2 | P á g i n a
Adición de la fibra de polietileno tereftalato en pavimento rígido
en la provincia de Angaraes – Huancavelica
Addition of the polyethylene fiber terephthalate in rigid pavement in the province of Angaraes – Huancavelica
• Franklin Surichaqui1 • Heydi Quispe2 • Rafael Taipe3 • Héctor Quispe4
1Universidad Nacional de Huancavelica, Huancavelica, Perú.
Correo electrónico: franklin.surichaqui@unh.edu.pe
Orcid: https://orcid.org/0000-0003-2176-5304
2Universidad Nacional de Huancavelica, Huancavelica, Perú.
Correo electrónico: heydi.quispe@unh.edu.pe
Orcid: https://orcid.org/0000-0002-3781-6236
3Universidad Nacional de Huancavelica, Huancavelica, Perú.
4Universidad Nacional de Huancavelica, Huancavelica, Perú.
Recibido: 05 Abril del 2021 / Revisado: 03 Mayo 2021 / Aprobado: 07 Junio 2021 / Publicado: 05 Julio del 2021
RESUMEN
La presente investigación consiste en el estudio de la adición de fibras de polietileno tereftalato (PET) en
pavimentos rígidos con resistencias de 350 kg/cm2 empleados en la provincia de Angaraes de la Región de
Huancavelica, así como la influencia de las cuantías de fibras en la resistencia a la compresión y a la tracción; y el
análisis estadístico de los resultados obtenidos. Los ensayos con métodos y procedimientos de la Norma American
Society for Testing and Materials (ASTM), muestran que la cuantía de fibras más apta es la de 2.00 kg/m3 y se
observa un incremento en un 7.15% en el módulo de rotura. Por otro lado, se comprobó estadísticamente que el
incremento en la resistencia a la compresión de hormigones (pavimentos rígidos) reforzados con fibra es
significativa, por lo que la adición de fibras afecta la resistencia a la compresión del hormigón; realizado la
comparación de los espesores calculados, se puede afirmar que la introducción de una cuantía media de 2,0 kg/m3
de fibras de PET reduce la resistencia a compresión en 10,67 %, con respecto al hormigón sin fibras.
Palabras claves: Fibra de PET; Adición; Cuantías de fibras; Resistencia a la tracción.
ABSTRACT
The present research consists of the study of the addition of polyethylene terephthalate (PET) fibers in rigid
pavements with strengths of 350 kg/cm2 used in the province of Angaraes in the Huancavelica Region, as well as
the influence of the amounts of fibers in the compressive and tensile strength; and the statistical analysis of the
results obtained. The tests with methods and procedures of the American Society for Testing and Materials
Standard (ASTM), show that the most suitable amount of fibers is 2.00 kg/m3 and an increase of 7.15% in the
modulus of rupture is observed. On the other hand, it was statistically proven that the increase in the compressive
strength of concrete (rigid pavements) reinforced with fiber is significant, so that the addition of fibers affects the
compressive strength of concrete; after comparing the calculated thicknesses, it can be affirmed that the
introduction of an average amount of 2.0 kg/m3 of PET fibers reduces the compressive strength by 10.67%, with
respect to concrete without fibers.
Keywords: PET fiber; Addition; Fiber amounts; Tensile strength.
1. INTRODUCCIÓN
El pavimento rígido es una estructura compuesta
por una losa de concreto, la cual se apoya sobre
una capa de material granular seleccionado y
compactado llamado sub-base, lo importante es
que la losa de concreto tenga un apoyo
suficientemente uniforme y estable.
El pavimento rígido tiene como característica
principal absorber en un gran porcentaje los
esfuerzos compresión y medianamente los
esfuerzos de flexión, producidas por las cargas de
tráfico, transmitiendo así, solo un pequeño
Revista Científica Ciencias Ingenieriles (2021)
Vol. 1, Núm. 1, pp. 02 – 12
ARTÍCULO ORIGINAL
https://doi.org/10.54943/ricci.v1i1.181
ISSN: 2961-2357(En línea)
ISSN: 2961-2446(Impreso)
3 | P á g i n a
porcentaje de este esfuerzo hacia el suelo
(Quezada, 2018).
