En la presente tesis se hacen referencias de los materiales empleados, sus características y otros, cabe indicar, a su vez, los resultados de los ensayos para determinar el diseño de mezcla, así como, la de las variables evaluadas como f’c en un periodo de 7, 14, 21 y 28 días y el módulo de rotura en las vigas ensayadas. Se hace un enfoque especial al comportamiento del concreto reforzado con fibra viendo como influye su presencia en el concreto, aumentando o mejorando su capacidad para controlar las fisuras y otras variables que se pudieran presentar ante factores extremos. Finalmente realizamos ensayos de concreto con fibra en diferentes periodos de tiempo comparado con concreto normal, obteniendo así las conclusiones y recomendaciones que se detallan al final de la tesis en mención, mediante los resultados de las variables evaluadas y un análisis económico.

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Caballero Morrison, KE. (2015). Estudio teórico-experimental de soportes esbeltos de hormigón armado con fibras de acero sometidos a compresión y carga lateral cíclica [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/48550 / TESIS

A produção industrial do consolo tradicional apresenta dificuldades devido à grande quantidade de armadura em um espaço pequeno. Além da armadura do tirante principal, normalmente se utilizam estribos verticais e horizontais. O presente estudo experimental propõe um consolo moldado em etapa anterior à do pilar, com a armadura e superfícies preparadas para a ligação posterior com o pilar, durante a concretagem deste elemento. O consolo dispõe somente da armadura do tirante principal e de fibras metálicas incorporadas à matriz de concreto, sem estribos verticais ou horizontais. Em alguns modelos foi utilizado um tipo de armadura de costura alternativo. As principais variáveis analisadas foram a taxa de armadura e o arranjo das barras dos tirantes. A adição de fibras ao consolo reduziu a fissuração na biela de compressão e aumentou a resistência à ruptura dos consolos em 8%, apresentando boa ductilidade, mesmo depois da máxima solicitação. Com o aumento da armadura do tirante no consolo com fibras, a resistência à ruptura foi 69% maior. Considerando o patamar de solicitação de serviço do consolo tradicional, os modelos moldados em etapas distintas apresentaram aberturas de fissuras na interface consolo-pilar 33% maiores, apesar de demorarem mais a aparecer. Entretanto, quando aumentada a taxa de armadura principal, os modelos moldados em etapas distintas demonstraram fissuras 23% menores que o consolo tradicional. / The industrial production of traditional corbel presents some difficulties due to the great quantity of reinforcement in a small space. Beyond the main bars, it is generally used vertical and horizontal stirrups. This experimental study proposes a corbel shaped in the prior stage to the column, with the reinforcement and surfaces prepared to the later connection with the column during the molding of it. The corbel has only the reinforcement of main bars and steel fibers incorporated to the concrete matrix, without vertical or horizontal stirrups. In some models were used a kind of alternative secondary reinforcement. The main variables analyzed were the reinforcement rate and the arrangement of the main bars. The addition of fibers to the corbel reduced the crack in the compressed diagonal and increased the resistance to rupture of corbels in 8%, presenting a reasonable ductility even after the maximum load. With the increase of reinforcement of main bars in the corbel with fibers, the resistance to rupture was 69% greater. Considering the baseline of service load of traditional corbel, models shaped in distinct stages presented crack openings 33% larger, in spite of taking a longer time to show up. However, when the rate of primary reinforcement was increased, the models shaped in distinct stages had cracks 23% smaller than the traditional corbel.

