativo 5 4 2 Registrar la identificaci n de la muestra con respecto a la ubicaci n en la que se coloca el hormig n que representa la fecha y hora de moldeo 5
395. o los cilindros no est n fabricados de un solo lote de moldes el di metro de cada cilindro ensayado debe ser medido y este valor utilizado en el c lculo de la resistencia a la compresi n unitaria de ese esp cimen NOTA 7 Se considera que lo m s preciso que se puede leer es 0 5 mm a lo largo del arco descrito por el extremo de la aguja Tambi n lo m s cerca que se puede leer razonablemente cuando el espaciamiento del mecanismo indicador de carga est entre 1 mm y 2 mm es alrededor de la mitad del intervalo de la escala Cuando el espaciamiento est entre 2 mm y 3 mm un tercio del intervalo de carga puede ser le do con razonable certeza Cuando el espaciamiento es 3 mm o m s un cuarto del intervalo de carga puede ser le do con razonable certeza NOTA 8 Esto puede ocurrir cuando los moldes que son para un solo uso se da an o deforman durante el env o cuando los moldes flexibles que son para un solo uso se deforman durante el moldeo o cuando un extractor de n cleos se desplaza o desv a durante la perforaci n Contin a 5 2010 374 NTE INEN 1573 2010 06 4 3 4 Si el usuario de los servicios de ensayo solicita la medici n de la densidad de los espec menes de ensayo se debe retirar cualquier humedad superficial mediante una toalla para luego determinar la masa de los espec menes antes del refrentado Determinar la masa del esp cimen utilizando una balanza que tenga una precisi n dentro del 0 3 de la masa que est si
396. o material deterio ration as a result of fatigue impact and shrinkage or thermal loads A conservative but reasonable approach for structural members where flexural or tensile loads occur such as in beams columns or elevated slabs roofs floors or other slabs not on grade is that reinforcing bars must be used to resist the total tensile load This is be cause the variability of fiber distribution may be such that low fiber content in critical areas could lead to unaccept able reduction in strength In applications where the presence of continuous tensile reinforcement is not essential to the safety and integrity of the structure such as floors on grade pavements over lays ground support and shotcrete linings the improve ments in flexural strength impact resistance toughness and fatigue performance associated with the fibers can be used to reduce section thickness improve performance or both For structural concrete ACI 318 does not provide for use of the additional tensile strength of the fiber rein forced concrete in building design and therefore the de sign of reinforcement must still follow the usual 544 1R 17 procedure Other applications as noted above provide more freedom to take full advantage of the improved properties of SFRC There are some applications where steel fibers have been used without reinforcing bars to carry loads These have been short span elevated slabs for example a park ing garage at
397. o seg n su forma son Gr fico 3 Formas de fibras de Acero d q N RECTILINEAS CON GANCHOS RIZADAS FORMA DUO FORMA DUO DOBLE ORDINARIA g V L EXTREMIDADES ESTREMIDADES IRREGULARES DENTADAS ACHATADAS ENSANCHADAS a Varias formas de fibras met licas LS DIT a i TN i 1 D AS nu gt Dice a gt REDONDO alambre RECTANGULAR IRREGULAR fundido chapa b Tipos de secciones transversales c Fibras met licas pegadas Fuente MACCAFERRI Nahan Manual de Fibras para concreto 16 Fibra de Vidrio La fibra de vidrio es un producto de origen mineral que se elabora a partir de arena de s lice que es un material compuesto consistente en fibras continuas o discontinuas de vidrio embebidas en una matriz pl stica A partir de la arena de s lice se a aden otros componentes como cal al mina y magnesia as como tambi n determinados xidos en proporciones muy estrictas con el fin de obtener el producto con las caracter sticas deseadas Las fibras de vidrio se emplean en longitudes que van de 12 a 50 mm y han tenido un auge relativo en los procesos constructivos La principal dificultad que se ha presentado con las fibras de vidrio es que su comportamiento depende del tipo de matriz en que se encuentren En el caso de materiales neutros o poco alcalinos como el yeso o los cementos aluminosos el vidrio E de tipo borosilicato con bajo contenido de
398. o that long term material proper should be used on the aged test results If the test speci ty variations are accounted for in design Tests of mens are unaged a safety factor of 5 to service loads is 544 1R 36 used on the test results Test procedures that accurately simulate in service conditions should be developed 3 8 5 Steel stud frame GFRC panel design approaches 3 8 Depending on the panel configuration and skin attachment system the stud frames may need to provide in plane rigidity comparable to the GFRC skin so that each stud can support its tributary portion of vertical loads The frame must also have sufficient rigidity perpendicular to its plane to resist skin bow ing forces caused by restraint of skin shrinkage Bowing ten dencies are generally greatest when the GFRC skin and the bonded face mix are not dimensionally compatible It has become apparent that some designers have not suf ficiently recognized the effects of differential shrinkage and thermal expansion when panels are faced with a mate rial that has different volume change properties than the GFRC 3 54 If polymer addition is used in the GFRC it should also be used in the face mix when possible to ensure compatibility and to increase the aggregate to cement bond For integrally bonded facings these effects can be mini mized when the facing materials are selected to establish compatible material properties When this is not possible careful considera
399. ods of fabrication fiber reinforced concrete can be an economic and useful construc tion material For example thin to in 13 to 20 mm thick precast glass fiber reinforced concrete architectural cladding panels are economically viable in the U S and Eu rope In slabs on grade mining tunneling and excavation support applications steel and synthetic fiber reinforced concrete and shotcrete have been used in lieu of welded wire fabric reinforcement 1 3 Discussion of fiber types There are numerous fiber types available for commercial and experimental use The basic fiber categories are steel 544 1R 3 glass synthetic and natural fiber materials Specific de scriptions of these fiber types are included in Chapters 2 through 5 1 4 Production aspects For identical concrete mixtures addition of fibers will re sult in a loss of slump as measured by ASTM C 143 This loss is magnified as the aspect ratio of the fiber or the quan tity of fibers added increases However this slump loss does not necessarily mean that there is a corresponding loss of workability especially when vibration is used during place ment Since slump is not an appropriate measure of work ability it is recommended that the inverted slump cone test ASTM C 995 or the Vebe Test BS 1881 be used to eval uate the workability of fresh FRC mixtures For conventionally mixed steel fiber reinforced concrete SFRC high aspect ratio fibers are
400. of accelerated aging procedures has led to strength predictions extending over many years Modulus of Rupture strengths shown in Fig 3 5 for composites aged at 122 140 and 176 F 50 60 and 80 C have been combined with the actual U K weathering results out to 10 years in Fig 3 6 3 25 This has been accomplished by displacing the higher temperature accelerated strength results along the log time axis until they coincide with the strength results of compos ites stored in the U K weathering conditions As shown in 544 1R 28 Fig 3 6 results for the different acceleration temperatures form a common curve that extends forward for many years Loss in strain capacity is also observed upon aging of GFRC composites Shown in Fig 3 7 are representative stress strain curves in tension and bending for composites tested at 28 days and 5 years All composites were stored in water at approxi mately 68 F 20 C 3 26 3 27 Unaged composites tested at 28 days exhibit strain capacities on the order of 1 percent for both tension and bending tests as shown in Fig 3 7a Compos ites aged for five years in water at 68 F 20 C show a substantial decrease in strain capacity as indicated in Fig 3 7b Loss in strain capacity with aging which is much greater than reduction in tensile or flexural strength may be of greater significance to the long term performance since it leads to an increased sensi tivity to cracking This characteristic of the mate
401. of large coarse aggregate in the GFRC mix allows it to follow closely the surface texture or pattern of the mold A wide variety of surface patterns and textures can be achieved by casting the panels against form liners It is advisable to avoid sharp angles and thin projections when ever possible and to incorporate chamfers or radii at inside corners of the form A smooth off the form finish may be the most economi cal but is not recommended because color uniformity of gray buff or pigmented surfaces may be difficult to achieve and the cement film on the GFRC may develop surface craz ing that is fine and random hair line cracks This crazing has no structural or durability significance but may become visually accentuated when dirt settles in the cracks The es thetic limitations of smooth GFRC may be minimized by the shading and depth provided by creating profiled surfaces such as fluted sculptured or board finishes by subdividing the panel into smaller surface areas by using white cement or by using of applied coatings Panels can be produced with a z in 3 to 13 mm thick face mix with decorative aggregates The aggregate may be exposed by retarders sand or abrasive blasting acid etching or honing and polishing to produce the desired effect Light medium or deep exposure of aggregates is possible Differential shrinkage between the face mix and the GFRC backing is important and should be considered in the mix pro
402. omas J Jr Performance Characteristics of Steel Fiber Reinforced Superplasticized Concrete Developments in the Use of Superplasticiz ers SP 68 American Concrete Institute Detroit 1981 pp 515 534 2 10 Morgan D R et al Evaluation of Silica Fume Shotcrete Pro ceedings CANMET CSCE International Workshop on Silica Fume in Concrete Montreal May 1987 2 11 Lankard D R and Sheets H D Use of Steel Wire Fibers in Refractory Castables The American Ceramic Society Bulletin Vol 50 No 5 May 1971 pp 497 500 2 12 Ramakrishnan V Materials and Properties of Fibre Concrete Proceedings of the International Symposium on Fibre Reinforced Con crete Dec 1987 Madras India Vol 1 pp 2 3 2 23 2 13 Johnston Colin D Measures of the Workability of Steel Fiber Reinforced Concrete and Their Precision Cement Concrete and Aggre gates Vol 6 No 2 Winter 1984 pp 74 83 2 14 Balaguru P and Ramakrishnan V Comparison of Slump Cone and V B Tests as Measures of Workability for Fiber Reinforced and Plain Concrete ASTM Journal Cement Concrete and Aggregates Vol 9 Summer 1987 pp 3 11 2 15 Balaguru P and Ramakrishnan V Properties of Fiber Rein forced Concrete Workability Behavior Under Long Term Loading and Air Void Characteristics ACI Materials Journal Vol 85 No 3 May June 1988 pp 189 196 2 16 Hannant D J Fibre Cements and Fibre Concretes John Wiley am
403. on flexural strength and toughness of wood reinforced cement at different fiber contents combustibility Typical results of these properties are given in Tables 5 6 and 5 7 5 17 5 21 Unfortunately the amount of available test data on the du rability of unprocessed natural fiber reinforced concrete are limited The following observations can nevertheless be made based on the existing literature 5 13 a Unprocessed natural fiber reinforced concrete is more vulnerable than other fiber reinforced concretes in terms of durability The highly alkaline pore water in the concrete seems to deteriorate the fibers b Durability can be substantially improved by replacing 40 to 50 percent of the cement with silica fume since the ad dition of silica fume reacts with lime and considerably re duces the alkalinity of the pore water c Improved durability can be achieved by coating the fiber with suitable chemicals such as formic and stearic acid 5 3 2 4 Placing and finishing The placing and finishing of the unprocessed natural fiber reinforced concrete is de pendent on the method of mixing used wet mix or dry com pacted mix Placing of the wet mix may be achieved by using conventional equipment Internal or external vibrators should be used Other properties such as workability can be measured by the slump test or the K slump tester as per the FIBER REINFORCED CONCRETE 544 1R 63 Table 5 5 Effect of fiber length and volume fr
404. on temperaturas elevadas es ventajoso realizar los ensayos de comparaci n alternando el uso de conos de metal y los de material alternativo y la utilizaci n de algunos t cnicos para minimizar el tiempo entre los procedimientos de ensayo NOTA 5 El primer tercio del volumen del molde de asentamiento se llena a una altura de 70 mm el segundo tercio del volumen se llena a una altura de 160 mm medidos desde la base Contin a 3 2010 375 NTE INEN 1 578 2010 06 4 4 2 Compactar cada capa con 25 golpes utilizando la varilla de compactaci n Distribuir de manera uniforme los golpes sobre la secci n transversal de cada capa Para la capa inferior es necesario inclinar la varilla ligeramente y dar aproximadamente la mitad de los golpes cerca del per metro y luego continuar con golpes verticales en espiral hacia el centro Compactar la capa inferior en toda su profundidad Compactar la segunda capa y la capa superior cada una en toda su profundidad de tal manera que los golpes apenas penetren en la capa anterior 4 4 8 Al llenar la capa superior mantener un excedente de hormig n sobre la parte superior del molde antes de empezar la compactaci n Si durante la operaci n de compactaci n la superficie del hormig n queda por debajo del borde superior del molde agregar m s hormig n para mantener en todo momento un exceso de hormig n sobre la parte superior del molde Despu s de haber compactado la capa superior enrasar la superfici
405. on the density of the composite Fig 5 3 5 35 As far as the long term durability of wood fiber reinforced cement composites is concerned it should be noted that kraft pulps have relatively low lignin contents Noting the suscep tibility of lignin to alkaline attack kraft pulps possess better durability characteristics than mechanical wood fibers in the highly alkaline cementitious environment 5 38 Studies on processed natural fiber reinforced cement have shown that increase in moisture content tends to decrease the flexural strength and increase the flexural toughness of the composites Figures 5 4a and 5 4b compare the flexural strength and toughness values respectively of slurry dewa tered kraft pulp reinforced cement with different fiber con tents tested in wet or oven dried conditions or in an environment of 50 percent R H Increase in moisture content seems to weaken the bonding of matrix to fibers thus en couraging fiber pull out rather than rupture at cracks The weakened bond reduces flexural strength while the friction al energy consumed during pull out tends to increase the fracture toughness of the composite 5 37 Further details on the performance of air cured composites are given in References 5 42 and 5 43 Autoclave cured composites are dealt with in detail in Reference 5 41 The long term performance of both autoclaved cured and air cured processed natural fiber cements is given in References 5 45 to 5 49
406. on with an unrein forced matrix There are some indications of a slight decrease in PEL strength due to the effects of freeze thaw cycling 3 11 Another study concluded that the freeze thaw resistance of P GFRC composites is good due to the lower absorption and greater ductility of the polymer modified matrix 3 36 FIBER REINFORCED CONCRETE 3 6 Design procedures In the United States to date design procedures have only been developed for AR GFRC wall panels 3 8 Design stress levels are based on a projection of the long term properties The long term flexural strength of AR GFRC exposed to natural weath ering environments decreases with time to nearly but not less than the strength level of the unaged Proportional Elastic Limit PEL Furthermore the PEL strength of AR GFRC compos ites increases slightly with age Therefore design is conserva tively based on the assumption that the long term Modulus of Rupture aged MOR is equal to the 28 day PEL 3 8 When designing GFRC panels service loads are set by the designing governing building code and are multiplied by the appropriate load factor from ACI 318 to determine factored loads The following load factors and load combinations should be considered as a minimum 3 8 0 75 14 D 1 7 greater of L Wor 1 1 E 1 6 greater of M or where D Deadload E Earthquake load L Live load M Self straining forces and effects arising from contrac tion or expans
407. ons 2 88 3 Bonded overlays in industrial floor and highway reha bilitation 2 128 4 Slip formed cast in place tunnel lining 2 129 5 Latex modified SFRC bridge deck overlays in Oregon 2 130 6 Highway paving 2 131 7 Large 77 000 ft 7 150 m industrial floor on grade 2 132 8 Roller compacted concrete RCC for pavement con struction Recent work has shown that steel fibers can be in MANUAL OF CONCRETE PRACTICE Stress MPa SIFCON Dogbone Specimens Load Parallel to Fiber Axis 0 04 08 12 16 20 Strain Fig 2 12 Tensile stress strain response of hooked fiber SIFCON composites corporated into RCC paving mixes with resulting improvements in material properties 2 133 9 Bonded overlay repairs to over 50 bridge decks in AI berta Canada 2 134 2 6 2 Applications of precast SFRC Many precast applications for SFRC make use of the im provement in properties such as impact resistance or tough ness Other precast applications use steel fibers to replace conventional reinforcement in utility boxes and septic tanks Some recent applications are cited Dolosse In 1982 and 1985 30 000 cubic yards 22 900 cubic meters of SFRC were placed in over 1 500 42 ton 38 MT dolosse by the Corps of Engineers in Northern California SFRC was specified in lieu of conventional re inforcing bars to improve the wave impact resistance of the dolosse 2 135 Vaults and Safes Since 1984 most of the v