La incorporación de fibras metálicas, polietilenos
en el concreto, ha demostrado ser un medio útil
para mejorar su capacidad de controlar la
propagación de fisuras aumentar su resistencia a
la tracción y su capacidad de deformación
(Albornoz, 2014). En los últimos años, la
utilización de concreto reforzados con fibras
(HRF) ha ido creciendo en la construcción de
pavimentos rígidos, pisos industriales,
contención de túneles, etc. La incorporación de
fibras de Polietileno Tereftalato (PET) a la
concreta mejora las propiedades mecánicas del
mismo, aumentando su ductilidad, lo cual mejora
la calidad de la obra aumentando su vida útil
controlando la figuración. Desafortunadamente,
a pesar del uso cada vez más creciente del
concreto con fibras no existe, a nivel normativo,
una instrucción que permita establecer un marco
de referencia para la adición apropiada de fibras
en el concreto para poder evitar contratiempos
durante la preparación, manejo y colado. Las
fibras ofrecen muchos beneficios al concreto. A
pocos años de utilización de las fibras en el país,
un gran número de constructores, diseñadores,
ingenieros y arquitectos ya están incorporando en
sus especificaciones este tipo de refuerzo debido
a que siguen existiendo fisuras en los pavimentos
rígidos de las distintas regiones de nuestro país.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
La presente investigación comprende una serie
de ensayos y estudios sobre los materiales que
componen al concreto y sobre los factores que
hacen que el concreto pueda mejorar su
resistencia a la compresión y principalmente a la
flexión de dicha materia, principalmente se
empleó la fibra de polietileno tereftalato (PET)
en pavimento rígido de la Provincia de Angaraes
– Huancavelica, asimismo se emplearon la
observación directa, ensayo de compresión y
flexión (rotura de probetas)
Se desarrollaron diseños de mezclas para el
concreto con una incorporación de fibras de
polietileno tereftalato (PET) de 1.50 kg/m3, 2.00
kg/m3 y 2.50 kg/m3, para una muestra de concreto
f’c=350 kg/cm2 con cemento Andino portland
tipo I, previo a ello determinaremos la cantidad
de agua para el diseño final. El procedimiento
consistió en realizar ensayos de slump
(asentamiento requerido) hasta obtener la
cantidad de agua necesaria para lograr un
asentamiento de 1” a 3” según el comité 211 del
ACI para losas y pavimentos rígidos, con la
cantidad de agua que logre este asentamiento se
realizará el diseño de mezcla, para cada uno de
los pesos de fibra indicados (Cánova, 2021).
Teniendo el diseño de mezcla del concreto sin
fibra, además de haber obtenido la consistencia
requerida, con un asentamiento de 1” a 3”, y que
alcanza 51 la resistencia a la compresión fc= 350
Kg/cm2 a los 28 días para el concreto con
cemento Andino portland tipo I, se procedió a
dosificar incorporando la fibra de polietileno
tereftalato (PET) en 1.50 kg/m3, 2.00 kg/m3 y
2.50 kg/m3, de acuerdo a los resultados que
deseamos obtener. Finalmente se emplearon las
Normas técnicas ASTM, ACI y Formatos de
Laboratorio de Tecnología de Concreto de la
Dirección Regional de Transportes y
Comunicaciones – Huancavelica.
En laboratorio se usaron materiales para el
ensayo, balanza de 0.1 g de sensibilidad, Horno
que mantenga una temperatura constante de 110
± 5 °C, Recipientes volumétricos (taras)
resistentes al calor y de volumen suficiente para
contener la muestra, Espátulas de tamaños
convenientes para el ensayo, molde cónico, pisón
metálico, barra metal y espátula de tamaño
conveniente, cepillo, brocha para limpiar los
tamices, tamizador para cribar de una manera
adecuada y rápida.
Finalmente, se procedió a desarrollar una serie de
ensayos a compresión y flexión, las cuales serán
ejecutadas en concreto con fibras y sin fibras de
polietileno tereftalato. Traen consigo ventajas
técnicas y económicas en comparación a los
pavimentos rígidos convencionales (García,
2021)
3. RESULTADOS
1.1 Ensayo de contenido de humedad
La norma ASTM C566 – 84 y la NTP 339.185
indican el procedimiento para determinar el
contenido de humedad del agregado fino.
% 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 𝑊 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎 − 𝑤 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎
𝑤 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 𝑋 100
a. Ensayo de contenido de humedad fino
Tabla 1.
