Influencia del refuerzo de fibra de acero y basalto en la resistencia a las heladas y los parámetros mecánicos de fractura del hormigón de alta resistencia = Influence of basalt and steel fiber reinforcement on the frost resistance and fracture mechanic parameters of high strength concrete

Resumen

La resistencia a las heladas es una de las características más importantes que describen un elemento estructural de hormigón. En condiciones de procesos de congelación/descongelación frecuentes y repetidos, la estructura se debilita significativamente. Los parámetros físicos que describen el material asumido en la etapa de diseño comienzan a desviarse significativamente de las estimaciones iniciales a medida que avanza la degradación. Con el fin de aumentar la durabilidad de los elementos estructurales expuestos a ciclos de congelación/descongelación, a principios de la década de 1980 se introdujo una nueva generación de hormigones con mejores propiedades de resistencia y durabilidad. Estos hormigones, a pesar de sus muchas ventajas, se caracterizan por una mayor fragilidad y susceptibilidad a la retracción. En este estudio se determinó el efecto de la adición de un 0,5% en volumen de fibras de acero y una mezcla de fibras de acero y basalto sobre la resistencia a las heladas de hormigones con una resistencia de 90 MPa. Se presentó el grado de resistencia de los hormigones al descascarillado superficial en condiciones de tensión durante ciclos de congelación/descongelación. El análisis se basó en las normas ASTM C 666 y PKN - CEN/TS 12390 Slab Test y RILEM. Se determinó el cambio del parámetro que describe la fragilidad y el factor de intensidad de tensión del concreto de alta resistencia debido al ciclo de hielo/deshielo después de 150, 250, 350 y 450 ciclos.

Abstract

Frost resistance is one of the most important characteristics describing a concrete structural element. Under conditions of frequent, repeatedly occurring freeze/thaw processes, the structure is significantly weakened. The physical parameters describing the material assumed at the design stage begin to deviate significantly from the initial estimates as the degradation progresses. In order to increase the durability of structural elements exposed to cyclic freeze/thaw, a new generation of concretes with improved strength and durability properties was introduced in the early 1980s. These concretes, despite their many advantages, are characterised by increased brittleness and susceptibility to shrinkage. In this study, the effect of a 0.5% by volume addition of steel fibres and a mixture of steel and basalt fibres on the frost resistance of concretes with a strength of 90 MPa was determined. The degree of resistance of concretes to surface scaling under stress conditions during cyclic freeze/thaw was presented. The analysis was based on ASTM C 666 and PKN - CEN/TS 12390 Slab Test and RILEM standards. The change of the parameter describing brittleness and the stress intensity factor of high-strength concrete due to cyclic freeze/thaw after 150,250,350 and 450 cycles were determined.