408. ontenido de aire en el hormig n mezclado fresco por el m todo de presi n Norma ASTM C 670 Pr ctica para la preparaci n de informes de precisi n y desviaci n para m todos de ensayo para materiales de construcci n Z 2 BASE DE ESTUDIO ASTM C 138 10b Standard Test Method for Density Unit Weight Yield and Air Content Gravimetric of Concrete American Society for Testing and Materials 2010 6 2013 150 INFORMACI N COMPLEMENTARIA Documento T TULO HORMIG N DE CEMENTO HIDR ULICO C digo NTEINEN 1579 DETERMINACI N DE LA DENSIDAD RENDIMIENTO Y CO 01 10 334 CONTENIDO DE AIRE M TODO GRAVIM TRICO REVISI N Fecha de aprobaci n anterior del Consejo Directivo Oficializaci n con el Car cter de por Acuerdo Ministerial No publicado en el Registro Oficial No ORIGINAL Fecha de iniciaci n del estudio Fecha de iniciaci n del estudio Fechas de consulta p blica de Subcomit T cnico Hormigones ridos y morteros Fecha de iniciaci n 2012 01 26 Integrantes del Subcomit T cnico NOMBRES Ing Guillermo Realpe Presidente Sr Carlos Aulestia Ing Carlos Gonz lez Arq Karla Balladares Ing Patricio Torres Ing Marlon Valarezo Ing V ctor Buri Ing Xavier Herrera Sr Franco Jaramillo Ing Luisa Flores Ing Robinson Galarza Ing Carlos Castillo Prosecretario T cnico Otros tr mites Fecha de aprobaci n 2012 01 26 INSTITUCI N REPRESENTADA FACULTAD DE
409. or neat cement AR GFRC composites stored in natural U K weathering condi tions and accelerated aging conditions 7000 United Kingdom 6000 F weathering conditions oe Accelerated aging at 5000 o B 127 Ene 4000 A 140 F 60 mor 400 e 176 80 C 3000 Ha a 9 nn o 2000 1000 Metric Equivalent 1 psi 6 895 kPa 0 LI Y 1 2 5 1020 40 100 Age years Fig 3 6 Accelerated aging data used to project long term strength of AR GFRC under natural U K weathering condi tions Metric Equivalent 6000 6000 1psi 6 895 kPa 5000 5000 Tensile 4000 Tensile or 4000 Bending Bending Stress Stress psi 3000 psi 3000 2000 2000 1000 BOP 1000 Metric Equivalent 1 psi 6 895 kPa 0 0 0 0 5 1 0 0 0 5 10 Strain Strain 2 28 Day Test Results b 5 Year Test Results Fig 3 7 Representative stress strain curves in tension and bending for 1 AR GFRC stored in water at 68 F 20 C approximately 2175 psi 15 MPa compared to 1450 psi 10 MPa for unmodified AR GFRC Values for initial MOR be fore wet dry cycling was approximately 3915 psi 27 MPa with 5 percent polymer content by volume of mix compared to FIBER REINFORCED CONCRETE 4205 psi 29 MPa without polymer Strain at the MOR was ap proximately 0 25 percent compared to 0 1 percent for unmodi fied AR GFRC Polymer contents of 9 and 12 5 percent by volume of mix showed more substantial retent
410. orld of Concrete 89 Atlanta Feb 1989 4 85 Zollo E and Hays C D Fibers vs WWF as Non Structural Slab Reinforcement Concrete International American Concrete Institute Vol 13 No 11 Nov 1991 pp 50 55 4 86 Ramakrishnan V S Feldman and Beaudoin J J Concrete Science Treatise on Current Research Heyden amp Sons Ltd 1981 4 87 Hannant D J Review of the Present Scene Proceedings of the Symposium on Fibrous Concrete London Apr 1980 4 88 Krenchel H and Shah S P Applications of Polypropylene Fibers in Scandinavia Concrete International Vol 7 No 3 Mar 1985 CHAPTER 5 NATURAL FIBER REINFORCED CONCRETE NFRC 5 1 Introduction Discontinuous short fibers are widely used in both types of FRC all over the world In this chapter attention is focused on the use of naturally occurring fibers for reinforcing con cretes mortars and cements Concretes reinforced with nat urally occurring fibers are generally termed natural fiber reinforced concrete NFRC Many natural reinforcing materials can be obtained at low levels of cost and energy using locally available manpower and technical know how Such fibers are used in the manu facture of low fiber content FRC and occasionally have been used in the manufacture of thin sheet high fiber content FRC 544 1R 58 These fibers are typically referred to as unprocessed natural fibers UNF However other natural fibers
411. oro superficial que puede resultar de la abrasi n mec nica o de reacciones qu micas con el medio ambiente Finalmente la matriz separa las fibras y en virtud de su relativa blandura y plasticidad impide la propagaci n de grietas de una fibra a otra Aunque algunas fibras individuales se rompan la rotura total del material compuesto no ocurrir hasta que se hayan roto gran n mero de fibras adyacentes Es esencial que la adherencia de la uni n entre fibra y matriz sea elevada para minimizar el arrancado de fibras En efecto la resistencia de la uni n tiene gran importancia en el momento de seleccionar la combinaci n matriz fibra La resistencia a la tracci n final del compuesto depende en gran parte de la magnitud de esta uni n una uni n adecuada es esencial para optimizar la transmisi n de esfuerzos desde la matriz a las fibras HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Los hormigones y morteros de cemento tienen como caracter stica principal su elevada resistencia a compresi n pero escasa resistencia a tracci n Dichos hormigones y morteros son reforzados con armaduras convencionales de acero para soportar esfuerzos de tracci n generando un refuerzo continuo de gran efectividad y utilidad en la construcci n de obra civil Seg n el ACI 116R 00 el Hormig n Reforzado con Fibra es una combinaci n de cemento hidr ulico agua ridos finos y gruesos aditivos adiciones y fibras dispersas aleatoriame
412. os confiables 2 3 FUNDAMENTACI N LEGAL La presente investigaci n toma como precedente la Norma T cnica Ecuatoriana en la cual establece que los materiales de construcci n ser n evaluados y verificados para que cumplan con los requisitos conforme con el Reglamento T cnico Ecuatoriano RTE INEN y la Norma T cnica Ecuatoriana NTE INEN que se encuentren vigentes de no existir stos se remitir n a los requisitos dados en las normas ASTM 2 3 1 El Hormig n y sus componentes El cemento hidr ulico se puede comercializar envasado en fundas de papel fundas de pl stico bolsas grandes al granel o en la forma que acuerden comprador y vendedor en el contrato de pedido El cemento en fundas debe cumplir con la norma NTE INEN 1902 Las normas que contienen los procedimientos de ensayos a utilizar son 6 NTE 855 2002 NTE INEN 156 ASTM C 188 Cemento hidr ulico Determinaci n de 1 densidad NTE INEN 158 ASTM C 191 Cemento hidr ulico Determinaci n del tiempo de fraguado M todo de Vicat Los ridos son materiales granulares que constituye el mayor volumen en la mezcla para la preparaci n de un hormig n Sus propiedades f sicas y mec nicas juegan un papel muy importante en las del hormig n Puede provenir de la trituraci n de mantos de roca natural o de cantos rodados o de materiales 7 artificialmente fabricados Los ensayos que se realizan son NTE INEN 696 ASTM C136 An li
413. otura del esp cimen Gr fico 20 Esquema para determinar la resistencia a flexi n del concreto con aplicaci n de carga al centro de la luz Cabeza de la m quina de ensayo 3 Xx Pd Rodillo de acero puede onitirse si se usa un bloque de aplicaci n redondeado 2 5 cm n nimo ane Bloques para aplicaci n de carga y apoyo de la probeta b Rodillo de acero EN Bola de acero Estructura r gida de apoyo si es un accesorio de carga _ s Nicho de la peu B debe ser una placa un perfil m quina de ensayo L Luz libre de acero Fuente Norma ASTM 293 Procedimiento Se debe girar la muestra de ensayo sobre uno de sus lados respecto a la posici n de moldeado y centrarlo en los bloques de apoyo A continuaci n se coloca el bloque de aplicaci n de la carga hasta hacer contacto con la superficie de la probeta en su centro y aplicar la carga entre el 3 y el 6 de la carga ltima estimada Norma NTE 1576 Elaboraci n y curado en obra de cilindros 57 Norma ASTM 293 Ensayos de Flexi n en vigas de Hormig n simplemente apoyadas con una carga centrada aplicada en el centro de la luz 96 Si no se obtiene un contacto completo entre la probeta y el bloque de aplicaci n de carga es necesario pulir las superficies o rellenarlas con l minas de cuero para eliminar cualquier vac o o separaci n mayor a 0 1 mm 0 004 El puli
414. oved by the incorporation of fibers Depending upon the fiber geometry and the fiber type a number of failure mechanisms can be achieved In general analytical models are formulated on the basis of one or more of these mechanisms of failure It is therefore rele vant to describe the primary types of failure mechanisms in fiber reinforced concrete composites Similar to the behavior of plain concrete composite fail ure under most types of loading is initiated by the tensile cracking of the matrix along planes where the normal ten sile strains exceed the ultimate values This may be fol lowed by multiple cracking of the matrix prior to composite fracture if the fibers are sufficiently long or continuous However when short strong fibers are used steel glass etc once the matrix has cracked one of the following types of failure will occur 1 The composite fractures immediately after matrix cracking This results from inadequate fiber content at the critical section or insufficient fiber lengths to transfer stresses across the matrix crack 2 The composite continues to carry decreasing loads after the peak The post cracking resistance is prima rily attributed to fiber pull out While no significant increase in composite strength is observed consider able enhancement of the composite fracture energy and toughness is obtained as is shown in Fig 2 10 This toughness allows cracks in indeterminate struc tures to work as hinges a
415. oved mechanical properties in the hardened state The tendency of a SFRC mixture to produce balling of fibers in the freshly mixed state has been found to be a function of the maximum size and the overall gradation of the aggregate used in the mixture the aspect ratio of the fibers the volume fraction the fiber shape and the meth od of introducing the fibers into the mixture The larger the maximum size aggregate and aspect ratio the less vol ume fraction of fibers can be added without the tendency to ball Guidance for determining the fiber sizes and vol umes to achieve adequate hardened composite properties and how to balance these needs against the mix propor tions for satisfactory freshly mixed properties is given in Section 2 3 2 2 3 Properties of the hardened composite 2 2 3 1 Behavior under static loading The mechanism of fiber reinforcement of the cementitious matrix in con crete has been extensively studied in terms of the resis tance of the fibers to pullout from the matrix resulting from the breakdown of the fiber matrix interfacial bond Attempts have been made to relate the bond strength to the composite mechanical properties of SFRC 2 17 2 27 As a consequence of the gradual nature of fiber pullout fibers impart post crack ductility to the cementi tious matrix that would otherwise behave and fail in a brittle manner Improvements in ductility depend on the type and volume percentage of fibers present 2 28 2
416. overlay process and the hand pack meth od Both methods require the operators to hand apply the bonding pads and knead them into the GFRC skin Time de lay between the final roller compaction of the GFRC skin and the placement of the frame and the bonding pads should be kept to a minimum This is necessary to ensure monolithic bonding of the bonding pads If there is a significant time de lay initial set of the skin could prevent the bonding pad from achieving monolithic bonding to the skin and there could be a potential for subsequent delamination 3 52 3 53 The bonding pad thickness over the top of the flex anchor contact foot should be a minimum of in 13 mm with a bonding area of 18 to 32 in2 13 to 20 x 10 mm Care must also be taken not to build up the bonding pad over the heel of the flex anchor and thus add undue restraint to skin movement The bonding pad over the cross piece of the flat bar tee grav ity anchor should be sized to adequately support the tributary weight of the GFRC skin Sizing of bonding pads should be based on actual axial and shear pull off tests of bonding pads in the fully aged condition This is discussed further in Section 3 9 4 FIBER REINFORCED CONCRETE Table 3 4 Applications of GFRC General area Agriculture Specific examples Livestock products water troughs feeding troughs sheep dips pig slurry channels Sheds Irrigation channels Reservoir linings
417. p Sons Ltd Chichester United Kingdom 1978 p 53 2 17 Shah S P and McGarry J Griffith Fracture Criteria and Concrete Engineering Mechanics Journal ASCE Vol 97 No EM6 Dec 1971 pp 1663 1676 2 18 Shah S P New Reinforcing Materials in Concrete Construc tion ACI JOURNAL Proceedings Vol 71 No 5 May 1974 pp 257 262 2 19 Shah S P Fiber Reinforced Concrete Handbook of Structural Concrete edited by Kong Evans Cohen and Roll McGraw Hill 1983 2 20 Naaman A E and Shah S P Bond Studies of Oriented and Aligned Fibers Proceedings RILEM Symposium on Fiber Reinforced Concrete London Sept 1975 pp 171 178 2 21 Naaman A E and Shah S P Pullout Mechanism in Steel Fiber Reinforced Concrete ASCE Journal Structural Division Vol 102 No ST8 Aug 1976 pp 1537 1548 2 22 Shah S P and Naaman A E Mechanical Properties of Steel and Glass Fiber Reinforced Concrete ACI JOURNAL Proceedings Vol 73 No 1 Jan 1976 pp 50 53 2 23 Stang H and Shah S P Failure of Fiber Reinforced Compos ites by Pullout Fracture Journal of Materials Science Vol 21 No 3 Mar 1986 pp 953 957 FIBER REINFORCED CONCRETE 2 24 Morrison J Shah S P and Jeng Y S Analysis of the Deb onding and Pullout Process in Fiber Composites Engineering Mechan ics Journal ASCE Vol 114 No 2 Feb 1988 pp 277 294 2 25 Gray J and Jo
418. perimentally There have been some attempts at predicting the macroscopic stress crack width relations of the composite from a study of the me chanics of the fiber matrix interface 2 24 2 108 2 113 They can be grouped as models based on the shear lag the ory or modifications thereof 2 108 2 110 2 113 fracture mechanics based interface models 2 24 2 113 and nu merical models 2 24 2 112 Many of these models have been successful to varying degrees in predicting the peak pull out loads 2 24 2 108 2 113 and the load slip re sponse 2 110 2 112 2 113 2 115 of idealized aligned sin gle fiber pull out These models have been very useful in understanding the basic mechanics of stress transfer at the interface and showing that the interface softening and deb onding play an important role in the fracture of such com posites However significant research efforts will be crack some crack FIBER REINFORCED CONCRETE needed to modify these models to predict the pull out char acteristics of the inclined fibers that are randomly oriented at a matrix crack randomness in both the angular orienta tion as well as the embedment length 2 5 Design considerations The designer may best view SFRC as a concrete with increased strain capacity impact resistance energy ab sorption fatigue endurance and tensile strength The in crease in these properties will vary from nil to substantial depending on the quantity and type of
419. pment trained personnel as 544 1R 32 7000 Hand spray GFRC 5 by weight of glass fibers t 5 aias cac matrix 6000 o ol E Glass OPC matrix 5000 2702 content of AR glass is 20 by weight CGC Special cement for GFRC OPC Ordinary portland cement Sand cement ratio s c 0 6 4000 MOR psi 3000 2000 1000 Metric Equivalents 1 psi 6 895 kPa C F 32 x 0 5556 Time in water at 158 F days Fig 3 10 Relative flexural strength of CGC matrix GFRC composites stored in water at 158 F 70 C Primary curing 40 10 Strictly observe 30 C as the lowest allowable limit maintain wet conditions Precuring 40 C 10 C Heating 20 C hr or below Final Trowel Finishing Cooling 8 hrs or more at ambient temperature below 15 C and 6 hrs or more at 15 C above within 6 hrs Fig 3 11 Required curing regime for AR GFRC compos ites manufactured with CGC cement well as in house quality control procedures to ensure a consis tency in quality from panel to panel and project to project 3 7 It is not the objective of this document to describe specific items relating to plant size or equipment type However the GFRC plant should be clean have an enclosed area for the spraying or casting operation the ability to maintain tempera tures for adequate curing well maintained equipment for the proper proportioning and mixin
420. po que se retiren los encofrados en la obra 5 7 2 2 Vigas Curar las vigas de la misma manera que el hormig n de la estructura tanto como sea posible Luego de 48 h 4 h despu s del moldeo trasladar los espec menes al lugar de almacenamiento y retirarlos de los moldes Almacenar los espec menes representativos de los pavimentos o losas sobre el suelo coloc ndolos en el suelo en la misma posici n como fueron moldeados con la cara superior hacia arriba Cubrir los lados y bordes laterales del esp cimen con tierra o arena que debe permanecer h meda dejando las superficies superiores expuestas al tratamiento de curado especificado Almacenar los espec menes que representan la estructura de hormig n lo m s cercano posible al sitio de la estructura cuyo hormig n representan y mantener las mismas condiciones de temperatura y humedad ambiente que en la estructura Al final del per odo de curado dejar los espec menes en el lugar expuestos a la intemperie de la misma manera que la estructura Retirar todos los espec menes del almacenamiento en campo y almacenarlos en agua saturada con cal a 23 2 por 24 h 4 h inme diatamente antes del ensayo para asegurar condiciones uniformes de humedad entre espec menes Observar las precauciones indicadas en el literal a del numeral 5 7 1 3 para protegerlos contra el secado entre el tiempo de remoci n del curado y el ensayo 5 7 2 3 Curado de hormig n estructural liviano Curar los cilindro