Contenido de humedad del agregado fino
N° de prueba
1
2
3
N° de tarro
Und
J-1
J-2
J-3
Peso del
tarro
g
29.00
30.00
29.00
Tarro +
muestra
húmeda
g
232.00
216.75
230.50
Tarro +
muestra
Seco
g
220.00
206.02
219.00
4 | P á g i n a
Peso del
agua
contenida
g
12.00
10.73
11.50
Peso de la
muestra
seca
g
191.00
176.02
190.00
% de
humedad
g
6.283
6.096
6.053
Humedad
Promedio
(%)
6.144
b. Ensayo de contenido de humedad grueso
Tabla 2.
Contenido de humedad del agregado grueso
N° de prueba
1
2
3
N° de tarro
Und.
J-1
J-2
J-3
Peso del tarro
g
31.00
30.00
29.00
Tarro + muestra húmeda
g
174.00
176.00
170.00
Tarro + muestra Seco
g
169.00
171.00
165.00
Peso del agua contenida
g
5.00
5.00
5.00
Peso de la muestra seca
g
138.00
141.00
136.00
% de humedad
g
3.623
3.546
3.676
Humedad Promedio (%)
3.615
1.2 Determinación del porcentaje de absorción de los agregados
% 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑊 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐. 𝑠𝑒𝑐𝑜 − 𝑤 𝑠𝑒𝑐𝑎𝑑𝑜 𝑎𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜
𝑤 𝑠𝑒𝑐𝑎𝑑𝑜 𝑎𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜 𝑋 100
a. Porcentaje de absorción de agregado fino
Tabla 3.
Porcentaje de Absorción de agregado fino
N° de prueba
1
2
3
N° de tarro
Und.
J-1
J-2
J-3
Peso del tarro
g
29.00
30.00
29.00
Tarro + Psss
g
90.00
90.00
90.00
Tarro + muestra Seca
g
87.57
87.55
87.57
Peso del Agregado SSS
g
61.00
60.00
61.00
Peso de la muestra seca
g
58.57
57.55
58.57
% de adsorción
g
4.149
4.257
4.149
Absorción Promedio (%)
4.185
b. Porcentaje de absorción de agregado grueso
Tabla 4.
Porcentaje de absorción de agregado grueso
N° de prueba
1
2
3
N° de tarro
Und.
J-1
J-2
J-3
Peso del tarro
g
30.00
30.00
31.00
Tarro + muestra húmeda
g
155.00
166.10
160.60
Tarro + muestra Seco
g
152.52
163.48
158.20
Peso del agua contenida
g
125.00
136.10
129.60
Peso de la muestra seca
g
122.52
133.48
127.20
% de humedad
g
2.024
1.963
1.887
Absorción Promedio (%)
1.958
6 | P á g i n a
1.3 Ensayo de análisis granulométrico de agregados.
Los resultados que se ha obtenido, según los cálculos es como sigue:
% 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 = 𝑊 (𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧)
𝑤 (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎) 𝑋 100
𝑀𝐹 = (∑𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 ℎ𝑎𝑠𝑡𝑎 𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 𝑁° 100)
100
a. Análisis granulométrico del agregado fino
Tabla 5.
Análisis granulométrico de agregado fino
Tamiz
Peso retenido
(Kg.)
% retenido
% ret
acumulado
% que
pasa
2”
0
0
0
0
1 ½”
0
0
0
0
¾ ”
0
0
0
0
3/8 ”
0
0
0
0
# 4
0
0
0
100.00
# 8
0.10435
5.218
5.218
94.783
# 16
0.52026
26.013
31.231
68.770
# 30
0.6062
30.310
61.541
38.460
# 50
0.47759
23.880
85.420
14.580
# 100
0.20716
10.358
95.778
4.222
# 200
0.04718
2.359
98.137
1.863
Fondo
0.037
1.863
100.00
0
∑=
2
100
b. Análisis granulométrico del agregado grueso
Tabla 6.
Análisis granulométrico de agregado grueso
Tamiz
Peso retenido
(Kg.)
% retenido
% ret
acumulado
% que
pasa
2”
0
0
0
0
1 ½”
0.050
2.522
2.522
97.478
¾ ”
0.930
46.513
49.035
50.965
3/8 ”
0.583
29.180
78.215
21.785
# 4
0.436
21.785
100.00
0
# 8
0
0
100.00
0
# 16
0
0
100.00
0
# 30
0
0
100.00
0
# 50
0
0
100.00
0
# 100
0
0
100.00
0
∑=
2.00
100
c. Tamaño máximo y tamaño máximo
nominal:
De acuerdo a la NTP 400.037 el
tamaño máximo del agregado grueso
es el que corresponde al menor tamiz
por el que pasa la muestra de agregado
grueso. De acuerdo a la NTP 400.037
se entiende por tamaño máximo
nominal al que corresponde al menor
tamiz de la serie utilizada que produce
el primer retenido (Araujo, 2019).