A tecnologia dos materiais a base de cimento Portland vem se desenvolvendo rapidamente, onde a melhoria das propriedades mecânicas vem sendo alcançada, eliminando os agregados graúdos e estudando a composição granulométrica da mistura, procurando preencher os vazios utilizando materiais finos e ultrafinos, como pó de quartzo e a sílica ativa. Esta pesquisa tem como objetivos: desenvolver concreto de pós reativos com resistência à compressão próxima de 200 MPa e módulo de elasticidade acima de 45 GPa; propor uma relação constitutiva para o material, considerando o volume de fibras; especificar as deformações máximas na tração e na compressão; e verificar a influência das fibras nas resistências à compressão e à tração na flexão. Para isso, foi utilizado o método de empacotamento das partículas sólidas, com o intuito de definir composições granulométricas, e desenvolveu-se técnicas necessárias para a moldagem, adensamento e cura térmica. A análise experimental compreendeu o estudo das seguintes propriedades: resistência à compressão, módulo de elasticidade, resistência à tração na flexão, deformações e ductilidade. As fibras metálicas melhoraram as propriedades mecânicas e aumentaram a ductilidade do concreto. A temperatura de cura e o tempo de submissão ao tratamento térmico, tornou o material mais resistente. A deformação específica máxima na compressão foi definida experimentalmente como 4,3%. O limite elástico para as deformações de tração ficou em 0,28%. Foi proposta uma relação constitutiva para tensões de compressão, que pode ser utilizada para concretos de pós reativos, com resistência à compressão próxima de 200 MPa e taxa de fibras até 4% em volume. Os resultados obtidos indicam que o concreto de pós reativos desenvolvido apresentou altas resistências à compressão e à tração na flexão, onde a microestrutura do material mostrou-se com baixíssima porosidade e interface pasta - agregado praticamente suprimida. A tecnologia desenvolvida nesta pesquisa pode ser considerada um grande avanço na tecnologia de materiais a base de cimento Portland que, com maiores aperfeiçoamentos, espera-se a aplicação desse material em situações que tirem proveito das excelentes propriedades mecânicas e durabilidade / The technology of Portland cement materials has developed quickly, where the improvement of the mechanical properties has been reached, eliminating the coarse aggregates and studying the granular mixture, in order to fill the emptiness with fine and ultra-fine materials, like crushed quartz and silica fume. The present paper aimed: develop reactive powder concrete with compressive strength close to 200 MPa and module of elasticity above 45 GPa; propose a strength x strain relationship in compression for the material considering the volume of fibers; specify the maximum strain in the traction and in the compression; and to verify the influence of the fibers in the compression strength and in the bending strength. It went using the method of packing of the solid particles to define the grain size distribution, and necessary techniques were developed for the preparation and thermal cure. The experimental analysis understood the study of the following properties: compression strength, module of elasticity, bending strength, strain and ductility. The metallic fibers improved the mechanical properties and they increased the ductility of the concrete. The cure temperature and the time of submission to the thermal treatment, improved the compression strength. The maximum strain in the compression was defined experimentally as 4,3%. The elastic limit for the traction strain was 0,28%. A strength x strain relationship in compression was proposed, and can be used in reactive powders concrete, with compression strength of around 200 MPa and rate of fibers of up to 4% of volume. The results indicate that the reactive powders concrete developed presented excellent compression strength and bending strength, and the material presented a microestrutura with low porosity. The technology developed in this research can be considered a great progress in the technology of materials with Portland cement, and the application of that material is expected in situations that use advantage of the excellent mechanical properties and durability

A tecnologia dos materiais a base de cimento Portland vem se desenvolvendo rapidamente, onde a melhoria das propriedades mecânicas vem sendo alcançada, eliminando os agregados graúdos e estudando a composição granulométrica da mistura, procurando preencher os vazios utilizando materiais finos e ultrafinos, como pó de quartzo e a sílica ativa. Esta pesquisa tem como objetivos: desenvolver concreto de pós reativos com resistência à compressão próxima de 200 MPa e módulo de elasticidade acima de 45 GPa; propor uma relação constitutiva para o material, considerando o volume de fibras; especificar as deformações máximas na tração e na compressão; e verificar a influência das fibras nas resistências à compressão e à tração na flexão. Para isso, foi utilizado o método de empacotamento das partículas sólidas, com o intuito de definir composições granulométricas, e desenvolveu-se técnicas necessárias para a moldagem, adensamento e cura térmica. A análise experimental compreendeu o estudo das seguintes propriedades: resistência à compressão, módulo de elasticidade, resistência à tração na flexão, deformações e ductilidade. As fibras metálicas melhoraram as propriedades mecânicas e aumentaram a ductilidade do concreto. A temperatura de cura e o tempo de submissão ao tratamento térmico, tornou o material mais resistente. A deformação específica máxima na compressão foi definida experimentalmente como 4,3%. O limite elástico para as deformações de tração ficou em 0,28%. Foi proposta uma relação constitutiva para tensões de compressão, que pode ser utilizada para concretos de pós reativos, com resistência à compressão próxima de 200 MPa e taxa de fibras até 4% em volume. Os resultados obtidos indicam que o concreto de pós reativos desenvolvido apresentou altas resistências à compressão e à tração na flexão, onde a microestrutura do material mostrou-se com baixíssima porosidade e interface pasta - agregado praticamente suprimida. A tecnologia desenvolvida nesta pesquisa pode ser considerada um grande avanço na tecnologia de materiais a base de cimento Portland que, com maiores aperfeiçoamentos, espera-se a aplicação desse material em situações que tirem proveito das excelentes propriedades mecânicas e durabilidade / The technology of Portland cement materials has developed quickly, where the improvement of the mechanical properties has been reached, eliminating the coarse aggregates and studying the granular mixture, in order to fill the emptiness with fine and ultra-fine materials, like crushed quartz and silica fume. The present paper aimed: develop reactive powder concrete with compressive strength close to 200 MPa and module of elasticity above 45 GPa; propose a strength x strain relationship in compression for the material considering the volume of fibers; specify the maximum strain in the traction and in the compression; and to verify the influence of the fibers in the compression strength and in the bending strength. It went using the method of packing of the solid particles to define the grain size distribution, and necessary techniques were developed for the preparation and thermal cure. The experimental analysis understood the study of the following properties: compression strength, module of elasticity, bending strength, strain and ductility. The metallic fibers improved the mechanical properties and they increased the ductility of the concrete. The cure temperature and the time of submission to the thermal treatment, improved the compression strength. The maximum strain in the compression was defined experimentally as 4,3%. The elastic limit for the traction strain was 0,28%. A strength x strain relationship in compression was proposed, and can be used in reactive powders concrete, with compression strength of around 200 MPa and rate of fibers of up to 4% of volume. The results indicate that the reactive powders concrete developed presented excellent compression strength and bending strength, and the material presented a microestrutura with low porosity. The technology developed in this research can be considered a great progress in the technology of materials with Portland cement, and the application of that material is expected in situations that use advantage of the excellent mechanical properties and durability