421. propileno Gr fico 1 Supraordinaci n de la Variable Independiente Variable Dependiente Agregados y sus propiedades El hormig n Calidad del Hormig n Propiedades mec nicas del Hormig n Gr fico 2 Supraordinaci n de la Variable Dependiente 12 2 4 2 Definiciones DEFINICIONES DE LOS NIVELES DE SUPRAORDINACI N DE LA VARIABLE INDEPENDIENTE FIBRAS La norma ASTM C 1116 define las fibras como Filamentos finos y alargados en forma de haz malla o trenza de alg n material natural o manufacturado que RU ad 9 pueda ser distribuido a trav s de una mezcla de hormig n fresco Las fibras son hilos cortos distribuidos de forma aleatoria sobre la matriz hormig n Un par metro interesante que describe una fibra es la relaci n entre la longitud y el di metro equivalente de la fibra El di metro equivalente de la fibra es el di metro de un c rculo de igual rea a la secci n de la fibra Las fibras otorgan grandes beneficios de los cuales podemos citar los m s importantes reduce la fisuraci n incrementa la fuerza mec nica proporciona caracter sticas el ctricas incombustibilidad estabilidad dimensional compatibilidad con matrices org nicas baja conductividad t rmica y alta I 9 resistencia a agentes qu micos Para el uso efectivo de fibras en el concreto se deben tener contempladas las siguientes caracter sticas Las fibras deben ser significativamente
422. puestos reforzados con fibras dependen no s lo de las propiedades de la fibra sino tambi n del grado en que una carga aplicada se transmite a la fibra por medio de la fase matriz En este proceso de transmisi n de carga es muy importante la magnitud de la uni n en la interfaz de las fases matriz y fibra Al aplicar un esfuerzo de tracci n la uni n fibra matriz cesa en los extremos de la fibra y en la matriz se genera un patr n de deformaci n como el que se muestra en el gr fico 10 en otras palabras en los extremos de la fibra no hay transmisi n de carga desde la matriz Gr fico 10 Patr n de deformaci n en una matriz que rodea a una fibra sometido a un esfuerzo de tracci n Matriz atriz Fibra o Fuente Hern ndez Jos Hormig n reforzado con fibra de polipropileno Bloque II Influencia de la Orientaci n y dela Concentraci n de la Fibra La disposici n u orientaci n relativa de las fibras su concentraci n y distribuci n influyen en la resistencia y en otras propiedades de los materiales compuestos reforzados con fibras 1 Alineaci n paralela de los ejes longitudinales de las fibras 2 Alineaci n al azar Las fibras continuas se alinean Gr fico 11 a HERNANDEZ Jos Hormig n reforzado con fibra de polipropileno Bloque II 23 3 Mientras que las fibras discontinuas se pueden alinear Gr fico 11 b o bien se pueden orientar al azar Gr fico 11 c o
423. r a Fernanda Mill n FIBRA DE POLIPROPILENO FECHA DE ELABORACI N 28 05 20 28 05 20 28 05 20 28 05 20 28 05 20 28 05 20 FECHA DE ENSAYO 04 06 2013 04 06 2013 04 06 2013 04 06 2013 04 06 2013 04 06 2013 DI METRO 2 VOLUMEN M3 DENSIDAD DENSIDAD KG M3 MEDIA 2289 50 2282 40 228477 2282 40 2282 40 209402 228864 2289 50 207184 2308 11 2296 21 2294 02 2282 40 207184 2282 40 2282 40 2289 50 2294 02 228240 228627 2282 40 116 26599 65 26781 09 26618 00 27812 62 27901 30 27791 21 29100 00 29235 56 29077 57 29115 29 29163 19 28858 42 28628 06 28721 84 28756 49 28048 08 28134 72 28056 23 NORMA ALTURA DE CILINDRO ESFUERZO COMPRESI N KG CM2 ESFUERZO MEDIO KG CN2 5024 57 53 61 29 63 68 61 70 59 61 CIA DE TUNGURAHUA NTE 1573 ASTM C 39 0 30 EDAD D AS L MITE INFERIOR 65 00 65 00 65 00 65 00 65 00 65 00 VALOR OBTENIDO 71 54 75 01 76 80 77 94 77 00 7601 L MITE SUPERIOR 7500 7500 7500 7500 7500 7500 Tabla 66 Resistencia a la Compresi n del Hormig n f c 240 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL
424. r Wire Sheet or Wire e Moe w w c Crimped End Wire d Flattened End e Machined f Melt Extract Slit Sheet Chip or Wire Fig 2 2 Various steel fiber geometries sistance to the use of SFRC Silica fume and accelerators have enabled steel fiber reinforced shotcrete to be placed in thicker layers Silica fume also reduces the permeability of the shotcrete material 2 10 2 2 Physical properties 2 2 1 Fiber properties The fiber strength stiffness and the ability of the fibers to bond with the concrete are important fiber reinforce ment properties Bond is dependent on the aspect ratio of the fiber Typical aspect ratios range from about 20 to 100 while length dimensions range from 0 25 to 3 in 6 4 to 76 mm Steel fibers have a relatively high strength and modulus of elasticity they are protected from corrosion by the al kaline environment of the cementitious matrix and their bond to the matrix can be enhanced by mechanical an chorage or surface roughness Long term loading does not adversely influence the mechanical properties of steel fi bers In particular environments such as high temperature refractory applications the use of stainless steel fibers may be required Various grades of stainless steel avail able in fiber form respond somewhat differently to expo sure to elevated temperature and potentially corrosive environments 2 11 The user should consider all these factors when designing with steel fiber rei
425. r el bloque de carga plano inferior con su cara endurecida hacia arriba sobre la mesa o platina de la m quina de ensayo directamente bajo del bloque de carga esf rico superior Limpiar las caras de contacto de los bloques superior e inferior y del esp cimen de ensayo y colocar el esp cimen de ensayo sobre el bloque de carga inferior Cuidadosamente alinear el eje del esp cimen con el centro de carga del bloque de carga esf rico 4 4 4 1 Verificaci n del ajuste a cero y asentamiento del bloque Previo al ensayo del esp cimen verificar que el indicador de carga est ajustado a cero En los casos en los que el indicador no est adecuadamente colocado en cero ajustar el indicador ver nota 9 Puesto que se lleva el bloque de carga esf rico hasta apoyar sobre el esp cimen girar con la mano y suavemente su parte m vil de tal modo de obtener un asentamiento uniforme 4 4 5 Velocidad de carga Aplicar la carga continuamente y sin impacto 4 4 5 1 La carga debe ser aplicada a una velocidad de movimiento medida desde la platina a la cruceta correspondiente a una velocidad de esfuerzo sobre el esp cimen de 0 25 0 05 MPa s ver nota 10 Se debe mantener la velocidad de movimiento se alada al menos durante la ltima mitad de la fase de la carga esperada NOTA 9 La t cnica utilizada para verificar y ajustar el indicador de carga a cero puede variar dependiendo del fabricante de la m quina Consultar el manual del propietario o al ca
426. r el frasco en un bafio de agua ver nota 5 de acuerdo con 4 5 3 4 5 2 El cemento previamente pesado se introduce en pequefios incrementos a la misma temperatura que el l quido evitando salpicaduras ver nota 4 observar que el cemento no se adhiera al interior del frasco sobre el l quido Un aparato vibrador puede ser utilizado para acelerar la introducci n del cemento dentro del frasco y para prevenir que el cemento se atasque en el cuello Despu s de que todo el cemento ha sido introducido colocar el tap n en el frasco rodarlo en posici n inclinada ver nota 4 o suavemente girarlo en c rculos horizontales de manera de liberar el aire hasta que ya no suban burbujas a la superficie del l quido Si ha sido a adida una cantidad adecuada de cemento el nivel del l quido estar en su posici n final en alg n punto de las graduaciones en la parte superior del cuello Registrar la lectura final despu s de que el frasco ha sido sumergido en el ba o de agua de acuerdo con 4 5 3 4 5 3 Sumergir el frasco en un ba o de agua a temperatura constante por per odos de tiempo suficientes con el fin de evitar variaciones de temperatura en el frasco mayores 0 26 entre las lecturas inicial y final NOTA 2 Los frascos comercializados internacionalmente llevan generalmente la marca mL como medida de volumen que equivale a cent metros c bicos en el SI NOTA 3 La densidad en megagramos por metro c bico Mg m es num ricamente igua
427. r la invenci n de un hormig n resistente a la fisuraci n y al desgaste a adi ndole virutas met licas a la matriz de hormig n adem s se comienzan los estudios acerca de las caracter sticas f sico mec nicas del hormig n masivo al cual le fueron introduciendo clavos picados y pedazos de piezas met licas Durante la segunda guerra mundial los estudios se incrementaron y la primera gran obra donde se usan fibras de acero se le atribuye al arquitecto Pier Lugi Nervi llamado el padre o re descubridor del ferro cemento cuando construye la c pula del Palacio de los Deportes de Roma en 1946 A partir de los a os 50 se realizaron los primeros estudios sobre la utilizaci n de fibras de acero y vidrio en el hormig n observando que se produc a una mejora en sus propiedades La adici n de estas fibras a aden a la matriz de hormig n una red de peque as armaduras que le proporcionan una mayor trabaz n mientras que en los a os 60 aparecen los primeros estudios sobre hormigones fibro reforzados con fibras sint ticas En los ltimos a os las fibras sint ticas han sido utilizadas para mejorar diferentes propiedades que el hormig n armado no posee La m s importante aplicaci n de las fibras sint ticas es la prevenci n de formaci n de grietas por tracci n En cuanto a las propiedades mec nicas otra mejora que las fibras x MAC AS Jos Utilizaci n de Fibras en Hormigones Quito 2009 sint ticas aportan al
428. r marcadas en ambas secciones con un s mbolo ahusado seguido por la designaci n del tama o La temperatura normalizada debe ser indicada y la unidad de capacidad mostrada con las letras mL ver nota 2 colocadas sobre la marca de graduaci n mas alta 4 2 5 Se permite el uso de equipo o m todos alternativos para determinar la densidad a condici n de que el mismo operador pueda obtener resultados dentro de 0 03 g cm o Mg m ver nota 3 de los resultados obtenidos utilizando el m todo del frasco 4 3 Reactivos y materiales En la determinaci n de la densidad se debe utilizar queros n libre de agua o nafta que tenga una densidad mayor que 0 73 g cm a 23 2 C 4 4 Preparaci n de la muestra 4 4 1 Realizar el ensayo para determinar la densidad del cemento en el material tal como se recibe a menos que se especifique de otro modo Si se requiere la determinaci n de la densidad en una muestra libre de p rdidas primero se debe calcinar la muestra como se describe en la secci n 16 1 de la norma ASTM C 114 4 4 2 Para cemento portland pesar alrededor de 64 g con una aproximaci n de 0 05 g 4 5 Procedimiento 4 5 1 Llenar el frasco con cualquiera de los l quidos especificados en 4 3 hasta un punto en la parte baja del cuello entre las marcas 0 cm y 1 ver nota 4 Si es necesario se debe secar el interior del frasco sobre el nivel del l quido despu s de llenarlo Registrar la primera lectura despu s de sumergi
429. r nota 11 6 7 2 Desviaci n Este m todo de ensayo no tiene desviaci n porque la densidad est definida solamente en t rminos de este m todo de ensayo NOTA 10 Mullings M NRMCA NAA Joint Research Lab Study Series D324 Accuracy of Concrete Density Test Feb 17 2000 C09 NOTA 11 Estos n meros representan los l mites 1s y d2s respectivamente como se describen en la norma ASTM C 670 5 2013 150 NTE INEN 1579 2013 03 AP NDICE Z 7 1 DOCUMENTOS NORMATIVOS A CONSULTAR Norma T cnica Ecuatoriana NTE INEN 152 Cemento portland Requisitos Norma T cnica Ecuatoriana NTE INEN 156 Cemento hidr ulico Determinaci n de la densidad Norma T cnica Ecuatoriana NTE INEN 858 Aridos Determinaci n de la masa unitaria peso volum trico y el porcentaje de vac os Norma T cnica Ecuatoriana NTE INEN 1576 Hormig n de cemento hidr ulico Elaboraci n y curado en obra de espec menes para ensayo Norma T cnica Ecuatoriana NTE INEN 1578 Hormig n de cemento hidr ulico Determinaci n del asentamiento Norma T cnica Ecuatoriana NTE INEN 1763 Hormig n de cemento hidr ulico Muestreo Norma ASTM C 138 M todo de ensayo para determinar la densidad masa unitaria rendimiento y contenido de aire gravim trico del hormig n Norma ASTM C 173 M todo de ensayo para determinar el contenido de aire en el hormig n mezclado fresco por el m todo volum trico Norma ASTM C 231 M todo de ensayo para determinar el c
430. r ocean revet ments Covers manholes meters gasoline storage tanks at service stations grating covers for guttering Hoods Stair treads Miscellaneous Sun collector castings Artificial rocks for zoo or park settings 544 1R 33 Table 3 4 Applications of GFRC continued Pavements Overlays to control reflection cracking Permanent and temporary Reparations Bridge decking formwork Parapets Abutments Waffle forms Columns and beams Repair of deteriorating sculptured architec tural cornice frieze architrave Site applied surface bonding Bonding of dry block walls Single skin surface bonding to metal lath substrates Ultra low cost shelters stacked unmortared mud brick Small buildings and enclosures Small containers Sheds Garages Acoustic enclosures Kiosks Telephone booths Telecommunication junction boxes Storage tanks silos Stop cock and meter encasements and covers Manhole encasements and covers Utility boxes Street furniture and associated Seats and benches components Planters Litter bins Signs Noise barriers Bus shelters Revetment facing panels Water applications Low pressure pipes drainage sewerage Sewer linings Water channels culverts Canal linings Field drainage components inspection chambers hydrant chambers head wall liners pipe drain inlets drainage covers traps guttering Tanks swimming pools
431. ra las construcciones civiles de la ciudad de Ambato 2 De qu personas u objetos Agregados de la planta de Trituraci n de ridos localizada en el sector Las Vi as Muestras de fibra de polipropileno 3 Sobre qu aspectos Comportamiento del hormig n Reforzado con Fibras de Polipropileno Influencia en las propiedades del Hormig n 5 D nde Laboratorio de Ensayo de Materiales y Mec nica de Suelos de la Facultad de Ingenier a Civil Universidad T cnica de Ambato 6 C mo se recolecta la Mediante pruebas y ensayos de laboratorio informaci n Investigaciones Bibliogr ficas en Normas INEN ASTM Tabla 4 Plan de Recolecci n de la Informaci n 44 3 6 1 T cnicas e Instrumentos T cnicas Instrumentos Ensayos de Laboratorio Herramienta Menor Moldes para elaboraci n de cilindros de hormig n M quina de Compresi n 250000 Ib C mara de Curado Tabla 5 T cnicas e Instrumentos 3 7 PROCESAMIENTO Y AN LISIS 3 7 Plan de Procesamiento de la Informaci n Revisi n cr tica de la informaci n recogida es decir limpieza de informaci n defectuosa contradictoria incompleta no pertinente etc Tabulaci n o cuadros seg n variables de la hip tesis manejo de informaci n Representar los resultados mediante gr ficos estad sticos 3 7 2 Plan de An lisis e Interpretaci n de Resultados Analizar e interpretar los resultados relacion ndolos con las dife
432. ra producir hormig n aislante para unidades de mamposter a o estructural ligero que pesa entre 400 y 2000 kg m Normales 2 5 lt Gs lt 2 75 Los materiales principales que se usan en el hormig n de peso normal lo com n de 2300 a 2500 kg m incluyen las arenas y gravas roca triturada y escoria sider rgica Pesados Gs gt 2 75 Los agregados pesados como la Magnetita la Barita o el Hierro de desecho se usan para producir hormig n de 2900 a 3500 kg m oh PROPIEDADES DE LOS AGREGADOS Agregado Fino a Granulometria Este m todo de ensayo se utiliza principalmente para determinar la graduaci n del rido fino Los resultados se utilizan para determinar el cumplimiento de la distribuci n granulom trica de las part culas con los requisitos de las especificaciones aplicables y proporcionar la informaci n necesaria para el control de la producci n de diversos productos que contengan ridos 27 CHAN Jos Influencia de los agregados p treos en las caracter sticas del concreto 2003 29 La granulometr a del agregado fino debe cumplir con los l mites de la norma ASTM C 33 generalmente es satisfactoria para la mayor a de los concretos Los l mites establecidos por la norma con respecto al tama o de las part culas se indican a continuaci n Tabla 1 Tama o de Tamices ASTM C 33 L E R Porcentaje que pasa en peso 9 52 mm 3 8 100 4 75 mm No 4 95 a 100 2 36 mm No 8 80 a 10
433. rado de la FICM UTA pp 53 Ambato 2013 58 PLANTA DE TRITURACI N DE RIDOS CONSTRUCTORA ARIAS Tabla 21 Densidad Real y Capacidad de Absorci n del Agregado Fino Planta de Trituraci n de Aridos Constructora Arias UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DENSIDAD REAL Y CAPACIDAD DE ABSORCI N DEL AGREGADO FINO Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias ENSAYADO POR Egdo Alberto Ortega FECHA 19 01 2013 NEN 856 CORRESPONDENCIA UNIDAD VALOR1 C LCULO DE LA DENSIDAD REAL DE LA ARENA DEL PICN METRO DEL PICN METRO MUESTRA S 5 5 DEL PICN METRO MUESTRA 5 5 5 AGUA DATO B AGUA ANADIDA PICN METRO 500 cm3 DE AGUA M6 M5 1 DE 500 cm3 DE AGUA DA M6 500 cm3 M7 M6 M4 DE AGUA DESALOJADA POR LA MUESTRA i 214 5 3 Msss M2 M1 DEL AGREGADO Vsss M7 DA OLUMEN DE AGUA DESALOJADA DRA Msss Vsss ENSIDAD REAL DE LA ARENA gr cm3 2 624 C LCULO DE LA CAPACIDAD DE ABSORCI N DE LA ARENA MW VaSADELREGPENTE MASADELPIEN METROSMUESTRASSS e MASA DEL PICN METRO MUESTRASSS AGUA gr MASA AGUA A ADIDA PICN METRO 500 cm3 DEAGUA e MASA DE 500 cm3 DEAGUA DE AGUA D