Tamaño Máximo Nominal = 1 ½”
6 | P á g i n a
1.4 Peso unitario seco suelto de los
agregados
Es el resultado de dividir el peso de las
partículas entre el volumen total
incluyendo los vacíos (Gutiérrez de López,
2003). AI incluir los espacios entre
partículas influye la forma de acomodo de
estos. El procedimiento para su
determinación se encuentra normalizado
en ASTM C 29 y NTP 400.017. Es un
valor útil sobre todo para hacer las
transformaciones de pesos a volúmenes y
viceversa. Por ejemplo, para un agregado
grueso pesos unitarios altos significan que
quedan muy pocos huecos por llenar con
arena y cemento.
𝑃𝑈𝑆𝑆 = 𝑊 (𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙)
𝑉𝑟 (𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒) ; 𝐾𝑔
𝑚3
a. Peso unitario seco suelto del agregado fino
Tabla 7.
Análisis granulométrico de agregado fino
N° de prueba
Und.
1
2
3
Volumen del molde
m3
0.00554
0.00554
0.00554
Peso del molde
g
9995.00
9995.00
9995.00
Peso del agregado +peso molde
g
19175.00
19175.00
19175.00
Peso del agregado
g
9180.00
9180.00
9180.00
Peso unitario suelto seco
Kg/m3
1657.040
1657.040
1657.040
Peso unitario suelto seco (%)
1657.040
b. Peso unitario seco suelto del agregado grueso
Tabla 8.
Análisis granulométrico de agregado fino
N° de prueba
Und.
1
2
3
Volumen del molde
m3
0.00554
0.00554
0.00554
Peso del molde
g
9995.00
9995.00
9995.00
Peso del agregado +peso molde
g
18700.00
18721.00
18715.00
Peso del agregado
g
8705.00
8726.00
8720.00
Peso unitario suelto seco
Kg/m3
1571.300
1575.090
1574.007
Peso unitario suelto seco (%)
1573.466
1.5 Peso unitario seco compactado de agregados
𝑃𝑈𝑆𝑆 = 𝑊 (𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙)
𝑉𝑟 (𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒) ; 𝐾𝑔
𝑚3
a. Peso unitario seco compactado del agregado fino
Tabla 9.
Análisis granulométrico de agregado fino
N° de prueba
Und.
1
2
3
Volumen del molde
m3
0.00554
0.00554
0.00554
Peso del molde
g
9995.00
9995.00
9995.00
Peso del agregado +peso molde
g
19590.00
19589.50
19590.15
Peso del agregado
g
9595.00
9594.50
9595.15
Peso unitario compactado seco
Kg/m3
1731.949
1731.859
1731.977
Peso unitario compactado seco (%)
1731.928
b. Peso unitario seco suelto del agregado grueso
Tabla 10.
Análisis granulométrico de agregado grueso
N° de prueba
Und.
1
2
3
Volumen del molde
M3
0.00554
0.00554
0.00554
Peso del molde
g
9995.00
9995.00
9995.00
Peso del agregado +peso molde
g
19805.00
19806.00
19820.00
Peso del agregado
g
9810.00
9811.00
9825.00
7 | P á g i n a
Peso unitario compactado seco
Kg/m3
17700.758
1770.939
1773.466
Peso unitario compactado seco (%)
1771.721
1.6 Peso específico de los agregados
El peso específico se refiere a la densidad
de las partículas individuales y no a la
masa del agregado como un todo
(Gutiérrez de López, 2003). Pudiendo
definirse al peso específico como la
relación, a una temperatura estable, de la
masa de un volumen unitario del material,
a la masa del mismo volumen de agua
destilada, libre de gas. El peso específico
es un indicador de calidad, en cuanto que
los valores elevados corresponden a
materiales de buen comportamiento,
mientras que el peso específico bajo
corresponde a agregados absorbentes y
débiles (Campos, 2017).
a. Peso específico del agregado fino
Tabla 11.
Análisis granulométrico de agregado fino
N° de prueba
1
2
3
N° de tarro
Und.
