Obtención de las propiedades físicas y mecánicas básicas de un concreto de ultra alto desempeño reforzado con fibras de acero (UHPFRC) para diseño estructural, elaborado y ensayado con medios y materiales del Cusco-2017

Abstract

El objetivo de la investigación es fabricar un UHPFRC (Concreto de Ultra Alto Desempeño Reforzado con Fibras de Acero) con medios y materiales que pueden conseguirse en el Cusco, así también determinar sus propiedades físicas y mecánicas básicas. Se realizaron pruebas para determinar el diseño de mezclas matriz, se estableció un procedimiento de fabricación para fabricar UHPFRC, se priorizó cambios a los métodos tradicionales para incrementar la energía mecánica la cual apoya a la excitación prolongada de las partículas componentes en la mezcla y así volverla autoconsolidante por más tiempo para que se haga el vaciado en las formas estandarizadas. Se hicieron los ensayos correspondientes para determinar las propiedades físicas y mecánicas del UHPFRC, basadas en normativas ASTM, AASHTO, NTP, las propiedades que se obtuvieron son: determinación del flujo de asentamiento del concreto (Slump Flow), peso unitario y rendimiento, resistencia a la compresión, resistencia a la flexión. De las que resultaron valores promedio de: 54 cm, 2272.77 kg/m3 y 1.04, 1224.76 kg/cm2, 13.02 MPa, respectivamente. Se realizó el análisis y diseño estructural de una zapata aislada con concreto armado convencional y utilizando UHPFRC, resultando el costo 24 % más elevado al utilizar este nuevo material. Se realizó diseño de un pavimento rígido con concreto convencional y UHPFRC mediante el método de la PCA para luego hacer una comparación de costos resultando el costo 26% más elevado al utilizar UHPFRC.