434. ral 5 6 4 2 200 lo m s aproximado posible 5 6 4 Compactaci n Los m todos de compactaci n especificados en esta norma son varillado o vibraci n interna 5 6 4 1 Varillado Colocar el hormig n en el molde en el n mero de capas requeridas de aproximadamente igual volumen Compactar cada capa uniformemente sobre la secci n transversal con la punta redondeada de la varilla con el n mero de golpes requerido Compactar la capa del fondo penetrando la varilla en toda su profundidad en la compactaci n de esta capa tener cuidado de no dafiar el fondo del molde Para cada capa superior permitir que la varilla penetre toda la capa que est siendo compactada e ingrese a la capa inferior aproximadamente 25 mm Luego de que cada capa ha sido compactada golpear en el exterior del molde de 10 a 15 veces con el mazo Contin a 5 2011 059 NTE INEN 1 576 2011 01 Estos golpes tienen como nico prop sito cerrar cualquier agujero dejado por la varilla y eliminar cualquier burbuja grande de aire que hubiere sido atrapada Para los moldes cil ndricos que sean susceptibles de da o si se golpean con el mazo utilizar la mano abierta para golpear ligeramente Despu s de golpear igualar cada capa de hormig n a lo largo de los lados y bordes del molde de viga con una paleta u otra herramienta adecuada Los moldes que no se han llenado deben ser completados con hormig n representativo durante la compactaci n de la capa sup
435. ral strength modulus of rupture Similar to the compressive strength results there is no consensus in the published literature about the effect of adding polypropylene fibers on the first crack strength and modulus of rupture It has been reported 4 34 that at a fibrillated polypropylene fi ber content of 0 1 percent by volume there was a slight in crease in flexural strength 0 7 to 2 6 percent and at 0 2 to 0 3 percent by volume there was a slight decrease Others 4 56 have reported that the modulus of rupture determined at 7 and 28 days was slightly greater for fibrillated polypro pylene FRC at fiber contents of 0 1 to 0 3 percent by volume in comparison to plain concrete When the same basic mix proportions were used the mod ulus of rupture decreased as the fiber content was increased from 0 1 to 2 0 percent by volume 4 59 For 2 0 percent by volume fibrillated polypropylene FRC the compressive strength was low due to the higher air content and hence the flexural strength was also low Similarly for 1 0 and 1 5 per cent fibrillated polypropylene fiber volumes the compres sive strengths were low and hence the flexural strengths were also low As a result the direct flexural strength com parisons may be misleading 4 59 Figure 4 8 illustrates the effect of adding varying quantities of fibrillated polypropy lene fibers to a basic plain concrete mix In Fig 4 8 note that the modulus of rupture f values were normal
436. rame durante la colocaci n en el molde 4 3 Muestreo La muestra de hormig n para elaborar los espec menes de ensayo debe ser representativa de toda la amasada Debe ser obtenida de acuerdo con los procedimientos descritos en la NTE INEN 1 763 4 4 Procedimiento 4 4 1 Humedecer el molde y colocarlo sobre una superficie plana r gida h meda y no absorbente El operador debe sostener firmemente el molde en su lugar durante el llenado y la limpieza del per metro par ndose sobre los dos estribos o fij ndolo a la placa base como se describe en el numeral 4 2 1 Inmediatamente despu s de obtener la muestra de hormig n de conformidad con el numeral 4 3 llenar el molde en tres capas cada una de aproximadamente un tercio del volumen del molde ver nota 5 Colocar el hormig n en el molde utilizando el cuchar n descrito en el numeral 4 2 4 Mover el cuchar n siguiendo el per metro de la abertura del molde para asegurar una distribuci n uniforme del hormig n con una m nima segregaci n NOTA 3 La frase pares consecutivos de comparaciones no significa sin interrupci n o en un solo d a En una programaci n seleccionada por la entidad que realiza los ensayos los pares de ensayos que conducen a 10 pares consecutivos puede llevarse a cabo en grupos peque os La palabra consecutivos no significa ignorar los pares de ensayos que no cumplan con los criterios NOTA 4 Debido a que el asentamiento del hormig n disminuye con el tiempo y c
437. rced Concrete Panels Man ual for Quality Control for Plants and Production of Glass Fiber Reinforced Concrete Products MNL 130 91 Precast Prestressed Concrete Institute Chicago 1991 1 14 Steel Fiber Concrete edited by S P Shah and A Skarendahl Elsevier Applied Science Publishers Ltd 1986 520 pp 1 15 Fiber Reinforced Concrete Properties and Applications edited by S P Shah and G B Batson SP 105 American Concrete Institute Detroit 1987 597 pp 1 16 Thin Section Fiber Reinforced Concrete and Ferrocement edited by J L Daniel and S P Shah SP 124 American Concrete Institute Detroit 1990 441 pp 1 17 Lankard D R Slurry Infiltrated Fiber Concrete SIFCON Con crete International Vol 6 No 12 Dec 1984 pp 44 47 CHAPTER 2 STEEL FIBER REINFORCED CONCRETE SFRC 2 1 Introduction Steel fiber reinforced concrete SFRC is concrete made of hydraulic cements containing fine or fine and coarse aggregate and discontinuous discrete steel fibers In tension SFRC fails only after the steel fiber breaks or is pulled out of the cement matrix shows a typical fractured surface of SFRC Properties of SFRC in both the freshly mixed and hardened state including durability are a consequence of its composite nature The mechanics of how the fiber reinforcement strengthens concrete or mortar extending from the elastic pre crack state to the partially plastic post cracked state is a con tinuing r
438. rculo inscrito m s grande posible no excede los di metros de la tabla 1 Contin a 3 2010 374 NTE INEN 1573 2010 06 TABLA 1 Di metro m ximo de la cara de contacto del bloque de carga esf rico Di metro de los espec menes de ensayo Di metro m ximo de la cara de contacto mm mm 50 105 75 130 100 165 150 255 200 280 b El centro de la esfera debe coincidir con la superficie de la cara de contacto dentro de una tolerancia de 5 del radio de la esfera El di metro de la esfera debe ser al menos el 75 del di metro del esp cimen a ser ensayado C La esfera y el cuenco deben ser dise ados de tal manera que el acero en el rea de contacto no los deformen permanentemente cuando sea cargada a la capacidad de la m quina de ensayo ver nota 6 d Las superficies curvas del cuenco y de la parte esf rica se deben mantener limpias y lubricadas con un aceite en base de petr leo como el aceite convencional para motores y no con grasa de presi n No es conveniente que despu s del contacto con el esp cimen y de la aplicaci n de una peque a carga inicial exista una inclinaci n en el bloque de carga esf rico e Si el radio de la esfera es m s peque o que el radio del esp cimen m s grande a ser ensayado la parte de la cara de contacto que se extiende m s all de la esfera debe tener un espesor no menor que la diferencia entre el radio de la esfera y el radio del esp cimen La dimensi n m
439. re for smaller than prototype size beams Limited test data for prototype size beams indicate that the steel fibers remain effective as shear reinforcement 2 49 2 50 The slight decrease in beam shear strength observed in these tests can be explained by the decrease in shear strength with beam size observed for beams without fiber reinforcement 2 2 3 1 4 Flexure Increases in the flexural strength of SFRC are substantially greater than in tension or com pression because ductile behavior of the SFRC on the ten sion side of a beam alters the normally elastic distribution of stress and strain over the member depth The altered stress distribution is essentially plastic in the tension zone and elastic in the compression zone resulting in a shift of the neutral axis toward the compression zone 2 16 Al though early studies 2 2 gave the impression that the flexural strength can be more than doubled with about 4 percent by volume of fibers in a sand cement mortar it is now recognized that the presence of coarse aggregate cou pled with normal mixing and placing considerations lim its the maximum practical fiber volume in concrete to 1 5 to 2 0 percent A summary of corresponding strength data 2 34 shows that the flexural strength of SFRC is about 50 to 70 percent more than that of the unreinforced con crete matrix in the normal third point bending test 2 35 2 36 2 51 2 52 Use of higher fiber volume fractions or center point loading
440. realizar la compactaci n pero no superior a 600 mm de longitud total ver nota 3 La varilla debe tener el borde compactador o ambos extremos redondeados con una punta semiesf rica del mismo di metro de la varilla 6 2 3 Vibradores internos Que tengan ejes r gidos o flexibles de preferencia impulsados por motores el ctricos La frecuencia de vibraci n debe ser de 7 000 vibraciones por minuto o superior mientras est en uso El di metro exterior o la dimensi n lateral del elemento vibrante debe ser al menos de 19 mm pero no superior a 38 mm La longitud del eje debe ser de al menos 600 mm 6 2 4 Recipiente de medici n Un contenedor cil ndrico de acero o de otro metal apropiado ver nota 4 La capacidad m nima del recipiente debe cumplir con los requisitos de la tabla 1 en funci n del tamafio nominal del rido en el hormig n que se va a ensayar Todos los recipientes excepto los recipientes de medici n de aire los cuales se utilizan tambi n para los ensayos de esta norma deben cumplir con los requisitos de la NTE INEN 858 Cuando se utilizan los recipientes para medici n de aire deben cumplir con los requisitos de la norma ASTM C 231 y estar calibrado para el volumen descrito en la NTE INEN 858 El borde superior del medidor de aire debe ser liso y plano dentro de 0 3 mm ver nota 5 NOTA 3 Una varilla con longitud de 400 mm a 600 mm cumple con los requisitos de esta y las siguientes normas NTE INEN 1576 NTE INEN 1578 ASTM
441. rentes partes de la investigaci n especialmente con los objetivos y la hip tesis Comprobaci n de la Hip tesis dependiendo de los resultados obtenidos en la investigaci n Establecimiento de conclusiones y recomendaciones 45 CAP TULO IV AN LISIS E INTERPRETACI N DE RESULTADOS 4 1 AN LISIS DE LOS RESULTADOS Para el desarrollo de este cap tulo se tomaron como referencia los estudios y ensayos de laboratorio de los agregados grueso y fino realizados en la FICM por el Egdo Alberto Ortega en su tesis La calidad de los agregados de tres canteras de la ciudad de Ambato y su influencia en la resistencia del hormig n empleado en la construcci n de obras civiles El cemento a utilizarse en esta investigaci n ser en base a la Norma NTE INEN 152 de TIPO IP 4 1 1 Ensayos Realizados en los Agregados A continuaci n se detallan los ensayos realizados en los agregados GRUESO FINO MA Tabla 6 Ensayos Realizados Agregado Grueso y Fino 3 NTE 152 Cemento Portland Requisitos 46 CANTERA VILLACR S Tabla 7 Granulometr a Agregado Grueso Cantera Villacr s UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA AN LISIS GRANULOM TRICO DEL AGREGADO GRUESO
442. res de pH se reduzcan significativamente NOTA 6 El valor de 3 g l est destinado a proporcionar una cantidad de cal hidr xido de calcio aproximadamente dos veces mayor que la requerida para la saturaci n inicial Contin a 3 2010 102 NTE INEN 2 528 2010 01 5 1 3 2 No utilizar agua fresca corriendo continuamente o agua desmineralizada en los tanques de almacenamiento ya que puede afectar los resultados de los ensayos debido a la excesiva lixiviaci n Se puede utilizar un sistema cerrado que circule el agua saturada con cal entre los tanques de almacenamiento Contin a 4 2010 102 NTE INEN 2 528 2010 01 ANEXO A FIGURA 1 Ejemplo de un pulverizador para generar neblina para mantener la humedad relativa en la c mara de curado L nea de agua 4 aproximadamente 20 cm min Esfera hueca de acero inoxidable 40 mm de di metro con extremos soldados Ranuras horizontales descritas en la nota Solo se muestran 2 ranuras la tercera ranura est sobre el lado posterior de la esfera Ingreso de aire aproximadamente 700 KPa NOTA A 1 Usando una sierra de diamante para m rmol de 0 20 mm de espesor cortar tres ranuras horizontales que abarquen de 120 a 150 alrededor de la circunfer encia de la esfera hueca para paso de aire a una distancia de 5 mm entre ellas aproximadamente El aire pasa a trav s de estas ranuras arrastrando el agua que flu
443. resi n tracci n y flexi n 6 7 4 1 Propiedades en Estado Fresco del HRFp con el ptimo y el Hormig n Simple Sin Fibras Tabla 73 Propiedades en Estado Fresco del HRFp con el ptimo y el Hormig n Simple Sin Fibras en Cilindros UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL ORIGEN COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA PROPIEDADES EN ESTADO FRESCO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO CON EL 96 PTIMO Y EL HORMIG N SIMPLE SIN FIBRAS EN CILINDROS Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias NORMA NTE INEN 1578 NTE 1579 REALIZADO POR PROBETA N wl oof SI o Egda Mar a Fernanda Mill n IDENTIFICACI N FECHA DE ELABORACI N DI METRO CM MASA DEL RECIPIENTE LLENO DE HORMIG N MASA DEL RECIPIENTE VACIO PESO CILINDRO KG VOLUMEN DEL RECIPIENTE M3 TRABAJABILIDAD ALTURA DE CILINDRO 0 30 CONSISTENCIA HORMIG N SIMPLE f cz210kg cm2 HORMIG N CON 0 2396 Fp f cz210kg cm2 HORMIG N SIMPLE f c 240kg cm2 HORMIGON CON 0 23 Fp f cz240kg cm2 13 06 2013 13 06 2013 14 06 2013 14 06 2013 KG KG 128 HOMOGENEIDAD BUENA DENSIDAD KG M3 DENSIDAD M
444. resultados a compresi n pero su capacidad de resistir cargas disminuye muy pronunciadamente cuando se fisura Esta p rdida de resistencia es m s aguda en tracci n y flexi n De este modo el hecho de a adir fibras al hormig n aporta la cualidad de resistir cargas una vez que ste ya ha fisurado Cabe destacar que para evaluar la aplicabilidad del hormig n reforzado con fibras se deben tener en cuenta los distintos factores que influyen en su rendimiento El primer factor a tener en cuenta es la cantidad de fibras que se incluir Este par metro se mide en kg m3 y nos define la masa de fibras que hay por unidad de volumen del hormig n Beltr n L Hormig n reforzado con fibras de polipropileno Tesis de Grado de la Escuela Polit cnica Nacional Quito 1986 Indica que La efectividad de las fibras est relacionada con la capacidad de dispersi n frecuencia de fibra y finura de stas Sin mencionar que en funci n de la concentraci n la longitud y las caracter sticas de la fibra se confiere al hormig n propiedades distintas de esta manera se acent an m s unas propiedades sobre otras en funci n de los distintos usos y aplicaciones del hormig n reforzado con fibras 77 6 3 JUSTIFICACI N El desarrollo de la tecnolog a y los nuevos m todos de construcci n han permitido la adici n de fibras como refuerzo en el hormig n sin embargo las fibras para alcanzar determinadas propiedades y exigencias nece
445. rete ACT JOURNAL Proceedings Vol 68 No 12 Dec 1971 pp 933 936 2 38 Williamson G R The Effect of Steel Fibers on the Compressive Strength of Concrete SP 44 Fiber Reinforced Concrete American Con crete Institute Detroit 1974 pp 195 207 2 39 Johnston D and Gray J Uniaxial Tension Testing of Steel Fibre Reinforced Cementitious Composites Proceedings Interna tional Symposium on Testing and Test Methods of Fibre Cement Com posites RILEM Sheffield Apr 1978 pp 451 461 2 40 Barr B The Fracture Characteristics of FRC Materials in Shear Fiber Reinforced Concrete Properties and Applications SP 105 American Concrete Institute Detroit 1987 pp 27 53 2 41 Batson Gordon B Use of Steel Fibers for Shear Reinforcement and Ductility Steel Fiber Concrete Elsevier Applied Science Publish ers Ltd 1986 pp 377 399 2 42 Umoto Kabayashi and Fujino Shear Behavior of Reinforced Concrete Beams with Steel Fibers as Shear Reinforcement Transactions of the Japan Concrete Institute Vol 3 1981 pp 245 252 2 43 Narayanan R and Darwish I Y S Use of Steel Fibers as Shear Reinforcement ACI Structural Journal Vol 84 No 3 May June 1987 pp 216 227 544 1R 21 2 44 Jindal Roop L Shear and Moment Capacities of Steel Fiber Reinforced Concrete Beams Fiber Reinforced Concrete International Symposium SP 81 American Concrete Institute Detroit 1984 pp
446. rial can be esti mated by impact resistance testing For an in depth discussion of toughness durability see Ref 3 28 It has been reported 3 29 3 30 that additions of polymers to AR GFRC provide valuable advantages such as reducing absorption and reducing wet dry shrinkage movements However the AR GFRC composites with polymer additions did not correlate well with predictions of long term strength from hot water accelerated aging tests versus performance in real weathering exposure In hot water aging polymer additions have been shown to provide no significant advantage in strength retention Howev er there have been reports of improvements in strength reten tion during actual weathering exposure over several years 3 29 It has been reported that after 2 years in the hot Florida and Arizona climates AR GFRC with 5 percent polymer solids by volume of total mix and 5 percent by weight of total mix of a specially coated AR glass to be discussed in Section 3 4 3 1 showed no loss in MOR strength and retention of high strain to failure 3 29 With regard to comparisons of strength durability between accelerated aging and real weathering one researcher reports that polymer additions do not inhibit embrittlement of the fiber system in total water immersion and hence do not lead to strength retention 3 11 However in natural weathering conditions the water absorption is reduced thereby postponing the time effects of fiber embrittlement