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil. Área de Especialização de Materiais e Processos de Construção. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

A produção industrial do consolo tradicional apresenta dificuldades devido à grande quantidade de armadura em um espaço pequeno. Além da armadura do tirante principal, normalmente se utilizam estribos verticais e horizontais. O presente estudo experimental propõe um consolo moldado em etapa anterior à do pilar, com a armadura e superfícies preparadas para a ligação posterior com o pilar, durante a concretagem deste elemento. O consolo dispõe somente da armadura do tirante principal e de fibras metálicas incorporadas à matriz de concreto, sem estribos verticais ou horizontais. Em alguns modelos foi utilizado um tipo de armadura de costura alternativo. As principais variáveis analisadas foram a taxa de armadura e o arranjo das barras dos tirantes. A adição de fibras ao consolo reduziu a fissuração na biela de compressão e aumentou a resistência à ruptura dos consolos em 8%, apresentando boa ductilidade, mesmo depois da máxima solicitação. Com o aumento da armadura do tirante no consolo com fibras, a resistência à ruptura foi 69% maior. Considerando o patamar de solicitação de serviço do consolo tradicional, os modelos moldados em etapas distintas apresentaram aberturas de fissuras na interface consolo-pilar 33% maiores, apesar de demorarem mais a aparecer. Entretanto, quando aumentada a taxa de armadura principal, os modelos moldados em etapas distintas demonstraram fissuras 23% menores que o consolo tradicional. / The industrial production of traditional corbel presents some difficulties due to the great quantity of reinforcement in a small space. Beyond the main bars, it is generally used vertical and horizontal stirrups. This experimental study proposes a corbel shaped in the prior stage to the column, with the reinforcement and surfaces prepared to the later connection with the column during the molding of it. The corbel has only the reinforcement of main bars and steel fibers incorporated to the concrete matrix, without vertical or horizontal stirrups. In some models were used a kind of alternative secondary reinforcement. The main variables analyzed were the reinforcement rate and the arrangement of the main bars. The addition of fibers to the corbel reduced the crack in the compressed diagonal and increased the resistance to rupture of corbels in 8%, presenting a reasonable ductility even after the maximum load. With the increase of reinforcement of main bars in the corbel with fibers, the resistance to rupture was 69% greater. Considering the baseline of service load of traditional corbel, models shaped in distinct stages presented crack openings 33% larger, in spite of taking a longer time to show up. However, when the rate of primary reinforcement was increased, the models shaped in distinct stages had cracks 23% smaller than the traditional corbel.