L-8
L-9
L-10
Peso del tarro
g
63.00
63.00
63.00
Tarro + muestra seca
g
163.00
163.00
163.00
Peso de la muestra Seco
g
100.00
100.00
100.00
Volumen inicial de la probeta
mL
200.00
200.00
200.00
Msss
Volumen final de la probeta
mL
242.00
241.00
241.00
Volumen de la muestra
mL
42.00
41.00
41.00
Peso específico seco
g
2380.952
2439.024
2439.024
Peso específico promedio
2419.667
b. Peso específico del agregado grueso
Tabla 12.
Análisis granulométrico de agregado fino
N° de prueba
1
2
3
N° de tarro
Und.
L-8
L-9
L-10
Peso del tarro
g
63.00
63.00
63.00
Tarro + muestra seca
g
168.00
168.00
168.00
Peso de la muestra Seco
g
105.00
105.00
105.00
Volumen inicial de la probeta
mL
200.00
200.00
200.00
Msss
Volumen final de la probeta
mL
242.00
243.00
243.00
Volumen de la muestra
mL
42.00
43.00
43.00
Peso específico seco
g
2500
2441.00
2441.00
Peso específico promedio
2461.240
1.7 Ensayos para la elaboración del
concreto
Para el diseño del concreto después de
haber concluido los ensayos para
determinar todas las características físicas
de los materiales, se procede al diseño de
mezcla. Independientemente que las
características finales del concreto que se
indican en las especificaciones técnicas o
dejadas al criterio del profesional
responsable del diseño de mezcla, las
cantidades de materiales por metro cúbico
de concreto pueden ser determinadas,
cuando se emplea el método del comité
211 del ACI (Solier, 2020).
a. Desarrollo de diseño de mezcla para
una resistencia de F'C = 350 kg/cm3,
para pavimentos rígidos
3 | P á g i n a
Teniendo los ensayos de
características físicas de los agregados se procede a desarrollar el diseño de
mezcla para f’c= 350 kg/m3.
Tabla 13.
Resumen del ensayo y características del agregado
CARACTERÍSTICAS DEL AGREGADO
Agregado fino
Und.
Resultado
Humedad natural del agregado fino
%
6.144
Porcentaje de absorción agregado fino
%
4.185
Módulo de finura
2.792
Determinación del peso unitario suelto seco de agregado
fino
Kg/m3
1657.040
Determinación del peso unitario compactado seco de
agregado fino
Kg/m3
1731.928
Peso específico del agregado fino
Kg/m3
2419.667
Agregado fino
Und.
Humedad natural del agregado grueso
%
3615.00
Porcentaje de absorción agregado fino
%
1.958
Módulo de finura
7.298
Determinación del peso unitario suelto seco de agregado
fino
Kg/m3
1573.466
Determinación del peso unitario compactado seco de
agregado fino
Kg/m3
1771.721
Peso específico del agregado fino
Kg/m3
2461.240
1.8 Diseño de mezcla del concreto con 1.5
kg/m3 de fibra de polietileno tereftalato
con cemento andino portland tipo I.
Las dosificaciones se realizaron con
materiales en obra, extraídos directamente
de la cantera de Ocopa.
A continuación, se presenta los valores
calculados para la dosificación de mezcla
con fibras de polietileno tereftalato, para lo
cual primero tomamos como referencia la
cantidad de materiales obtenidos para
producir un metro cubico de concreto sin
fibra.
a. Presentación del peso en obra de los materiales
Tabla 14.
Peso en obra de materiales para 1.5 kg de fibra PET
Peso en obra de materiales por m3
Material
Peso
Und.
Cemento
419.192
Kg
Agua
136.76
L
Ag. Grueso
1323.23
Kg
Ag. fino
437.39
Kg
Aire
1.00
%
Fibra PET
1.50
kg
Tabla 15.
Dosificación en obra para 1.5kg de fibra de PET
Dosificación en obra
Dosificación
Cemento
A. Grueso
A. Fino
Agua D.
Fibra PET
En peso
1
3.16
1.04
0.33
0.0036
9 | P á g i n a
b. Presentación de dosificación para una probeta cilíndrica y prismática.
Tabla 16.
Dosificación para una probeta cilíndrica con 1.5 kg de fibra en obra
Para Probetas Cilíndricas (1.5)
Dosificación para 0.0053015 m3 en obra
Cemento
2.22
Kg
A. Grueso
7.02
Kg
A. Fino
2.32
Kg
Agua Diseño
0.73
L
Fibra PET
0.0080
Kg
Tabla 17.
