Influencia del tipo y porcentaje en peso de fibras vegetales, sobre la resistencia a compresion y flexion de morteros de cemento activados
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Date
2023-07
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
En el presente trabajo de investigación se determinó la influencia del tipo y porcentaje
en peso de fibras vegetales, sobre la resistencia a compresión y flexión de morteros de
cemento activados, los morteros de cemento se obtuvieron a partir de polvo de
concreto reciclado finamente molido (pasante malla Nº200). Los ensayos mecánicos
se relizaron según los códigos de ensayos ASTM C109 (compresión) y ASTM C348
(flexión); en el primer caso las muestras fueron de forma cubica (5*5*5) cm; en el
segundo caso las muestras tienen sección transversal cuadrada (4*4) cm y una longitud
de 16 cm. Todas las muestras fueron obtenidas de una mezcla única de mortero a base
de polvo de concreto reciclado activado de forma alcalina y arena gruesa; algunos de
los morteros fueron reforzados a diferentes porcentajes de fibras vegetales (Sansiviera
Trifasciata y Yute). La relación (líquido/sólido) del mortero activado de forma
alcalina, se mantendrá en 0.75; la relación polvo de concreto reciclado / agregado se
mantuvo en 1/1 (w/w). Para el proceso de activación alcalina se utilizó una solución
de NaOH (5M) en todos los casos; los porcentajes de fibras vegetales utilizados
fueron (0.5; 1; 1.5; 2 y 2.5) % del peso de la mezcla (conglomerante y agregado).
De los resultados obtenidos de los valores promedio de resistencia a la compresión de
los morteros de concreto reciclado activados de forma alcalina reforzados con las dos
especies de fibras vegetales, a tiempos de curado de 3 días y 7 días, la tendencia en
ambos casos, es a incrementar los valores de resistencia mencionados de forma
proporcional al incremento del porcentaje en peso de adición de las fibras vegetales,
tendencia que se mantiene desde la incorporación de 0.5% hasta 2.0%, pasado este
umbral los valores de resistencia a la compresión tienden a bajar en ambos casos,
esto se debe a la dificultad del proceso de aglomeración en la matriz por tener exceso
de fibras en su interior, generando de esta forma fisuras durante el proceso de curado,
tendencia también observada en las probetas para flexión, por las mismas razones.
Finalmente, las observaciones a simple vista de los morteros reforzados nos permiten
distinguir diferencias significativas con el uso de un refuerzo o el otro; sin embargo,
la toma de datos en los ensayos ha permitido evidenciar una ligera mejora en términos
de eficiencia de refuerzo con el uso de las fibras Sansevieria Trifasciata en
comparación con las fibras de Yute
Description
In the present research work, the influence of the type and weight percentage of plant
fibers on the compressive and flexural strength of activated cement mortars was
determined. The cement mortars were obtained from finely ground recycled concrete
powder (passing through a No. 200 sieve). The mechanical tests were carried out
according to the ASTM C109 (compression) and ASTM C348 (flexure) test codes. In
the first case, the samples were cubic in shape (5*5*5 cm), while in the second case,
the samples had a square cross-section (4*4 cm) and a length of 16 cm. All samples
were obtained from a single mixture of mortar based on alkaline-activated recycled
concrete powder and coarse sand. Some of the mortars were reinforced with different
percentages of plant fibers (Sansevieria Trifasciata and Jute). The water-to-cement
ratio of the alkaline-activated mortar was maintained at 0.75, and the binder-toaggregate ratio was kept at 1/3 (v/v). A 5M NaOH solution was used for the alkaline
activation process in all cases, and the percentages of plant fibers used were 0.5%,
1%, 1.5%, 2%, and 2.5% of the weight of the recycled concrete powder.
From the obtained results of the average compressive strength values of the alkalineactivated recycled concrete mortars reinforced with the two species of plant fibers, at
curing times of 3 days and 7 days, the trend in both cases is an increase in the
mentioned strength values proportional to the increase in the percentage of added plant
fibers. This trend is maintained from the addition of 0.5% up to 2.0%. After this
threshold, the compressive strength values tend to decrease in both cases. This is due
to the difficulty of the matrix agglomeration process when having an excess of fibers
inside, which generates cracks during the curing process. The same trend is also
observed in the flexural test specimens for the same reasons.
Finally, the visual observations of the reinforced mortars do not allow significant
differences to be distinguished between the use of one reinforcement or the other.
However, data collection during the tests has shown a slight improvement in terms of
reinforcement efficiency with the use of Sansevieria Trifasciata fibers, hence the
recommendation of these fibers compared to Jute fibers.
Keywords
porcentaje en peso de fibras vegetales, sobre la resistencia a compresion