Evaluation of the compression behavior and physical properties of recycled PET fibers reinforced cement mortars

• Camilo Higuera ^[1] ; Jhon Cárdenas-Pulido ^[1] ; Said Rodríguez ^[1]
  1. [1] Universidad Católica de Colombia

     Universidad Católica de Colombia

     Colombia

     
• Localización: Scientia et Technica, ISSN 0122-1701, Vol. 25, Nº. 2, 2020, págs. 269-279
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Evaluación del comportamiento a compresión y propiedades físicas de morteros de cemento reforzadoscon fibras recicladas PET
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• Resumen
  • español

    El uso de fibras de tereftalato de polietileno (PET) en el concreto representa un gran avance en la industria de la construcción ya que estas fibras contribuyen a la disminución de la fisuración por esfuerzos de tensión y por fenómenos de retracción plástica, además de incrementar la durabilidad de los compuestos basados en cemento. Sin embargo, a la fecha aún existe información limitada sobre el efecto positivo de las fibras PET recicladas en el desempeño físico y mecánico de compuestos basados en cemento. Con el fin de fortalecer el estado del arte actual en tal aspecto, este estudio evalúa el comportamiento físico y mecánico de morteros de cemento adicionados con fibras PET en dosificaciones de 0 kg/m3, 1.33 kg/m3, 2.66 kg/m3, 4 kg/m3 y 5.33 kg/m3, mediante ensayos de resistencia a la compresión, módulo de elasticidad, porosidad abierta, densidad volumétrica y absorción al agua. Las fibras PET lisas utilizadas presentaban una longitud 25 mm y diámetro 0.68 mm (relación de aspecto igual a 36). Como resultado, la utilización de fibras PET genera reducciones en hasta 17%, 10% 22%, 7% y 26% respectivamente sobre las propiedades de resistencia a compresión, módulo elástico, porosidad, densidad volumétrica y absorción al agua de los morteros evaluados. El estudio permite destacar el mejoramiento en las propiedades físicas del mortero por la adición de fibras PET, no obstante, la ligera reducción en las propiedades mecánicas, lo cual contribuye a mejorar la estabilidad volumétrica y la durabilidad de compuestos basados en cemento por la utilización de fibras PET recicladas como material de reforzamiento. Con base en los resultados experimentales del estudio finalmente se proponen ecuaciones para la predicción de las propiedades físicas y mecánicas evaluadas de los morteros en función de las dosificaciones de fibras PET utilizadas.

  • English

    Polyethylene terephthalate (PET) fibersin concrete are a breakthrough in the construction sector since these fibers contribute to the reduction of cracking due to tensile stresses and plastic shrinkage. PET fibers also increase the durability of cement-based composites. However, information onthe positive effect of recycled PET fibers on the physical and mechanical performance of cement-based composites are still scarce. In order to strengthen the state of the art in this regard, the present study assessesthe physical and mechanical properties of cement mortars modified with PET fibers in dosages of 0 kg/m3, 1,33 kg/m3, 2,66 kg/m3, 4,0kg/m3and,5,33 kg/m3throughcompressive strength, elastic modulus, open porosity, specific gravity,and water absorption tests. The straight PET fibers had a length of 25 mm and a diameter of 0,68mm (aspect ratio equal to 36). As a result, PET fibers generatereductions up to 17%, 10%,22%, 7% and,26% on the compressive strength, elastic modulus, porosity, volumetric density and water absorption mortars properties, respectively. This study highlights the improvement in the physical mortar properties by the addition of PET fibers, despite the slightreduction in mechanical properties, which contributes to improving the volumetric stability and durability of cementing compounds. Based on the experimental results, equations are proposed for the prediction of physical and mechanical properties of the mortars as a function of the PET fibers dosages used.