Dosificación para una probeta prismática con 1.5 kg de fibra en obra
Para Probetas Cilíndricas (1.5)
Dosificación para 0.01125 m3 en obra
Cemento
4.72
Kg
A. Grueso
14.89
Kg
A. Fino
4.92
Kg
Agua Diseño
1.54
L
Fibra PET
0.0169
Kg
1.9 Diseño de mezcla del concreto con 2.0
kg/m3 de fibra de polietileno tereftalato
con cemento andino portland tipo I.
Las dosificaciones se realizaron con
materiales en obra, extraídos directamente
de la cantera de Ocopa.
A continuación, se presenta los valores
calculados para la dosificación de mezcla
con fibras de polietileno tereftalato, para lo
cual primero tomamos como referencia la
cantidad de materiales obtenidos para
producir un metro cubico de concreto sin
fibra.
a. Presentación del peso en obra de los materiales
Tabla 18.
Peso en obra de materiales para 2.0 kg de fibra PET
Peso en obra de materiales por m3
Material
Peso
Und.
Cemento
419.192
Kg
Agua
136.76
L
Ag. Grueso
1323.23
Kg
Ag. fino
437.39
Kg
Aire
1.00
%
Fibra PET
2.00
kg
Tabla 19.
Dosificación en obra para 2.0 kg de fibra de PET
Dosificación en obra
Dosificación
Cemento
A. Grueso
A. Fino
Agua D.
Fibra PET
En peso
1
3.16
1.04
0.33
0.0048
b. Presentación de dosificación para una probeta cilíndrica y prismática.
Tabla 20.
Dosificación para una probeta cilíndrica con 2.0 kg de fibra en obra
Para Probetas Cilíndricas (2.0)
Dosificación para 0.0053015 m3 en obra
Cemento
2.22
Kg
A. Grueso
7.02
Kg
A. Fino
2.32
Kg
Agua Diseño
0.73
L
10 | P á g i n a
Fibra PET
0.0106
Kg
Tabla 21.
Dosificación para una probeta prismática con 1.5 kg de fibra en obra
Para Probetas Prismática (2.0)
Dosificación para 0.01125 m3 en obra
Cemento
4.72
Kg
A. Grueso
14.89
Kg
A. Fino
4.92
Kg
Agua Diseño
1.54
L
Fibra PET
0.0225
Kg
1.10 Diseño de mezcla del concreto con 2.5
kg/m3 de fibra de polietileno tereftalato
con cemento andino portland tipo I.
Diseño de mezcla del concreto con 2.5
kg/m3 de fibra de polietileno tereftalato
Las dosificaciones se realizaron con
materiales en obra, extraídos
directamente de la cantera de Ocopa.
A continuación, se presenta los valores
calculados para la dosificación de mezcla
con fibras de polietileno tereftalato, para
lo cual primero tomamos como referencia
la cantidad de materiales obtenidos para
producir un metro cubico de concreto sin
fibra.
a. Presentación del peso en obra de los materiales
Tabla 22. Peso en obra de materiales para 2.0 kg de fibra PET
Peso en obra de materiales por m3
Material
Peso
Und.
Cemento
419.192
Kg
Agua
136.76
L
Ag. Grueso
1323.23
Kg
Ag. fino
437.39
Kg
Aire
1.00
%
Fibra PET
2.50
kg
Tabla 23. Dosificación en obra para 2.0 kg de fibra de PET
Dosificación en obra
Dosificación
Cemento
A. Grueso
A. Fino
Agua D.
Fibra PET
En peso
1
3.16
1.04
0.33
0.0060
b. Presentación de dosificación para una probeta cilíndrica y prismática.
Tabla 24. Dosificación para una probeta cilíndrica con 2.5 kg de fibra en obra
Para Probetas Cilíndricas (2.5)
Dosificación para 0.0053015 m3 en obra
Cemento
2.22
Kg
A. Grueso
7.02
Kg
A. Fino
2.32
Kg
Agua Diseño
0.73
L
Fibra PET
0.0133
Kg
Tabla 25. Dosificación para una probeta prismática con 2.5 kg de fibra en obra
Para Probetas Prismática (2.5)
Dosificación para 0.01125 m3 en obra
Cemento
4.72
Kg
A. Grueso
14.89
Kg
A. Fino
4.92
Kg
Agua Diseño
1.54
L
11 | P á g i n a
Fibra PET
0.0281
Kg
1.11 Análisis comparativo referente a la
resistencia a la compresión del concreto
en probetas cilíndricas
A continuación, se compararán y
analizarán los resultados obtenidos de los
ensayos y las relacionen que guardan
entre ellos. Como se sabe en el presente
estudio se ha empleado el cemento
Andino Portland Tipo I, en la fibra de
Polietileno Tereftalato en pesos de fibra
(kg) por metro cubico de concreto de 1.5
kg/m3, 2 kg/m3 y 2.5 kg/m3, con
agregados provenientes de la cantera de
Ocopa.
