Resumen de Caracterización del comportamiento en flexión del hormigón reforzado con fibras de acero sometido a impacto
Gonzalo Sanz-Díez de Ulzurrun Casals, Carlos Zanuy Sánchez
Las cargas accidentales, causadas por catástrofes naturales o por acciones humanas deliberadas o no, están captando una atención especial, aumentado la concienciación sobre la necesidad de asegurar la seguridad estructural en dichas situaciones. Entre estas cargas pueden resultar especialmente dañinos los impactos de cuerpos rígidos a velocidades moderadas. Estas acciones dinámicas de naturaleza impulsiva están caracterizadas por: cargas máximas altas, velocidades de deformación elevadas y grandes cantidades de energía liberada. Las estructuras de hormigón son especialmente sensibles a estas acciones dinámicas, frente a las que presentan una tendencia a desarrollar una rotura de tipo frágil, por cortante o punzonamiento.
Un modo interesante de mejorar la resistencia a impacto de las estructuras de hormigón es aumentar su capacidad de absorción de energía mediante la adicción de fibras. Sin embargo el comportamiento dinámico del FRC no está bien definido, siendo necesaria una adecuada caracterización, para poder utilizarla debidamente al nivel estructural.
La investigación presentada en este artículo trata sobre el comportamiento a impacto del hormigón reforzado con fibras de acero (SFRC).
Se ha realizado una campaña experimental en probetas prismáticas sin entallar, comprendiendo dos tipos de fibras (recta y con anclajes), dos dosificaciones volumétricas (0,5 y 1%), y una serie complementaria de probetas de hormigón convencional como referencia. Las probetas se ensayaron bajo condiciones cuasi-estáticas y de impacto.
Para estos últimos ensayos se ha utilizado una máquina de impactos bien instrumentada, instalada recientemente en el Laboratorio de Estructuras de la Universidad Politécnica de Madrid. Los resultados experimentales sugieren que la resistencia máxima y la energía de fractura de las mezclas de SFRC dependen de la velocidad de deformación, mostrando factores de incremento dinámico (DIF) mayores a tres y a unidad, respectivamente. Por un lado, parte el análisis ha demostrado que el DIF de la resistencia a flexión del SFRC es mayor que el DIF de la resistencia a tracción del hormigón convencional, y que además aumenta junto con el contenido de fibras para fibras rectas. Sin embargo, el SFRC con fibras con anclaje ha presentado un DIF un 20% más elevado para un contenido de fibras del 0,5% que con el 1%. Por otra parte, el DIF de la energía de fractura ha mostrado la máxima dependencia de la velocidad de carga en las probetas de hormigón convencional, y decrece con la adición de fibras debido a la dependencia de velocidad de carga de los mecanismos involucrados en la interacción matriz fibra.