Debido al incremento tránsito, el poco o nulo mantenimiento de la vía, la falta de drenaje pluvial y los estragos ocasionados por el fenómeno de “El Niño Costero”, la infraestructura vial de la Av. Sánchez Cerro se ha deteriorado a tal punto de presentar fallas estructurales y nulos niveles de serviciabilidad que no permiten un tránsito adecuado de los vehículos y peatones que circulan por la zona, afectando el confort del ciudadano y el paisajismo de la ciudad. Ante ello, y debido a que la zona es altamente comercial, con muchas interferencias producidas por los servicios públicos, las tendencias de sostenibilidad a nivel global y los niveles existentes en el proyecto, se ha realizado optado por realizar una propuesta de rehabilitación del pavimento mediante una base reciclada de asfalto con colocación de una losa de pavimento rígido que permita cumplir con los objetivos del proyecto. El objetivo principal del estudio es realizar el diseño del reciclado mecánico, también conocido como RAP, y el diseño de la losa de concreto del pavimento rígido mediante las metodologías AASHTO 1993, PCA 1984 y la “Yield Line Theory” (basada en Technical Report N° 34 del Eurocódigo) utilizada para el diseño de losas reforzadas con fibras que permita verificar las condiciones de diseño, brindando soluciones tradicionales y alternativas que permitan mantener los niveles de la vía. / Due to the increase in traffic, the lack of maintenance and drainage of the road and the damage caused by "El Niño Costero", the infrastructure of Sánchez Cerro avenue has deteriorated to the point of presenting structural failures and zero levels of serviceability that do not allow the transit of vehicles and pedestrians, affecting the comfort of the citizen and the landscape of the city. Given this, and because the area is highly commercial, with many interferences produced by public services, the global sustainability trends and existing levels in the project, it has been decided to carry out a proposal for the rehabilitation of the pavement through a recycled asphalt pavement (RAP) with the placement of a concrete slab that allows reach the objectives of the project. The main objective is to carry out the mechanical recycling design and the design of the rigid pavement concrete slab using the AASHTO 1993, PCA 1984 and “Yield Line Theory” methodologies (based on Technical Report No. 34 of the Eurocode) used for the design of slabs reinforced with fibers that allows to verify the design conditions, providing traditional and alternative solutions that allow maintaining the levels of the road. / Tesis

O Concreto de Alto Desempenho (CAD) tem sido extensivamente estudado em muitos centros de pesquisas porque seu uso tem aumentado de maneira significativa na construção civil. Mas a fragilidade deste material, quando a resistência à compressão é alta, tem levado os pesquisadores a estudar maneiras de diminuir esta característica, como por exemplo aumentando as taxas de armaduras transversal e/ou longitudinal dos elementos estruturais em concreto armado. Este trabalho trata do uso de fibras adicionadas ao concreto para uso em pilares submetidos à compressão, visando dar subsídios técnicos em outra maneira de se obter ductilidade em elementos de concreto de alta resistência, utilizando taxas usuais de armadura transversal. Apresenta-se um estudo experimental sobre pilares em concreto de alto desempenho com adição de fibras metálicas, com seção transversal de 200 mm x 200 mm e altura de 1200 mm, submetidos à compressão centrada, onde o concreto apresenta uma resistência média à compressão de 80 MPa. As taxas volumétricas de fibras foram de 0,25%; 0,50%, 0,75% e 1,00%, adotaram-se taxas volumétricas de estribos de 0,55%, 0,82% e 1,63% e a taxa geométrica de armadura longitudinal de 2,41% permaneceu a mesma para todos os pilares. Percebeu-se que a ruptura dos pilares foi mais dúctil quanto maior era a quantidade de fibras adicionadas ao concreto. Na análise teórica feita com os modelos, constatou-se que somente a seção transversal do núcleo, ou seja, aquela delimitada pelos eixos dos estribos, contribui para a resistência dos pilares, para pequenas taxas de fibras adicionadas ao concreto. / High Performance Concrete (HPC) has been studied extensively at many centres of research, because of its increasing use in reinforced concrete buildings. Since HPC is a brittle material, mainly when its strength is high (HSC), studies have been done to increase its ductility. Increases in longitudinal and/or transverse steel ratios can improve the ductility of HPC elements. This work shows a research about concrete with steel fibres for columns under compression load, in another way to obtain ductility in high strength concrete elements with usual stirrups ratio. It was made a experimental studied about columns in HSC with steel fibres addition, with 20 cm x 20 cm of cross section and 120 cm high, under compression load. The concrete strength was about 80 MPa, the volumetric fibres ratio were 0,25%, 0,50%, 0,75% and 1,00%, the stirrups ratio were 0,55%, 0,82% and 1,63% and the longitudinal bars ratio was constant for all columns. It was noted that the columns failure was more ductile when the fibres ratio was higher. It was verified on theoretical analyses made with the models that only the cross-sectional core, it means the section delimited by the stirrups, effectively contributed to the load capacity of the columns.