447. ribuci n de tensiones transversales a lo largo del eje terminando con la rotura por tracci n de la muestra A fin de distribuir uniformemente la carga se interponen entre el cilindro de hormig n y las placas superior e inferior de apoyo de la m quina de ensayo peque os listones de cart n o de madera libres de imperfecciones de 4 mm de espesor 25 mm de ancho aproximadamente y la longitud igual o ligeramente mayor que la del cilindro Los listones deben utilizarse una sola vez Se coloca un list n de apoyo a lo largo del centro de la placa inferior a continuaci n se sit a el cilindro sobre el list n de tal manera que el punto de tangencia de las dos bases est concentrado sobre la l mina de apoyo Se coloca el segundo list n longitudinalmente sobre el cilindro centr ndolo en forma similar al anterior El ensayo se realiza con carga continua y sin impacto a velocidad constante y se termina cuando alcanza la carga m xima y se rompe el cilindro con la que se calcula la tensi n m xima de tracci n mediante la siguiente expresi n 2E 2 P E n D L Donde f t Resistencia de tracci n indirecta P Carga m xima indicada por la m quina de ensayo D Di metro del cilindro 1 Longitud del cilindro Norma NTE INEN 1576 Elaboraci n y curado en obra de cilindros Norma ASTM C 496 96 Determinaci n de la resistencia a la tracci n Indirecta de espec menes cil ndricos de concreto 94 La resistenc
448. rma no tiene el prop sito de contemplar todo lo concerniente a seguridad si es que hay algo asociado con su uso Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer pr cticas apropiadamente saludables y seguras y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso 5 2 El texto de esta norma hace referencia a notas en pie de p gina las cuales proveen material explicativo y no deben ser consideradas como requisitos de esta norma 6 M TODO DE ENSAYO 6 1 Resumen La muestra de hormig n para este ensayo se la obtiene de acuerdo con la NTE INEN 1763 Una vez determinada la masa del hormig n compactada dentro de un recipiente se relaciona para el volumen del mismo obteni ndose de esta forma la densidad del hormig n El m todo de compactaci n es elegido en funci n de la consistencia del hormig n 6 2 Equipos 6 2 1 Balanza Una balanza o una b scula que tenga una exactitud de 45 g o dentro del 0 3 de la carga de ensayo el que sea mayor en cualquier punto dentro del rango de uso Se considera que el rango de uso se extiende desde el valor de la masa del recipiente de medici n vac o hasta el valor de la masa del recipiente m s su contenido con una densidad de 2 600 kg m 6 2 2 Varilla de compactaci n Debe ser una varilla recta lisa de acero con un di metro de 16 mm 2 mm La longitud de la varilla debe ser de al menos 100 mm mayor que la profundidad del recipiente de medici n en el cual se va a
449. rmig n al adicionar la fibra Es importante destacar que si no se realizan los ensayos pertinentes al adicionar las fibras de polipropileno no se conocer a ciencia cierta c mo se modificar n sus propiedades al aumentar o disminuir la cantidad de fibra provocando a futuro daf os irreparables en las estructuras en que haya sido utilizado este tipo de hormig n 1 2 4 Formulaci n del Problema C mo influye el comportamiento del hormig n reforzado con fibras de polipropileno en sus propiedades mec nicas en el Cant n Ambato Provincia de Tungurahua 1 25 Preguntas Directrices Existen estudios sobre el comportamiento del hormig n reforzado con fibras de polipropileno en construcciones civiles en el Cant n Ambato Provincia de Tungurahua C mo var an las propiedades mec nicas del hormig n al adicionar fibras de polipropileno Cu l es el porcentaje de fibra de polipropileno necesario para obtener una dosificaci n ptima al momento de elaborar hormig n 1 2 6 Delimitaci n del problema 1 2 6 1 De Contenido La presente investigaci n requiere de estudios de Mec nica de Suelos y Ensayo de Materiales 1 2 6 2 Espacial Los agregados para la elaboraci n de probetas de hormig n se obtendr n de las principales canteras que abastecen de material p treo a la ciudad de Ambato La fibra de polipropileno ser seleccionada despu s de realizar los ensayos necesarios en los agregados cumplien
450. ropileno el Hormig n Simple Sin fibras 137 Gr fico 34 Comparaci n entre la deflexi n m xima en vigas de hormig n Reforzados con 0 25 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin o stacosteaphestatages 138 XVI RESUMEN EJECUTIVO TEMA COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA AUTOR Mill n Castillo Mar a Fernanda TUTOR Ing M S c Santiago Medina FECHA Agosto 2013 Para el desarrollo de esta investigaci n se analiz la calidad de los agregados de las principales canteras que abastecen de material p treo en la construcci n de las diferentes obras civiles al cant n y provincia De donde se determin la cantera con el agregado grueso y fino m s cr tico para posteriormente seleccionar las caracter sticas de las fibras de polipropileno que se utilizaron como refuerzo en el hormig n de acuerdo a las recomendaciones dadas por las normas ASTM C 1116 y ACI 5442R Posteriormente se realiz la dosificaci n del hormig n utilizando el m todo desarrollado por la Universidad Central del Ecuador para resistencias de f c 210 kg cm2 y f c 240 kg cm2 con un asentamiento de 6 a 9 cm debido a que es el tipo de hormig n m s utilizado en el medio de la construcci n A partir de estas dosificaciones se tomaron muestras de cilindros y vigas con distin
451. ropylene is chemically inert and hydro phobic thus eliminating the potential for chemical bonding As a result the mechanical bond of fibrillated polypropylene fibers can be greater than monofilament polypropylene fi bers 4 14 The fibrillated polypropylene fiber exhibits im proved mechanical bonding as a direct result of cement matrix penetrating the fibrillated network that anchors the network in the matrix 4 14 This feature is called pegging A mechanical bond or adhesion with calcium silicate hydrate has been reported 4 31 MANUAL OF CONCRETE PRACTICE 4 3 7 10 Tests at elevated temperatures It has been shown that polypropylene fiber reinforced concrete may not be compatible with certain autoclave curing techniques 4 32 Results of tests indicate that composites cured in an autoclave at 58 psi 0 4 MPa 284 F 140 C for 24 hours and then oven dried at 241 F 116 C for 24 hours suffer a con siderable loss in ductility due to thermal oxidative degrada tion of the polypropylene fibers It was later proven that the thermal degradation was caused by the high oven drying temperature employed and that autoclave curing in conjunc tion with oven drying could be used only if drying tempera tures are greatly reduced Full scale fire testing of metal deck composite slabs uti lizing fibrillated polypropylene fibers and no other rein forcement has been reported 4 79 4 80 Test results indicated that the presence of fibers had
452. rovides higher failure loads and controlled crack growth Based in part on the fundamental approach in their for mulation analytical models can be categorized 2 101 as models based on the theory of multiple fracture composite models strain relief models fracture mechanics models interface mechanics models and micromechanics models Fairly exhaustive reviews of these models are available elsewhere 2 101 2 102 Brief reviews of the fracture me chanics models and the interface mechanics models are given here as these are typically the most suitable for mod eling the inelastic processes in short fiber composites Two broad categories of models can be identified from the fracture mechanics based models The more fundamen tal class of models uses the concepts of linear elastic frac ture mechanics LEFM to solve the problem of initiation growth arrest and stability in the presence of fi bers through appropriate changes in the stress intensity fac tor 2 1 2 2 Typically these models assume perfect bond between the fiber and the matrix and are one parameter fracture models Unlike the classical LEFM models of the later models implicitly account for the inelastic inter face response during crack growth in such composites through a nonlinear stress displacement relationship for the fiber bridging zone process zone This approach which has come to be known as the fictitious crack model FCM 2 102 is conceptually simi
453. ry mixtures have been used Flat sheet products that are pressed extruded or vacuum dewatered have also been pro duced Long fibers are more effective in improving post peak performance but balling may become a problem as fi ber length is increased Techniques for enhancing pullout re sistance while keeping fibers short enough to avoid balling include surface texturing and splitting to produce branching and mechanical anchorage fibrillation Chapter 4 offers a full description of production technologies for SNFRC Natural fiber reinforced concretes NFRC require special mix proportioning considerations to counteract the retarda tion effects of the glucose in the fibers Wet mix batch pro cesses and wet compacted mix procedures are used in plant production environments Details for production methods of NFRC are presented in Chapter 5 1 5 Developing technologies SFRC technology has grown over the last three decades into a mature industry However improvements are continually being made by industry to optimize fibers to suit applications A current need is to consolidate the available knowledge for SFRC and to incorporate it into applicable design codes A developing technology in SFRC is a material called SIF CON Slurry Infiltrated Fiber Concrete It is produced by filling an empty mold with loose steel fibers about 10 per cent by volume and filling the voids with a high strength ce ment based slurry The resulting composite
454. s March 1991 and November 1991 Symposia Boston and Dallas SP 124 Thin Section Fiber Reinforced Concrete and Ferro cement edited by J I Daniel and S P Shah Pro ceedings February 1989 and November 1989 Symposia Atlanta and San Diego SP 105 Fiber Reinforced Concrete Properties and Applica tions edited by S P Shah and G B Batson Pro ceedings November 1986 and March 1987 Symposia Baltimore and San Antonio SP 81 Fiber Reinforced Concrete Proceedings Septem ber 1982 Symposium Detroit SP 44 Fiber Reinforced Concrete Proceedings October 1973 Symposium Ottawa MANUAL OF CONCRETE PRACTICE 1 8 3 RILEM symposia volumes 1 Proceedings 15 High Performance Fiber Reinforced Cement Composites edited by H W Reinhardt and A E Naaman Proceedings of the International Workshop held jointly by RILEM and ACI Stuttgart University and the Uni versity of Michigan E amp FN Spon ISBN 0 419 39270 4 June 1991 584 pp 2 Proceedings 17 Fibre Reinforced Cement and Concrete edited by N Swamy Proceedings of the Fourth RILEM International Symposium on Fibre Reinforced Cement and Concrete E amp FN Spon ISBN 0 419 18130 X 1992 1376 pp 3 Developments in Fibre Reinforced Cement and Concrete RILEM Sym posium Proceedings RILEM Committee 49 TFR 1986 2 volumes 4 Testing and Test Methods of Fibre Cement Composites RILEM Sympo sium Proceedings Construction Press Ltd 1978 545 pp 5 Fibre Reinforced Cem
455. s Steel fibers have been added manually by emptying the containers into the truck hopper or via a conveyor belt or blower as shown in Using this method steel fibers can be added at the batch plant or on the job site 2 Add the fibers to the aggregate stream in the batch plant before the aggregate is added to the mixer Steel fibers can be added manually on top of the aggregates on the charging conveyor belt or via another con veyor emptying onto the charging belt as shown in Fig 2 8 The fibers should be spread out along the conveyor belt to prevent clumping 3 Add the fibers on top of the aggregates after they are weighed in the batcher The normal flow of the aggre gates out of the weigh batcher will distribute the fibers throughout the aggregates Steel fibers can be added manually or via a conveyor as shown in Fig 2 9 SFRC delivered to projects should conform to the appli cable provisions of ASTM C 1116 For currently used manual steel fiber charging methods workers should be equipped with protective gloves and goggles It is essential that tightly bound fiber clumps be broken up or prevented from entering the mix It is recommended that the method of introducing the steel fibers into the mixture be proven in the field during a trial mix 544 1R 15 Fig 2 9 Adding steel fibers to weigh batcher via conveyor belt 2 4 Theoretical modeling Itis well recognized that the tensile behavior of concrete matrices can be impr
456. s de hormig n estructural liviano de acuerdo con la norma ASTM C 330 5 8 Transporte de los espec menes al laboratorio Antes del transporte curar y proteger los espec menes como se indica en el numeral 5 7 Los espec menes no deben ser transportados dentro de las primeras 8 horas despu s del fraguado final ver nota 7 Durante el transporte proteger los espec menes con un material de amortiguaci n adecuado para prevenir dafios por golpes Durante el clima fr o proteger los espec menes de la congelaci n con un material aislante adecuado Prevenir la p rdida de humedad durante el transporte envolvi ndolos en pl stico mantas h medas rode ndolos de arena h meda o en moldes impermeables con tapas herm ticas El tiempo de transporte no debe exceder de 4 horas 5 9 Informe Remitir la siguiente informaci n al laboratorio que va a ensayar los espec menes 8 Identificaci n o c digo de identificaci n de cada esp cimen b Localizaci n del hormig n representado por las muestras Fecha hora y nombre del laboratorista que elabor los espec menes e ldentificaci n del responsable de los procesos de curado y transporte de los especimenes al laboratorio d Asentamiento contenido de aire y temperatura del hormig n resultados de otros ensayos realizados en el hormig n fresco y cualquier desviaci n de los m todos de ensayo normalizados y e M todo de curado Para el m todo de curado normalizado reportar el m todo de
457. s de la fisuraci n inicial evitando as la fractura fr gil Gr fico 6 Fibras embebidas en el hormig n cosiendo la fisura Fuente PUJADAS P Durabilidad del hormig n con fibras de polipropileno Tipos de Fibras de polipropileno Fibra de polipropileno multifilamento El polipropileno es un pol mero de hidrocarburo sint tico cuyas fibras se forman de la uni n de monofilamentos obtenidos a trav s de procesos de extrusi n por medio de estiramiento en caliente del material a trav s de un troquel de secci n circular PUJADAS P Durabilidad del hormig n con fibras de polipropileno 20 Conocidas tambi n como micro fibras ya que su di metro es menor a 0 50 mm est conformada por un conjunto de filamentos de polipropileno y su principal caracter stica es que son anticorrosivas antimagn ticas 100 resistentes a prueba de lcalis Gr fico 7 Fibra de polipropileno tipo multifilamento Fuente http www hormigonespecial com Fibra de polipropileno fibrilada Fibras de polipropileno fibriladas son el producto de un proceso de extrusi n en el que la matriz es rectangular dando como resultado fibras en forma cintas de igual ancho las que posteriormente son cortadas seg n la longitud requerida i Gr fico 8 Fibra de polipropileno de tipo fibrilada Fuente Attp www hormigonespecial com 17 ACI Committee 544 State of the Art Report on Fiber Reinforced Concret e 544 1R 42 21
458. s de yute es muy simple las plantas maduras son cortadas y remojadas en agua aproximadamente a las cuatro semanas ya la corteza est descompuesta entonces las fibras expuestas son despojadas del tallo lavadas y Fibras de Madera La madera posee resistencias a la tensi n variables sobre la base de su tipo Una pieza de madera normal posee resistencias sobre los 70 MPa pero en su formaci n tiene defectos y las fibras que la conforman de forma simple pueden alcanzar resistencias unas diez veces superiores Las longitudes de las fibras de m MAC AS Jos Utilizaci n de Fibras en Hormigones Quito 2009 15 madera desde 2 5 mm a 7 mm normalmente La producci n de pulpa de madera es la forma m s empleada en producciones secundarias se obtienen por procesos qu micos denominados Kraft siendo una de las m s com nmente usadas para reforzar el cemento Fibras Inorg nicas Fibras de Acero Las fibras de acero son elementos de corta longitud y peque a secci n que se adicionan al hormig n con el fin de conferirle ciertas propiedades espec ficas con las caracter sticas necesarias para dispersarse aleatoriamente en una mezcla de hormig n en estado fresco empleando metodolog as de mezclado tradicionales La fibra de acero generalmente conocida es fabricada en base al estiramiento y corte de alambre de acero de di metros t picos que van desde 0 25 a 0 76 mm Las principales fibras de acer
459. s del Hormig n see 87 6 6 3 1 Propiedades del Hormig n en Estado Fresco 87 6 6 3 2 Propiedades del Hormig n en Estado Endurecido 91 67 METODOLOGIA cus supo UE pM 100 6 7 1 Dosificaci n de Hormig n para Agregados de la Planta de Trituraci n de ATIdos CODStEUCtOEd ATIS ehh cute tot ia 100 6 7 2 Dosificaci n de la Fibra de Polipropileno Tipo Multifilamento 102 6 7 3 Determinaci n del ptimo de Fibra de Polipropileno en el Hormig n seg n su comportamiento a compresi n flexi n y tracci n 112 6 7 3 1 Determinaci n Propiedades del Hormig n Fresco 112 6 7 3 2 Comportamiento del Hormig n a Compresi n Tracci n y Flexi n 116 6 7 4 Comparaci n del Hormig n Reforzado con Fibras de Polipropileno HRFp con el ptimo y el Hormig n Simple Sin Fibras seg n su comportamiento a compresi n tracci n y flexi n 128 6 7 4 1 Propiedades en Estado Fresco del HRFp con el ptimo y el Hormig n Simple Sm IDAS ti dio 128 6 7 4 2 Comportamiento del HRFp con el ptimo y el Hormig n Simple Sin zug Ier ta 130 615 CONCEUSIONEBS2G st a 139 6 16 RECOMENDACIONES teint ter testet rss is 140 6 8 ADMINISTRACI N s esatto epe 141 6 9 PREVISI N DE LA EVALUACI N 141