La práctica y las investigaciones que se
hicieron a lo largo de este estudio nos
permitirán analizar los resultados y ver en
qué medida se benefician las propiedades
de consistencia y de resistencia del
concreto con la incorporación de fibras de
plastic (fibras de PET), puesto que es el
fin de este tema de investigación.
A continuación, se muestran los cuadros y
el gráfico que representan el estudio de los
resultados de los ensayos de resistencia
practicados al concreto con y sin fibra de
PET, a las edades de 7, 14 y 28 días.
Tabla 26.
Resumen de Ensayos de resistencia a la compresión del concreto
Característica del diseño
Cantidad
Fibra de PET
(Kg/m3)
Relación a/c
Efectiva
Prom. Resistencia Comp.
(Kg/cm2) (días)
Concreto sin fibra PET
0
0.33
217.00
305.00
356.00
Concreto Con fibra de PET
1.50
0.33
255.00
213.00
291.00
Concreto Con fibra de PET
2.00
0.33
242.00
255.00
318.00
Concreto Con fibra de PET
2.50
0.33
257.00
262.00
313.00
De los resultados que se pueden apreciar
debo indicar que el concreto elaborado
con el 10 % de fibra de polietileno
tereftalato tiene un mejor comportamiento
por cuanto se nota un incremento en la
resistencia a la compresión diferenciado
en los concretos preparados con dicha
fibra de polietileno tereftalato para el
diseño respecto al concreto normal sin
fibra.
1.12 Análisis comparativo referente a la
resistencia a flexión del concreto en
probetas prismáticas
A continuación, se compararán y
analizarán los resultados obtenidos de los
ensayos y las relacionen que guardan
entre ellos. Como se sabe en el presente
estudio se ha empleado el cemento
Andino Portland Tipo I, en la fibra de
Polietileno Tereftalato en pesos de fibra
(kg) por metro cubico de concreto de 1.5
kg/m3, 2 kg/m3 y 2.5 kg/m3, con
agregados provenientes de la cantera de
Ocopa.
La práctica y las investigaciones que se
hicieron a lo largo de este estudio nos
permitirán analizar los resultados y ver en
qué medida se benefician las propiedades
de consistencia y de resistencia del
concreto con la incorporación de fibras de
plástico (fibras de PET), puesto que es el
fin de este tema de investigación.
A continuación, se muestran los cuadros y
el gráfico que representan el estudio de los
resultados de los ensayos de resistencia
practicados al concreto con y sin fibra de
PET, a las edades de 7, 14 y 28 días.
Tabla 27.
Resumen de ensayos de resistencia a la flexión del concreto
Característica del diseño
Fibra de PET
(Kg/m3)
Relación a/c
Efectiva
Prom. Resistencia Comp.
(Kg/cm2) (días)
7
14
28
Concreto sin fibra PET
0
0.33
31.444
30.839
38.095
Concreto Con fibra de PET
1.50
0.33
35.072
31.141
35.676
Concreto Con fibra de PET
2.00
0.33
26.909
25.094
40.816
Concreto Con fibra de PET
2.50
0.33
27.816
28.42
35.374
12 | P á g i n a
4. CONCLUSIÓN
Las fibras de Polietileno Tereftalato incrementan la
resistencia a la Flexión en pavimentos rígidos en la
provincia de Angaraes – Huancavelica. Además las
fibras de polietileno tereftalato si influye
favorablemente en las propiedades físicas,
mecánicas y en su durabilidad, pero a excepción a
la resistencia a compresión del pavimento rígido en
la provincia de Angaraes – Huancavelica, se puede
determinar que un concreto reforzado con fibras de
PET a una dosificación de 2 kg de fibra respecto a
su volumen, resiste más a los esfuerzos por flexión
que uno sin fibras de PET.
5. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA
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