¿Qué es el valor de Re3?

Cuando se realizan pruebas de flexión según ASTM C1609, el parámetro Re3 (o RT, 150 en la

versión C1609-10 actual) se utiliza para caracterizar la resistencia a la flexión del concreto reforzado con fibra. Este parámetro se llama "relación de resistencia a la flexión equivalente" y se expresa como un porcentaje. Esta muestra indirectamente la relación de las cargas de flexión que pueden soportar las fibras una vez que la sección está agrietada y comparada con la carga

máxima (o módulo de ruptura). El valor de Re3 se puede calcular a partir del refuerzo de acero

existente o los detalles de las cargas y propiedades de la sub-base. También debe observarse que

el valor de Re3 puede variar entre mezclas de concreto y la determinación de la dosis apropiada de

fibra siempre debe ser probada con materiales y condiciones conocidos. Una vez establecido, un

ejemplo de especificación se puede leer: FRC diseño deberá proporcionar un mínimo Re3 valor del

37%; Para este ejemplo, una dosificación de ADMIXTECH DIAMOND STRONG 48 de 3.5 Kg/m3 es suficiente. Valor utilizado sobre la base de los resultados de las pruebas internas.

I) CASO DE ESTUDIO: UNAM

ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO REFORZADO CON FIBRAS CORTAS DE ACERO Y MACROFIBRAS DE POLIPROPILENO: INFLUENCIA DEL TIPO Y CONSUMO DE FIBRA ADICIONADO.

TENACIDAD

La tenacidad es la medida de la capacidad de absorción de energía de un material y es utilizada para caracterizar la aptitud para resistir fracturas cuando es sometido a esfuerzos estáticos o dinámicos de impacto. Para determinar la tenacidad en el concreto con fibras, se utiliza el ensayo de flexión

recomendado por el ACI 544.2R, que hace hincapié en la norma del ASTM C 1609, para lo cual se

fabricaron vigas de 150 × 150 × 600 mm, las cuales fueron moldeadas y curadas con el mismo

procedimiento que se utilizó para todos los especímenes empleados en las pruebas.

El ensaye consiste esencialmente en colocar la viga en posición horizontal, apoyada libremente en

sus extremos, y transmitirle a todo lo ancho de la viga dos cargas iguales en los tercios del claro,

para lo cual se utilizó un equipo servohidráulico con capacidad de 25 t, aplicando la carga a una

velocidad de desplazamiento al centro del claro de 0.09 mm/min. El equipo consta de un marco

rígido el cual se encuentra controlado por un sistema analógico de lazo cerrado MTS que permite

el control por desplazamiento, para obtener la respuesta carga – desplazamiento después de que

se presenta el primer agrietamiento, los desplazamientos se obtiene instrumentando dos LVDT´s

de 25 mm de rango al centro del claro de la viga. La falla de la viga debe ocurrir dentro del tercio

central. En la Figura 5.16 se presenta la configuración y el equipo empleado para la realizar el

ensaye.

Para los concretos con fibra de acero, la información que se obtiene después del agrietamiento, permite calcular la carga al primer pico (P1) y la carga máxima (PP), su resistencia al primer pico (f1) y su resistencia máxima (fP), la flecha para el primer pico (δ1) y para la carga máxima (δP), la carga residual cuando δ= L/600 (PL/600) y δ= L/150 (PL/150) y por último la resistencia residual en L/600 (fL/600) y L/150 (fL/150). Para los concretos con macrofibras de polipropileno, el criterio de análisis es el mismo, excepto que la carga al primero pico (primer agrietamiento) es igual a la carga máxima (PP=P1), por consecuencia las resistencias son iguales (fP=f1), lo mismo pasa con la flecha al primer pico es la misma que la flecha a la carga máxima (δP=δ1), esto es porque una vez que se grieta el concreto, la viga se sigue deformando y su resistencia aumenta, pero nunca es superior a la del primer pico.

RESULTADOS TENACIDAD, CONCRETOS REFORZADOS CON FIBRAS DE POLIPROPILENO:

KG/M3 RESISTENCIA (Mpa)

MÁXIMA

RESISTENCIA RESIDUAL TR34

F L/150 Re3(%)

2.30

4.99 0.58 12%

4.33 1.01 23%

4.42 1.03 23%

PROMEDIO 4.58 0.87 19%

4.60

3.53 2.13 60%

3.89 2.57 66%

3.00 2.29 76%

PROMEDIO 3.47 2.33 68%

7.00 3.40 3.09 91%

3.66 2.66 73%

PROMEDIO 3.53 2.88 82%

9.30 4.84 3.43 71%

4.97 3.79 76%

PROMEDIO 4.91 3.61 74%

Re3 = 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑀á𝑥.

𝑅𝑒𝑠.𝑅𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙 𝐹 𝐿/150 =

Re3 = 3.79 𝑀𝑝𝑎

4.97 𝑀𝑝𝑎 = 76.25%

II) CASO DE ESTUDIO: CFE Determinación de la absorción de energía en paneles de concreto lanzado reforzado con fibras, según Norma ASTM-C-1550.08. Informe No. 11-73-SGM/M Área de Responsabilidad: K2541 México D.F., a 12 de Diciembre de 2011.

El martes 18 de octubre, en las instalaciones de XXXXXXXX, se llevó a cabo la fabricación, por medio de brazo mecánico para lanzado (robot), de nueve paneles redondos a base de mezclas de concreto reforzado con dos tipos de fibras de diferentes características (fibra metálica XXXXXXXXX y fibra sintética XXXXXXXXXX). Con base en los requerimientos solicitados por XXXXXXXXXX, la empresa Concretos Cruz Azul, suministró el concreto con una resistencia de 250 kg/cm2 a 28 días.

Aquí los valores que nos interesan para el sector vivienda, son las resistencias residuales a 5mm de deflexión (la prueba para losas ASTM C-1609 (antes vista), extrae la resistencia residual a 3mm) En promedio la fibra de polipropileno XXXXXXX a 6.0 kg/m3 (paneles: P04 a P06), tiene una resistencia residual de 59.3% a 5 mm de deflexión, a 3 mm tuvo una mayor resistencia residual. Y en la dosificación de 7.0 kg/m3 (paneles: P07 a P09) tuvo en promedio una resistencia residual de 69.0% a 5 mm de deflexión, donde de igual manera 3 mm sería mayor este valor. Este comportamiento es común, a mayor desplazamiento menor capacidad de carga.

Esta prueba está diseñada para revestimientos de concreto lanzado, por lo cual se buscan deflexiones mucho mayores que las losas y podemos obtener valores de resistencia residual a estas grandes deflexiones (40mm) aunque son significativamente menores a los de una deflexión de 5mm. Lo que esta prueba busca es la tenacidad (absorción de energía (J)) que soportará el elemento a esta deflexión.

Área bajo la curva de TENACIDAD (abs de energía) de un

concreto reforzado con 6.0 kg/m3 de fibra de polipropileno “X”

Resistencia Residual a 5mm, 67%