460. s in strength and toughness indicated by current test results Since predictions of long term material properties are based on a correlation of accelerated aging data with natural aging data it is still too early to make an ac curate prediction of how effective these fibers will ultimately be for improving the long term strength and ductility 3 25 Nippon Electric Glass Company Ltd 3 42 has found that certain alkali resistant organic materials used as coatings for conventional AR glass fiber will result in noticeable im provements in fiber tensile strength retention Figure 3 8 il lustrates the improved strength durability of conventional AR glass fiber strand when alkali resistant organic coatings are used As indicated in Fig 3 9 flexural strength tests per formed on aged GFRC composites containing coated AR glass fibers confirmed that the improved fiber strength reten tion does result in some improvement in the flexural strength retention of the GFRC composite 3 42 A method called silica fume slurry infiltration was de veloped 3 43 to incorporate silica fume directly into the spaces between individual glass filaments in a fiber glass roving It was discovered that by hand dipping the rovings into a commercially dispersed silica fume slurry the spaces between the individual glass filaments could be adequately filled with silica fume Results of tests performed on aged composites containing 3 percent AR glass fiber by weight
461. s of 3 when tested on closed loop deformation controlled machines The reported toughness index 15 values varied from 3 5 to 4 8 for con cretes with 0 5 and 1 0 percent fibers by volume The calcu lated values for toughness index I49 determined according to ASTM C 1018 are shown in Fig 4 11 4 55 The toughness index depends largely on the estimate of the first crack load Therefore caution should be exercised in interpreting pub lished toughness results At higher fiber contents there is considerable improve ment in the Izy toughness index for polypropylene FRC as shown in Fig 4 11 Factors such as fiber length fiber material fiber geometry and bonding characteristics also influence the toughness and post crack behavior It has been reported that due to the ad dition of polypropylene fibers at a fiber content of 0 1 per cent by volume there is an improvement in the post crack behavior and energy absorbing capacity of concrete 4 57 4 63 Beams reinforced with polypropylene fibers can sus tain loads beyond the first crack load but at a reduced load level The ability to absorb elastic and plastic strain energy and to conduct tensile stresses across cracks is an important performance factor for serviceability These factors provide a mechanism for controlling the growth of cracks after crack opening deformations have occurred The fiber content has an influence on the post crack load carrying capacity Tests 4 55 have shown
462. s of refractory so that material loss spalling occurs A convenient tech nique to measure this property involves the measurement of a flexural toughness index ASTM C 1018 The following applications serve to illustrate where stainless steel fiber reinforcement can provide improved re fractory performance In each case knowledge of the ser vice environment and the benefits and limitations of stainless steel fiber reinforcement guided the selection and design of the fiber reinforced product 1 Petrochemical and refinery process vessel linings In view of the low processing temperatures involved typically 600 to 1800 F 315 to 982 C petrochemical and refinery ap plications appear ideally suited for the reinforcement of re fractories with fibers Steel fiber reinforcement has made it possible to eliminate hex mesh support and to reduce spal ling in various lining situations Fibers have been used in re fractories placed in feed risers and cyclones the latter in conjunction with abrasion resistant phosphate bonded casta bles SFRR is also being used as replacement for dual layer lin ing systems The use of single layer fiber reinforced refrac tory eliminates the complex refractory support system in the dual layer lining which is a source of problems Refractories reinforced with steel fibers are currently be ing specified for cyclones transfer lines reactors and regen erators and for linings in furnaces and combustors Insta
463. s para producir resultados comparables Los datos de precisi n por lo tanto se aplican a los moldes de metal y de pl stico Se realizaron un total de 270 pruebas de asentamiento 4 6 1 1 Medici n de variabilidad Se determin que la desviaci n est ndar era la medida m s coherente de la variabilidad y se encontr que var a con el valor del asentamiento NOTA 6 Si dos ensayos consecutivos en una muestra de hormig n presentan una ca da o un corte de la masa del esp cimen el hormig n probablemente carece de la plasticidad y la cohesi n necesarias para que sea aplicable el ensayo de asentamiento Contin a 4 2010 375 NTE INEN 1 578 2010 06 4 6 1 2 Precisi n para un solo operador La desviaci n est ndar para un solo operador representada por 1s se muestra en la tabla 1 mediante valores promedio de asentamiento Los resultados finales para las lecturas de ensayos de repetici n se aplican a los ensayos realizados por el mismo operador llevando a cabo ensayos sucesivos uno inmediatamente despu s del otro Los resultados aceptables de dos ensayos correctamente realizados por el mismo operador en el mismo material ver nota 7 no deben diferir entre s en m s del valor d2s de la ltima columna de la tabla 1 para el valor apropiado de asentamiento 4 6 1 3 Precisi n multilaboratorio La desviaci n est ndar multilaboratorio representada por 1s se muestra en la tabla 1 mediante valores promedio de asentamiento Los re
464. sayos de hormig n Las condiciones ambientales internas deben ser tales que los espec menes de ensayo en almacenamiento deben mantener en todo momento agua libre en la totalidad de su superficie Los espec menes no deben estar expuestos a goteos ni a agua corriente 5 1 3 Hequisitos para tanques para almacenamiento en agua 5 1 3 1 General Los tanques deben ser construidos de materiales no corrosibles En los tanques que est n ubicados en reas que no tengan temperatura controlada dentro del rango de 23 0 2 0 C se deben realizar instalaciones para el control autom tico de temperatura del agua en ese rango al igual que en cualquier otro caso que se experimente dificultad de mantener la temperatura dentro del rango especificado Con la excepci n de tanques de almacenamiento en agua localizados en una c mara de curado o en un gabinete h medo todos los tanques de almacenamiento en agua deben estar equipados con un registrador de temperatura con su elemento sensor en el agua de almacenamiento Para efectos del registro de la temperatura se puede considerar como un solo tanque a un grupo de tanques de almacenamiento en agua si se cumplen las siguientes condiciones 1 todos los tanques deben estar interconectados con tuber a que permita que el agua fluya entre ellos 2 los tanques est n provistos de algunos medios de circulaci n entre ellos y 3 en el control y registro semanal la variaci n de temperatura entre los tanques no d
465. se distribuyen uniformemente en la matriz del concreto Tabla 34 Propiedades de la Fibra de polipropileno PROPIEDADES DE LAS FIBRAS POLIPROPILENO olipropileno 10096 Virgen ipo Fibra multifilamento Absorci n Resistencia a la tracci n Resistencia a cidos ta Resistencia a alcalis 00 resistente a alcalis 0 unto de Fusion 160 C a 170 C onductividad T rmica longaci n ltima Aprox 15 96 ASTM C 1116 Fuente PUJADAS P Durabilidad del hormig n con fibras de polipropileno Ventajas y Beneficios de la Fibra de Polipropileno son magn ticas Es qu micamente inerte No requiere cantidad m nima de recubrimiento de hormig n Es bombeable No le afectan los procesos de corrosi n y oxidaci n a diferencia de los hormigones reforzados con fibra met lica Trabajan sin afectar la hidrataci n qu mica del concreto y son compatibles con todos los dise os de concreto y aditivos Su acci n es puramente mec nica y para aplicaciones diarias trabaja sin cambiar las proporciones de mezcla Se distribuyen uniformemente dentro del concreto despu s del mezclado en el tiempo y velocidad normales El mezclado excesivo no alterar el desempe o de las fibras 38 ACI Committee 544 State of the Art Report on Fiber Reinforced Concret e 544 1 R 42 75 Las fibras de polipropileno no cambian la densidad del mortero pero reducen la formaci n de microgrietas permitiendo que el concreto progres
466. simplified approach is proposed in recognition of the difficulty in quantifying all factors Gravity anchors then are re quired and they should be flexible in the horizontal direction Figure 3 13 shows the most common type of flex anchor Although it is used with many variations it is usually made with a smooth round rod not less than i in 6 mm in diam eter Diameter choice is influenced by the clear length of flex anchor from weld to bonding pad and by whether or not a sep arate gravity anchor is provided It is welded at the top for flexibility with groove welds although a square bar may be used for fillet welding convenience A plastic sleeve may be put over the anchor foot to minimize restraint Anchor orientation with the toes positioned toward the center of the panel is advisable so that initial drying shrinkage will tend to move the flex anchor away from rather than toward the stud Also rigid fire protection or thermal insulations should be installed so as not to inhibit skin movement Unsupported edges of GFRC panels can bow or warp due to moisture or temperature effects This can present a problem with panel alignment as well as an unsightly joint It is there fore recommended that the edge distance to the end steel stud be kept small to minimize warpage 3 8 3 Gravity anchor connections 3 7 3 8 In larger heavier panels if the GFRC skin is attached to the steel stud frame with only flex anchors the flex anchors
467. sis granulom trico en los ridos fino y grueso NTE INEN 856 ASTM C128 Determinaci n de la densidad densidad relativa gravedad espec fica y absorci n del rido fino NTE INEN 857 ASTM C127 Determinaci n de la densidad densidad relativa gravedad espec fica y absorci n del rido grueso NTE INEN 858 ASTM C 29 Determinaci n de la masa unitaria peso volum trico y el porcentaje de vac os NTE INEN 860 ASTM C131 Determinaci n del valor de la degradaci n del rido grueso de part culas menores a 37 5 mm mediante el uso de la m quina de los ngeles NTE INEN 859 ASTM C70 Determinaci n de la humedad superficial en el rido fino El agua desempe a uno de los papeles vitales en el hormig n Es el componente que se combina qu micamente con el cemento para producir la pasta que aglutina las part culas del rido las mantiene unidas y colabora en gran medida con la resistencia y todas las propiedades mec nicas del hormig n El agua empleada en el mezclado de hormig n debe cumplir con las disposiciones de la norma ASTM C 1602 7 NTE INEN 872 10 2 3 2 Dosificaci n de las mezclas de Hormig n Las mezclas de hormig n se deben dosificar para cumplir con la relaci n m xima de agua cemento a c y otros requisitos seg n la clase de exposici n asignada al elemento estructural El hormig n estructural la resistencia a la compresi n no ser menor a fc 21 MPa La dosificaci n se puede
468. sitan de bases t cnicas y cient ficas muy s lidas como son las normas dadas por el ACI y la ASTM De ah la importancia de esta investigaci n que radica en conocer el comportamiento mec nico del hormig n reforzado con fibras de polipropileno al analizar como influye en sus propiedades mec nicas y a la vez determinar una cierta cantidad de fibra que aporte nuevas caracter sticas al concreto como son evitar la formaci n de fisuras en edades tempranas impedir y controlar la formaci n de grietas incrementar la resistencia a la tracci n flexi n y compresi n Despu s de conocer las ventajas del hormig n reforzado con fibras de polipropileno es importante mencionar que la mayor a de los ingenieros y constructores utilizan este tipo de fibras sin tener en cuenta la calidad y las caracter sticas de los agregados en este caso el tama o nominal del agregado grueso ya que de esta propiedad depende la selecci n y determinaci n de la longitud de la fibra a ser utilizada como refuerzo en el hormig n seg n las recomendaciones dadas por la norma ASTM C 1116 De todo lo expuesto se considera relevante aportar esta investigaci n como una gu a para la utilizaci n de fibras de polipropileno como refuerzo en hormigones con un agregado propio de nuestra zona y provincia teniendo en cuenta la poca o nula informaci n que en la actualidad existe en nuestro pa s acerca de este material compuesto Para esto la prioridad se centrar
469. specified size under specified impact conditions Modulus of rupture MOR T he greatest bending stress at tained in a flexural strength test of a fiber reinforced concrete specimen Although modulus of rupture is synonymous with matrix cracking for plain concrete specimens this is not the case for fiber reinforced concrete specimens See proportional elastic limit PEL for definition of cracking in fiber rein forced concrete Monofilament Single filament fiber typically cylindrical in cross section Process fibers Fibers added to the concrete matrix as fill ers or to facilitate a production process Proportional elastic limit PEL The greatest bending stress that a material is capable of developing without signifi cant deviation from proportionality of stress to strain This term is generally but not always used in the context of glass fiber reinforced concrete GFRC flexural testing Bend Over Point BOP is the term given to the same property measured in a tensile test The term First Crack Strength is the same property but often used for fiber concretes other than GFRC Specific surface The total surface area of fibers in a unit volume of concrete matrix Toughness indices The numbers obtained by dividing the area under the load deflection curve up to a specified deflec tion by the area under the load deflection curve up to First Crack Ultimate tensile strength UTS The greatest tensile stress at
470. sultados finales para las lecturas de ensayos de repetici n se aplican a los ensayos realizados por diferentes operadores de diferentes laboratorios desarrollando ensayos a intervalos menores de 4 minutos Por lo tanto los resultados aceptables de dos ensayos de asentamiento correctamente realizados en el mismo material ver nota 7 por dos laboratorios diferentes no deben diferir entre s en m s del valor d2s de la ltima columna de la tabla 1 para el valor apropiado de asentamiento 4 6 2 Desviaci n Este m todo de ensayo no presenta desviaci n debido a que el asentamiento es definido solamente en t rminos de este m todo de ensayo TABLA 1 Precisi n Desviaci n Rango aceptable Asentamiento e Indice de tipo est ndar de dos resultados 15 425 Precisi n un solo operador Asentamiento 30 mm 6 mm 17 mm Asentamiento 85 mm 9 mm 25 mm Asentamiento 160 mm 10 mm 28 mm Precisi n multilaboratorio Asentamiento 30 mm 7 mm 20 mm Asentamiento 85 mm 10 mm 28 mm Asentamiento 160 mm 13 mm 37 mm Estos n meros representan respectivamente los l mites 1s y d2s descritos en la norma ASTM C 670 NOTA 7 El mismo material es utilizado para designar a una mezcla de hormig n fresco de una misma amasada Contin a 5 2010 375 NTE INEN 1 578 2010 06 AP NDICE Z Z 1 DOCUMENTOS NORMATIVOS A CONSULTAR Norma T cnica Ecuatoriana NTE INEN 1763 Hormig n fresco Muestreo Norma ASTM
471. t a statistical constant to allow for the proportion of tests that may fall below f The value is 2 539 for the recommended 20 tests VW V coefficient of variation of the PEL and MOR test strengths respectively The average 28 day PEL and MOR strengths are deter mined according to ASTM C 947 3 6 1 2 Shear R eference 3 8 states that direct shear seldom controls the design of GFRC elements Interlaminar shear sel dom controls design unless the shear span to depth ratio is less than 16 In plane shear occurring in diaphragms and webs seldom controls design However in plane shear should be checked based on principal tensile stresses that are limited by the allowable tensile stress The allowable tensile stress is assumed to be equal to 0 4 f 3 6 1 3 Deflection Deflections due to service loads are generally limited to 4p of the span This limit can be exceed ed when investigation shows that adjacent construction is not likely to be damaged by deflection 3 6 2 Connections There are several methods being used to fasten GFRC pan els to buildings The fastening detail must provide for and ac commodate creep thermal and moisture induced panel movement field tolerances and dimensional changes in the structural frame of the building Each manufacturer is required to test production connec tions to establish test data for use in design Test values are re duced by the appropriate safety factors to determine conne
472. t either experimentally in the laboratory or in a marine tidal zone Corrosion behavior of SFRC in aggressive non saturated environment or in fresh water exposure is limited Based on the tests in chloride en vironments and the present knowledge of corrosion of rein forcement it is prudent to consider that in most potentially aggressive environments where cracks in SFRC can be ex pected corrosion of carbon steel fibers passing through the crack will occur to some extent To reduce the potential for corrosion at cracks or sur face staining the use of alloyed carbon steel fibers stain less steel fibers or galvanized carbon steel fibers are possible alternatives Precautions for the use of galva nized steels in concrete must be observed as outlined in 549 2 2 5 Shrinkage cracking Concrete shrinks when it is subjected to a drying envi ronment The extent of shrinkage depends on many fac tors including the properties of the materials temperature and relative humidity of the environment the age when concrete is subjected to the drying environment and the size of the concrete mass If concrete is restrained from shrinkage then tensile stresses develop and concrete may crack Shrinkage cracking is one of the more common causes of cracking for walls slabs and pavements One of the methods to reduce the adverse effects of shrinkage cracking is reinforcing the concrete with short randomly distributed steel fibers Since con
