Aplicación de fibras de vidrio en vigas de concreto armado para disminuir el área de acero

Abstract

El siguiente trabajo de investigación está basado en una propuesta de aplicación de fibras de vidrio en la elaboración de vigas de concreto armado para disminuir el área de acero o cuantía de acero. La investigación tiene como objetivo medir la repercusión de las fibras de vidrio empleadas como agregado en la mezcla del concreto y medir las propiedades mecánicas de este material, utilizando cemento Sol, agregados gruesos, agua y fibras de vidrio; asimismo, verificar hasta cuánto es posible reducir el área de acero en las vigas. La metodología empleada corresponde a una investigación experimental, con un diseño de investigación cuantitativa y descriptiva, se realizaron ensayos para un porcentaje específico de fibras de vidrio de 0.5% medido en volúmenes por metro cúbico de concreto. Previo a los ensayos del concreto se realizaron estudios en los agregados, como los de granulometría, contenido de humedad, gravedad específica, etc. Luego se realizaron ensayos a la compresión, tracción y flexión del concreto en estado sólido, empleando las fibras de vidrio en un periodo de 3, 7, 14 y 28 días, y se obtuvo como resultado a los 28 días una resistencia a la compresión de 210 kg/cm2. Con los datos medidos en el laboratorio se realizó el análisis en una hoja de cálculo Excel, se comparó el concreto simple con el concreto con fibras de vidrio agregadas, el resultado fue la variación de la capacidad de resistencia a la compresión, la flexión y la tracción, específicamente se evidenció que el concreto con fibras de vidrio agregadas aumentó su capacidad de resistencia en 5.03%, incrementó su tracción en 30.73% y su flexión en 36.10%. Adicionalmente, se emplearon las fórmulas de concreto armado y se corroboró que la cantidad de acero a emplear en vigas puede reducirse en 1.62% si se utilizan fibras de vidrio.