473. t of fatigue strength compared to plain concrete Failure strength is de fined as the maximum flexural fatigue stress at which the beam can withstand two million cycles of non reversed fa tigue loading In many applications particularly in pave ments and bridge deck overlays full depth pavements and industrial floors and offshore structures flexural fatigue strength and endurance limit are important design parame ters mainly because these structures are subjected to fatigue load cycles The endurance limit of concrete is defined as the flexural fatigue stress at which the beam could withstand two million cycles of non reversed fatigue loading expressed as a percentage of the modulus of rupture of plain concrete The flexural fatigue strengths and endurance limits have been reported for polypropylene FRC with various fiber con tents 4 4 4 55 4 59 Specifically the addition of polypro pylene fibers even in small amounts has increased the flexural fatigue strength Using the same basic mixture pro portions the flexural fatigue strength was determined for three fiber contents 0 1 0 2 and 0 3 percent by volume and it was shown that the endurance limit for two million cycles had increased by 15 to 18 percent 4 56 Another extensive investigation 4 57 was conducted to determine the behav ior and performance characteristics of FRC subjected to fa 544 1R 49 recive lisa sb erigi Metis Esparta 1 pel 80006
474. ta de Trituraci n de ridos Constructora Arias REALIZADO POR Egda Mar a Fernanda Mill n FECHA 15 05 2013 NUMERO DEMIGAS oOo hh 075 025 025 0 9163 229171 38 673 38 673 00169 03 025 25 225 3737 111 Tabla 60 Dosificaci n para 0 30 de Fibra de Polipropileno en Vigas de hormig n f c 2240 kg cm2 UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA DOSIFICACI N PARA 0 30 DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN VIGAS DE HORMIG N f c 240 kg cm2 ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias ETE Vigas N MERO DEVIGAS Cs ST 075 015 015 0 113 0 0169 229171 33573 38 673 00169 0 9 0 3 27 45 56 6 7 3 Determinaci n del ptimo de Fibra de Polipropileno en el Hormig n seg n su comportamiento a compresi n flexi n y tracci n Con la finalidad de determinar el porcentaje ptimo de fibra de polipropileno que debe adicionarse al hormig n de las muestras tomadas de cilindros y vigas se analizar n sus propiedades mec nicas en estado fresco y su comportamiento a compresi n tracci n y flexi n en estado endurecido permiti ndonos identificar como influye la adici n de distintas concentraciones de fibra en el hormig n y a la vez esta
475. tained in a tensile strength test of a fiber reinforced concrete specimen 1 7 2 SFRC terms SFRC Steel fiber reinforced concrete 1 7 3 GFRC terms Embrittlement Loss of composite ductility after aging caused by the filling of the interstitial spaces surrounding in dividual glass fibers in a fiber bundle or strand with hydra tion products thereby increasing fiber to matrix bond and disallowing fiber slip 544 1R 5 AR GFRC Alkali resistant glass fiber reinforced concrete GFRC Glass fiber reinforced concrete Typically is AR GFRC P GFRC Polymer modified glass fiber reinforced concrete Polymer addition Less than 10 percent polymer solids by volume of total mix Polymer modified Greater than or equal to 10 percent polymer solids by volume of total mix 1 7 4 SNFRC terms Denier W eight in grams of 9000 meters of a single fiber Equivalent diameter Diameter of a circle with an area equal to the cross sectional area of the fiber For SNFRC equivalent fiber diameter d is calculated by D a sla Where f 0 0120 for d in mm f 0 0005 for d in inches D fiber denier SG fiber specific gravity Fibrillated A slit film fiber where sections of the fiber peel away forming branching fibrils Fibrillated networks Continuous networks of fiber in which the individual fibers have branching fibrils Monofilament Any single filament of a manufactured fi ber usually of a denier higher tha
476. tas concentraciones de fibra de polipropileno realizando adem s un hormig n patr n de referencia sin fibra con el objeto de compararlo con el hormig n reforzado con fibra Con el prop sito de conocer el comportamiento del hormig n reforzado con fibras de polipropileno se realizaron diferentes ensayos de laboratorio en donde se analiz cada una de sus propiedades mec nicas tanto en estado fresco como en estado endurecido XVII Finalmente se determin el porcentaje ptimo de fibra de polipropileno que debe adicionarse al hormig n contribuyendo as a mejorar sus caracter sticas y propiedades mec nicas dentro los cuales se destacan 1 resistencia a la compresi n tracci n y flexi n dando como resultado un hormig n mucho m s d ctil apto para su utilizaci n en las diferentes obras de ingenier a civil XVIII B TEXTO INTRODUCCI N El hormig n es el principal material utilizado para la construcci n dado su bajo costo alta durabilidad y su adecuada resistencia a la compresi n pero su principal defecto radica en su baja resistencia a la tracci n y a los impactos convirti ndolo en un material fr gil a partir de la aparici n de las primeras fisuras Intensas investigaciones en las ltimas d cadas han producido un gran desarrollo en la industria de la construcci n que ha alcanzado no s lo a las t cnicas de disefio y de c lculo sino tambi n al propio hormig n Dentro de estas nuevas tecnolog as s
477. te ubicada en el sector de Las Vi as es una industria especializada en el trabajo con material p treo destinado a la construcci n de diferentes tipos de obras civiles para lo cual utilizan agregados grueso y fino de diferentes canteras como materia prima para la trituraci n siendo su principal fuente de abastecimiento la cantera Kumochi la misma que provee 73 aproximadamente con el 90 de agregados que procesa esta industria Los agregados para su trituraci n son clasificados mediante zarandeo mec nico adem s de pasar por procesos de mejoramiento tales como el lavado Esta Planta de Trituraci n de ridos es propiedad de la Constructora Arias en donde se procesan diariamente un volumen estimado de 300 m3 y mensualmente un volumen total entre 10 000 y 11 000 m3 de material p treo Esta industria lleva en el mercado de la construcci n 8 a os como principales proveedores de material p treo en el centro del pa s adem s cuentan con equipo t cnico y personal calificado para el procesamiento y trituraci n de ridos Gr fico 14 Ubicaci n Planta de Trituraci n de ridos Fuente Google maps 2013 74 6 1 2 Fibras de Polipropileno de Tipo Multifilamento Est n constituidas por la uni n de monofilamentos formados por procesos de extrusi n por medio de estiramiento en caliente del polipropileno a trav s de un troquel de secci n circular son las m s recomendables para su uso en hormig n debido a que
478. ted results In general it can be stated that the addition of polypropylene fibers at different quantities has no effect on the compressive strength The minor differences noticed are expected variation in experimental work They can also be due to variations in the actual air contents of the hardened concrete and the differences in their unit weights However the addition of polypropylene fibers has a sig nificant effect on the mode and mechanism of failure of con crete cylinders in a compression test The fiber concrete fails in a more ductile mode This is particularly true for higher strength fiber concretes whereas plain control concrete cyl inders typically shatter due to an inability to absorb the ener gy release imposed by the test machine at failure Fiber concrete cylinders continue to sustain load and endure large deformations without shattering into pieces 4 55 4 58 544 1R 48 20 Control 0 1 MANUAL OF CONCRETE PRACTICE Fiber percentage Fig 4 8 Ratio of modulus of rupture to the square It was also reported 4 57 that for a specific concrete mix used for both control concrete and fiber concrete high quan tities of fiber 2 0 percent by volume produced concrete with poorer workability more bleeding and segregation rel atively higher entrapped air 13 9 percent and lower unit weight This resulted in a decrease in the compressive strength This observation indicates the importance of ad justing aggr
479. ter to the fiber but the fiber will provide a plastic shear strength to the mix that will reduce slump Conventional ready mixed concrete can easily be pro duced using monofilament or fibrillated fibers at 0 1 percent volume with little loss of consistency as measured by slump However slump loss will increase more rapidly beyond this point 4 14 4 60 The slump loss is dependent upon the fi ber length as well Slump is often though improperly used as a measure of workability and itis often said that the work ability of concrete is reduced in the presence of fibers How ever with standard placement practices fiber concrete will work place and pump readily No additional mixing water is required and none should be added Since the conventional slump test is an inappropriate measure of workability for FRC it is recommended that the inverted slump cone test ASTM C 995 or the Vebe Test ACI 211 3 be used to eval uate workability Synthetic fibers are usually added to ready mix concrete at the batch plant 4 14 Conventional placement methods are applicable including batch placement and pumping 544 1R 53 4 5 Fiber parameters In current commercial and industrial bulk concrete appli cations synthetic fibers are added to concrete in the low range of fiber additions approximately 0 1 percent based on the volume of concrete In these applications the strength of the concrete is considered to be unaffected and crack control
480. terial p treo al centro del pa s debido a sus buenas caracter sticas para la elaboraci n del hormig n el mismo que es empleado en las diferentes construcciones civiles del Cant n Ambato Provincia de Tungurahua En cuanto a la Fibra de Polipropileno para el refuerzo del hormig n una vez analizadas las propiedades mec nicas de los agregados se determinar las caracter sticas de la fibra a utilizar para el desarrollo de la investigaci n 41 3 5 OPERACIONALIZA CI N DE VARIABLES 3 5 1 Variable Independiente Hormig n Reforzado con Fibras de Polipropileno Conceptualizaci n Dimensiones Indicadores Items T cnicas e Instrumentos Cu les son los Calidad del requerimientos que debe Investigaci n Bibliogr fica Hormig n cumplir un hormig n de Normas INEN ASTM T buena Calidad El hormig n fibroreforzado Hormig n es una combinaci n de Qu tipo de hormig n se Tipos de Hormig n Investigaci n de cemento hidr ulico agua P 5 puede fabricar en nuestro 8 Laboratorio y Experimental ridos finos y gruesos m s pa s fibras dispersas aleatoriamente orientadas C mo influyen las con el fin de reforzarlo Fibra Polipropileno caracter sticas de la fibra de Investigaci n de incrementando propiedades Monofilamento polipropileno en el Laboratorio que ste carece Fibras hormig n Polipropileno Cu l es la fibra de polipropileno adecuada para el hormig n Fibra Polipropileno Multifila
481. the strain to failure and impact strengths increased and the PEL stress decreased For the water storage condition the strain to failure and the impact strength decreased 2 Material behavior for underwater storage at 140 F 60 C was similar to that observed after storage at 68 F 20 C 3 Exposure in air at 300 F 150 C for 45 days resulted in a slight decrease in tensile PEL and UTS Table 4 2 Material properties of aramid fiber reinforced concrete composites Tensile properties Bending properties Young s MOR Modulus of Impact Curing aging UTS stress UTS strain PEL stress PEL strain Modulus Stress PEL stress PEL strain elasticity strength conditions psi percent psi millionths ksi psi psi millionths ksi ft lb in Water 28 days 2335 1 53 1285 318 4045 6440 2235 891 2900 8 1 68 F 180 days 2175 1 28 1340 252 5380 6440 2365 773 3115 7 0 2 years 1970 1 08 1030 210 4915 6310 2565 850 3250 3 5 Air 180 days 2088 1 79 1050 265 3990 6775 1825 853 2235 8 4 68 F 2 years 2146 1 69 554 167 3495 6585 1395 587 2540 10 5 Weather 2 years 2088 1 40 685 168 4105 6315 2275 768 3205 6 7 Water 7 days 2130 1 24 1295 258 4945 5730 1915 713 2725 8 1 140 F 50 days 2390 1 26 1045 230 4555 6020 1855 785 2320 5 9 180 days 1780 1 11 910 185 4915 5540 2305 710 3320 5 2 Air 7 days 1900 1 69 1075 348 3335 4990 1985 1300 1665 7 1 300 F 45 days 1755 1 91 530 252 2335 5455 1990 964 2405 9 5 Autoclave 15 180F 16 hrs 1365 1 14 805 212 3990 3610 1915
482. tion of the induced stresses must be recog nized in the design to ensure proper serviceability For ap plied facings the use of flexible adhesives or bond breakers and flexible anchors is recommended In any case properties used in analyses and design must be confirmed by each man ufacturer through testing of the materials The GFRC skin should not be relied on to provide bracing for stud stability Depending on stud dimensions support conditions interior finish etc bridging may be required to prevent stud buckling The steel stud frame for a GFRC panel can be analyzed by many different methods The GFRC skin spans between flex anchors It can be analyzed as 1 a simple beam be tween flex anchors 2 a continuous beam over a row of flex anchors or 3 a two way slab system over an area of flex anchors In most cases the edge GFRC skin is unsup ported and needs to be checked by the designer The load from the GFRC skin is transmitted through the gravity and flex anchors to the steel studs From the studs the load is transmitted by horizontal tracks and vertical con nector studs to the building connections and then to the struc ture When the loads in the steel stud frame exceed the capacity of the single stud it is necessary to weld steel studs together or to use a rolled structural steel shape Depending on the skin s gravity transfer system and its re lationship to the panel bearing connectors diagonal braces or strengtheni
483. tional Symposium SP 81 American Concrete Institute Detroit 1984 pp 286 306 2 149 Lankard D R Slurry Infiltrated Fiber Concrete SIFCON Properties and Applications Very High Strength Cement Based Com posites edited by J F Young Materials Research Society Pittsburgh 1985 pp 227 286 2 150 Schneider B Mondragon R and Kirst J ISST Structure With SIFCON AFWL TR 87 101 New Mexico Engineering Research Institute Technical Report for the Air Force Weapons Labora tory Kirkland Air Force Base New Mexico May 1984 83 pp 2 151 Mondragon R Development of Material Properties for Slurry Infiltrated Fiber Concrete SIFCON Compressive Strength Technical Report No NMERI WA 18 8 03 New Mexico Engineering Research Institute Dec 1985 394 pp 2 152 Homrich J R and Naaman A E Stress Strain Properties of SIFCON in Compression Fiber Reinforced Concrete Properties and Applications SP 105 American Concrete Institute Detroit 1987 pp 283 304 2 153 Balaguru P and Kendzulak J Flexural Behavior of Slurry Infiltrated Fiber Concrete SIFCON Made Using Condensed Silica Fume Fly Ash Silica Fume Slag and Natural Pozzolans in Concrete SP 91 American Concrete Institute Detroit 1986 pp 1216 1229 2 154 Baggott R and Sarandily A Very High Strength Steel Fiber Reinforced Autoclaved Concrete Proceedings RILEM Third Interna tional Symposium on Developments in Fiber
484. tions can cause cracks to develop This can be critical in components that are overly restrained In addition as the composite ages and becomes less ductile the most effective and practical way to accommodate dimen sion change is to eliminate restraint by using flexible connec tions as described in Section 3 9 3 5 3 8 3 13 3 14 Experience with single skin steel stud flex anchor connec tion type panels has shown them to be less sensitive to long term cracking associated with restraint of panel movements caused by normal changes in moisture and temperature 3 15 In the future the application of surface coatings to reduce or eliminate moisture movement and thereby reduce shrinkage strains may turn out to be a valuable tool to deal with this phe nomena In addition surface coatings may reduce the extent of embrittlement which usually takes place in moist conditions The durability performance of the composite material itself is usually evaluated by determining the changes in strength and toughness during exposure to natural weather or under ac celerated aging conditions immersion in hot water baths Two basic theories have been suggested to explain loss in strength and strain capacity in GFRC composites One theory is that alkali attack on the glass fiber surfaces results in the re duction of the fiber tensile strength and subsequently reduc tion of composite strength 3 16 The second and most accepted theory suggests that ongoi
485. to Depth Ratio a d Fig 2 4 Shear behavior of reinforced SFRC beams 544 1R 12 Toughness Area OABC Equivalent Flexural Strength T f bi e 8 2 Load tb bh Deflection Sip 1 150 span a JSCE SF 4 Method Toughness Indices ls _ Area OACD Area OAB A Proportional Elastic Limit approximates first crack 1 Area OAEF 107 Area Area OAGH lod Area OA 36 5 55 10 5 8 Deflection b ASTM C1018 Method Fig 2 5 Schematic of load deflection curves and tough ness parameters properly designed SFRC mixture will have a fatigue strength of about 65 to 90 percent of the static flexural strength at 2 million cycles when nonreversed loading is used 2 72 2 73 with slightly less fatigue strength when full reversal of load is used 2 71 Ithas been shown that the addition of fibers to convention ally reinforced beams increases the fatigue life and decreases the crack width under fatigue loading 2 70 It has also been shown that the fatigue strength of conventionally reinforced beams made with SFRC increases The resulting deflection changes accompanying fatigue loading also decrease 2 74 In some cases residual static flexural strength has been 10 to 30 percent greater than for similar beams with no fatigue his tory One explanation for this increase is that the cyclic load ing reduces initial residual tensile stresses caused by shrinkage of the matrix 2 7
486. to vibrante debe exceder la profundidad de la secci n que se est vibrando en al menos 75 mm La frecuencia del vibrador debe ser verificada peri dicamente con un tac metro con vibratoria u otro dispositivo adecuado ver nota 2 5 2 6 Mazo Se debe utilizar un mazo con cabeza de caucho o cuero no tratado con una masa de 0 6 kg 0 2 kg 5 2 7 Herramientas de colocaci n Deben ser de un tamafio suficientemente grande para que cada cantidad de hormig n obtenida del recipiente en el que se tom la muestra sea representativa y lo suficientemente peque a para que el hormig n no se derrame durante la colocaci n en el molde Para la colocaci n del hormig n en el molde para cilindros la herramienta aceptable es un cuchar n Para la colocaci n del hormig n en el molde para vigas se permite el uso de una pala o de un cuchar n 5 2 8 Herramientas para el terminado Deben ser una llana o una paleta 5 2 9 Equipo para medir asentamiento Debe cumplir con los requisitos de la NTE INEN 1 578 5 2 10 Recipiente para toma de muestras El recipiente debe ser una bandeja de metal de l mina gruesa una carretilla o un tablero plano limpio y no absorbente de capacidad suficiente para permitir una f cil remezcla de toda la muestra con una pala o una paleta 5 2 11 Equipo para medir el contenido de aire Debe cumplir con los requisitos de las normas ASTM C 173 o ASTM C 231 5 2 12 Equipo para la medici n de la temperatura Debe cumplir
487. trans late design concepts into realistic production requirements With any integral or attached surface finishing material con sideration must be given to the thermal and moisture induced dimensional changes and the compatibility of these dimen sional changes These considerations must account for the aged properties of the GFRC 3 9 Surface bonding Surface bonding is a new building concept used extensive ly for small commercial buildings as well as for sealing walls Surface bonding has also been extensively used in mining applications Standard concrete block construction yields a wall very strong in compression but weak in tension and flexural properties The surface bonding concept provides properties of compression and flexure in a unique way Concrete blocks are dry stacked without mortar courses Very small quanti ties of mortar are used on a selective basis to ensure that the concrete blocks are stacking vertically plumb to a predeter mined height After stacking a layer of surface bonding ma terial composed of cement sand and alkali resistant glass fiber is applied to the inside and outside surface to an approx imate thickness of in 5 mm Usually the material is ap plied in two passes by trowel or by spray If sprayed the coatings are then troweled smooth This application essen tially forms a sandwich which when fully cured provides an extremely strong wall that is virtually airtight For higher walls re
488. ts ranging from 0 1 to 0 3 percent by volume Plastic shrinkage tests followed ASTM C 827 During the tests it was noted that the quantity of surface bleed water was significantly re duced by the addition of fibers It was suggested that the presence of fibers reduced settlement of the aggregate parti cles thus eliminating damaging capillary bleed channels and preventing an increase in inter granular pressures in the plas tic concrete This reduced settlement helps account for the 300 mmmm Fibrous Shrinkage 200 Strain millionths 0 Time days 0 1 by Volume and Companion Plain Plain mmmm Fibrous Shrinkage Strain millionths Time days b 0 296 by Volume and Companion Plain Plain Fibrous Shrinkage Strain millionths 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Time days 0 396 by Volume and Companion Plain Fig 4 15 Drying shrinkage strain versus time plots for polypropylene fiber reinforced concrete sptcimens and com panion plain concrete specimens 544 1R 52 Strengthening Factor LJ 22 y E 4 910 2 O Carbon Fibers y More Steel Fibers Plain Paste Equal 0 3 0 40 80 120 160 200 240 Toughening Factor Fig 4 16 Carbon steel hybrid fiber reinforced concrete greater volume lower density with fibrous mixes discussed earlier Although unrestrained shrinkage tests do provide some in formation about the shrinkage characteristics of fiber rein
489. uador Resistencia a la Compresi n del Hormig n f c en kg cm2 We 140 0 77 180 0 70 210 0 62 240 0 59 280 0 56 350 0 45 Fuente GARZ N M Seminario de Graduaci n Investigaci n sobre el M dulo de Elasticidad del Hormig n Universidad Central del Ecuador p 46 A Quito 2006 5 Cantidad de Cemento C CP 1 w c DRG 6 Cantidad de Agua W W w c C 7 Cantidad de Arena A A 1000 CP 96 AIRE DRA POA 8 Cantidad de Ripio R 1000 CP AIRE DRR POR 82 9 Resultado Finalizado el proceso descrito anteriormente se obtienen las cantidades de material necesarias para la dosificaci n de un metro c bico de hormig n considerando que los agregados deben estar en condici n de saturado superficialmente seco sss Se puede resumir en el siguiente cuadro Tabla 37 Dosificaci n al Peso mediante el m todo de la Universidad Central del Ecuador Material W C A R Cantidad en Kg por cada m3 de Hormig n Dosificaci n al Peso W C C C R C Fuente GARZ N M Seminario de Graduaci n Investigaci n sobre el M dulo de Elasticidad del Hormig n Universidad Central del Ecuador p 46 A Quito 2006 10 Dosificaci n de Hormig n para Cilindros DHC DHC Dosificaci n al Peso VC Datos N mero de cilindros Cilindros Di metro del Cilindro D Altura del Cilindro H
490. ucers none none Metric equivalents 1 Ib yd 0 593 kg m 1 lb 0 454 kg 102 28 35 g Table 5 4 Factors affecting properties of natural fiber reinforced concretes Factors Variables Fiber type Coconut sisal sugarcane bagasse bamboo jute wood vegetables akwara elephant grass water reed plantain and musamba Fiber geometry Length diameter cross section rings and hooked ends Fiber form Mono filament strands crimped and single knotted Fiber surface Smoothness presence of coatings Matrix properties Cement type aggregate type and grading additive types Mix proportioning Water content workability aids defoaming agents fiber content Mixing method Type of mixer sequence of adding constitu ents method of adding fibers duration and speed of mixing Placing method Conventional vibration vacuum dewatering for sprayed up member vacuum press dewa tering for slurry dewatered member extru sion and guniting Casting technique Casting pressure Curing method Conventional special methods eycombs A mix that is too wet will on the other hand lead to unnecessary strength reduction The other important aspect is balling of fibers The ex tent to which balling may occur in a given mix is determined by the type and length of fibers used the volume fraction of fibers and the maximum size of the aggregate Balling should not be allowed to occur as it has a detrimenta
491. uerzos tracci n flexi n cortante etc por este motivo es habitual usarlo asociado al acero recibiendo el nombre de hormig n armado Para conseguir propiedades especiales del hormig n mejor trabajabilidad mayor resistencia baja densidad etc se pueden a adir otros componentes como aditivos qu micos micro s lice limallas de hierro etc o se pueden reemplazar sus componentes b sicos por componentes con caracter sticas especiales como agregados livianos agregados pesados cementos de fraguado lento etc El hormig n est formado por una pasta o matriz cemento m s agua y un material de relleno agregados grueso y fino Funciones de la pasta de Hormig n Llenar los vac os que deja el rido Dar plasticidad al hormig n fresco ya que act a como un lubricante Dar resistencia al hormig n Al llenar la pasta los vac os le da tambi n impermeabilidad al hormig n endurecido CALIDAD DEL HORMIG N Por lo general la aceptabilidad del hormig n se basa en ensayos a los 28 d as pero puede especificarse para cualquier otra edad m s temprana o m s tard a Los ensayos que se realizan sobre las muestras de hormig n a otras edades diferentes 35 de la especificada para la aceptaci n del hormig n son tiles para conocer el 535 desarrollo de su resistencia La primera etapa del control de calidad comienza con los componentes del hormig n agregados grueso y fino agua cemento y
492. v ec rea T cnica de Normalizaci n E Mail normalizacion inen gov ec rea T cnica de Certificaci n E Mail certificacion inen gov ec rea T cnica de Verificaci n E Mail verificacion inen gov ec rea T cnica de Servicios Tecnol gicos E Mail inencati inen gov ec Regional Guayas E Mail inenguayas inen gov ec Regional Azuay E Mail inencuencaQinen gov ec Regional Chimborazo E Mail inenriobambaQinen gov ec URL www inen gov ec ACI 544 1R 96 Reapproved 2002 State of the Art Report on Fiber Reinforced Concrete Reported by ACI Committee 544 James I Daniel Chairman Shuaib H Ahmad M Arockiasamy P N Balaguru Hiram P Ball Jr Nemkumar Banthia Gordon B Batson M Ziad Bayasi Marvin E Criswell Daniel P Dorfmueller Marsha Feldstein Antonio V Fernandez Sidney Freedman David M Gale Antonio J Guerra Lloyd E Hackman C Geoffrey Hampson M Nadim Hassoun Carol D Hays Vellore S Gopalaratnam Secretary George C Hoff Roop L Jindal Colin D Johnston Mark A Leppert Clifford N MacDonald Pritpal S Mangat Henry N Marsh Jr Nicholas C Mitchell Henry J Molloy D R Morgan A E Naaman Antonio Nanni Seth L Pearlman Max L Porter V Ramakrishnan Ken Rear D V Reddy Ernest K Schrader Melvyn A Galinat Membership Secretary Morris Schupack Surendra P Shah George D Smith Philip A Smith Parvis Soroushian James D Speakman David J Stevens R N Swamy Peter C Tatnall Ben
493. valor fue de 1 siendo el menor TNM de las tres canteras analizadas ya que de esta propiedad exclusiva del agregado grueso depende la longitud de la fibra de polipropileno motivo por el cual se tomaron como referencia dichos agregados para la elaboraci n del hormig n En esta investigaci n se utilizar n fibras de polipropileno de tipo multifilamento debido a que est conformada por filamentos que se distribuyen uniformemente en la matriz del hormig n seg n el Comit del ACI 544 42 en su reporte sobre la utilizaci n de fibras en el hormig n con una longitud de 2 1 2 60mm y de di metro 0 02 0 5mm de acuerdo a la selecci n de fibra seg n tama o nominal del agregado grueso dado por la norma ASTM C 1116 Se realizar n las dosificaciones respectivas para un hormig n de fc 210 kg cm2 y 240 kg cm2 debido a que son las resistencias m s utilizadas en proyectos estructurales para un asentamiento considerado en el rango de 6 9 cm que ser n determinados por el m todo desarrollado de la Universidad Central del Ecuador 71 5 2 RECOMENDACIONES Se recomienda realizar los ensayos destinados a la obtenci n de las propiedades mec nicas de los agregados cada 3 a 5 a os debido a que conforme contin a la explotaci n en la cantera no todo el material va a tener siempre las mismas caracter sticas si similares pero no iguales Para dise ar un hormig n en el que se vaya a incluir fibra de polipropileno se r
494. velopes as shown in Table 2 1 are met the tendency to form fiber balls is minimized and workabil ity is enhanced 2 99 2 100 Alternatively a mixture based on experience such as those shown in Table 2 2 can be used for a trial mix Once a mixture has been se lected itis highly advisable that a full field batch be pro cessed prior to actual start of construction with the mixing equipment that will be used for the project Rec ommendations for trial mixes and the maximum fiber content for good workability are available from the steel fiber manufacturers Fig 2 7 Adding steel fibers to a loaded mixer truck via conveyor FIBER REINFORCED CONCRETE Fig 2 6 Adding steel fibers via conveyor onto charging con veyor in a batch plant 2 3 2 Mixing methods Itis very important that the fibers be dispersed uniformly throughout the mixture This must be done during the batching and mixing phase Several mixing sequences have been successfully used including the following 1 Add the fibers to the truck mixer after all other ingre dients including the water have been added and mixed Steel fibers should be added to the mixer hop per at the rate of about 100 Ibs 45 kg per minute with the mixer rotating at full speed The fibers should be added in a clump free state so that the mixer blades can carry the fibers into the mixer The mixer should then be slowed to the recommended mixing speed and mixed for 40 to 50 revolution
495. y G L Cairns CERA Translation No 12 Civil Eng Res Assoc London 1965 41 pp 1 5 Majumdar A J Properties of Fiber Cement Composites Pro ceedings RILEM Symp London 1975 Construction Press Lancaster 1976 pp 279 314 1 6 Monfore E Review of Fiber Reinforced Portland Cement Paste Mortar and Concrete J Res Dev Labs Portl Cem Assoc Vol 10 No 3 Sept 1968 pp 36 42 1 7 Goldfein S Plastic Fibrous Reinforcement for Portland Cement Technical Report No 1757 TR U S Army Research and Development Laboratories Fort Belvoir Oct 1963 pp 1 16 544 1R 7 1 8 Krenchel H and Shah S Applications of Polypropylene Fibers in Scandinavia Concrete International Mar 1985 1 9 Naaman A Shah S and Throne J Some Developments in Polypropylene Fibers for Concrete SP 81 American Concrete Institute Detroit 1982 pp 375 396 1 10 ACI Committee 544 Revision of State of the Art Report ACI 544 TR 73 on Fiber Reinforced Concrete ACI JOURNAL Proceedings Nov 1973 Vol 70 No 11 pp 727 744 1 11 RILEM Technical Committee 19 FRC Fibre Concrete Materials Materials and Structures Test Res Vol 10 No 56 1977 pp 103 120 1 12 PCI Committee on Glass Fiber Reinforced Concrete Panels Rec ommended Practice for Glass Fiber Reinforced Concrete Panels Pre cast Prestressed Concrete Institute Chicago 1993 1 13 PCI Committee on Glass Fiber Reinfo
496. y listing the tempera ture at which fibers melt oxidize or decompose Synthetic fibers are said to be melted when the crystalline portions of the polymers that they are made of are converted on heating from a solid to a glassy or liquid state The temperature at which this physical change occurs is called the melting point If on heating a fiber decomposes before it melts it is because one of many possible chemical reactions as occurred at a lower temperature before reaching the melting point A typ ical type of decomposition is oxidation Oxidation is caused by the chemical reaction of the fiber with the oxygen in the air The temperature at which a decomposition occurs is called the decomposition temperature Decomposition is usually noticed because the fiber quickly changes color fumes or undergoes an obvious chemical change 4 1 2 Historical background Twentieth century interest in synthetic fibers as a compo nent of construction materials was first reported in 1965 4 1 Synthetic monofilament fibers were used in blast resis tant structures for the U S Army Corps of Engineers Re search and Development Section 4 2 The fibers were of a size and shape geometry similar to that which was then be ing tested using steel fibers SFRC and glass fibers GFRC They were one half to one inch 13 to 25 mm in length with a fiber aspect ratio length to diameter 1 d of between 50 and 100 In this project it was also discovered that th
497. ye sobre la superficie exterior de la esfera para producir nebulizaci n Contin a 5 2010 102 NTE INEN 2 528 2010 01 AP NDICE Z Z 1 DOCUMENTOS NORMATIVOS A CONSULTAR Norma T cnica Ecuatoriana NTE INEN 252 Cales Definici n y clasificaci n Norma ASTM E 77 M todo de ensayo para la inspecci n y verificaci n de term metros Z 2 BASE DE ESTUDIO ASTM C 511 06 Standard Specification for Mixing Rooms Moist Cabinets Moist Rooms and Water Storage Tanks Used in the Testing of Hydraulic Cements and Concretes American Society for Testing and Materials Philadelphia 2006 6 2010 102 INFORMACI N COMPLEMENTARIA Documento T TULO C MARAS DE CURADO GABINETES H MEDOS C digo NTE INEN 2528 TANQUES PARA ALMACENAMIENTO EN AGUA Y CUARTOS FD 03 05 444 PARA ELABORAR MEZCLAS UTILIZADOS EN ENSAYOS DE CEMENTO HIDR ULICO Y HORMIG N REQUISITOS ORIGINAL REVISI N Fecha de iniciaci n del estudio Fecha de aprobaci n anterior del Consejo Directivo 2009 06 15 Oficializaci n con el Car cter de por Acuerdo Ministerial No publicado en el Registro Oficial No Fecha de iniciaci n del estudio Fechas de consulta p blica de Subcomit T cnico Cementos Fecha de iniciaci n 2009 06 25 Integrantes del Subcomit T cnico NOMBRES Ing Ra l Camaniero Presidente Ing Jaime Salvador Arq Soledad Moreno Ing Carlos Ronquillo Ing Patricia Moreno Ing Hugo Eg ez Sr Carlos Aulestia I
498. zados con 0 23 de Fibra de Polipropileno y el Hormig n Simple Sin fibras UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER A CIVIL Y MEC NICA CARRERA DE INGENIER A CIVIL COMPORTAMIENTO DEL HORMIG N REFORZADO CON FIBRAS DE POLIPROPILENO Y SU INFLUENCIA EN SUS PROPIEDADES MEC NICAS EN EL CANT N AMBATO PROVINCIA DE TUNGURAHUA ENSAYO DE COMPRESI N EN CILINDROS DE HORMIG N REFORZADOS CON 0 23 DE FIBRA DE POLIPROPILENO Y EL HORMIG N SIMPLE SIN FIBRAS ORIGEN Planta de Trituraci n de ridos Constructora Arias NORMA NTE 1573 ASTM C 39 REALIZADO POR Egda Mar a Fernanda Mill n ALTURA DE CILINDRO M 0 30 ESFUERZO ESFUERZO A FECHA DE FECHA DE DI METRO VOLUMEN DENSIDAD DENSIDAD L MITE L MITE PROBETAN IDENTIFICACI N PESO KG COMPRESI N MEDIO ELABORACI N ENSAYO CN M3 KG M3 MEDIA INFERIOR OBTENIDO SUPERIOR 1 HORMIG N 2270 88 38255 35 3 SIMPLE 13 06 20 11 07 2013 2301 26 2284 85 38359 32 95 00 103 01 05 00 5 f c 210kg cm2 2282 40 37845 3 21829 DENS 7 ORMIG N j 2301 26 39887 25 9 0 23 13 06 20 11 07 2013 A 2332 26 2307 67 39750 66 28 95 00 107 12 05 00 1 f c 210kg cm2 2289 50 39856 3900592 216 13 2320 13 E 43538 38 15 L 14 06 20 12 07 2013 2320 13 2313 84 j 43722 87 i 28 95 00 102 89 05 00 17 2301 26 43653 56 19 ORMIG N CO 2282 40 45234 50

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