Abraham Hidalgo - “Hormigón reforzado con macrofibras sintéticas para uso estructural Evidencia técnica versus narrativa impuesta

Hormigón reforzado con macrofibras
sintéticas para uso estructural:
Evidencia Técnica vs Narrativa Impuesta
M.C. Abraham Hidalgo Bermúdez
Supervisor de Área Técnica BarChip LATAM

BarChip es Global y Diversificado
N o r u e g a
Rusia
Polonia
Mongolia
C a n a d á
Hungría
Bulgaria
E.U.A.
Turquía
Emiratos
Árabes
China
J a p ó n
M é x i c o
Cuba
Caribe
Arabia
Saudita
India
Tailandia
Ecuador
B r a s i l
N o r t e
Asia
Nuestro viaje comenzó en
1993, cuando Hagihara
Industries introdujo la
Macrofibra BarChip en el
mercado de la
construcción en Japón.
P e r ú
C h i l e
B r a s i l
S u r
B r a s i l
Sudáfrica
A u s t r a l i a
En 2018 nos fusionamos en una sola compañía, BarChip Inc. Hoy, somos una red global de expertos en concreto y fibra,
dedicados a encontrar soluciones duraderas para todos nuestros clientes.

Concreto y Tipos de Refuerzo Discontinuo
Esfuerzos a
compresión
Elementos discontinuos que le brindan al concreto la
garantía de soportar esfuerzos a tensión generados por
los cambios volumétricos y cargas externas.
Esfuerzos a
tensión
Debido a que es un
material base cemento
Fibras de Acero
Es necesario aplicarle un refuerzo para
contrarrestar su comportamiento
frágil y mejorar su capacidad de
deformación.
Fibras Sintéticas

Fibras BarChip y su uso en la Industria
No existe una fibra
universal
¡Creamos una fibra BarChip para cada tipo de aplicación!
Pavimentos Prefabricados
Pisos Industriales Soporte y Revestimiento

Aporte de las fibras al concreto endurecido
La adición de fibras mejora sustancialmente las
características del concreto, transformando el
desempeño de elastico-frágil (frágil) a elastoplástico
(dúctil), por lo que es adecuado para
aplicaciones estructurales.
Efecto de las fibras en el concreto estructural:
• Aporta resistencia residual
• Aporta mayor tenacidad
• Aporta mayor ductilidad
Resistencia Residual
Comportamiento CS
Comportamiento CRF

Durabilidad del CRF
Refuerzo Sano
Refuerzo Corroído
El Acero contiene tres de los cuatro
elementos necesarios para que se pueda
presentar el proceso electroquímico de
corrosión.
Estable en ambiente alcalino
Expuesto al oxígeno
Fibras de acero
Fibras s intéticas
‣ Un ánodo cede electrones al circuito.
‣ Un cátodo recibe electrones.
‣ Un conductor, usado como ruta metálica
‣ Un electrolito (líquido), flujo de electrones.
Mayor D urabilidad

Refuerzo Estructural del CRF
EN - 14651
• Según lo establecido por el CM2010
El CRF es estructural si:
R1
P
15 x 15 x 55 cm
R3
R1
P Lop
CRF Estructural
R1
R2
R3
R4

Influencia del Módulo de Elasticidad
Resistencia a la deformación
elástica, cuando se le aplica una
fuerza a un determinado material.
El módulo de elasticidad influye en el control de
grietas, pero no es el único factor importante.
También son relevantes:
Fibras de Acero
Fibras S intéticas
200 GPa 12 GPa
• Longitud
• Diámetro
• Relación de aspecto (L/D)
• Adherencia y anclaje con la matriz
• Contenido de fibras (influencia de la densidad)
Esfuerzos a tensión

Aplicación para Soporte Temporal y Permanente
Narrativa Impuesta
Únicamente Temporal
Factores que intervienen en la estabilidad del soporte:
• Calidad del macizo rocoso
• Presencia de fallas o fracturas
• Presión del agua subterránea
• Vibraciones y cargas externas
Temporal y Permanente
Fisuras controladas
por el CRF bajo carga
constante… Creep
A través del Creep se cuestionan la durabilidad
del sostenimiento de concreto reforzado con
fibras sintéticas.

Fenómeno del Creep para el CRF
El creep en el concreto es la deformación lenta y
progresiva del material con el tiempo, cuando
este se encuentra sometido a una carga
constante.
… las fibras NO eliminan el Creep en el
concreto, pero SÍ reducen sus efectos y
controlan el comportamiento estructural.
• El concreto tiende a formar microgrietas
cuando se deforma por creep.
Es tructura Amorfa
C – S - H
Es tructura C ris talina
C H
Microgrietas en la
matriz de C RF
• P ermite un deslizamiento
interno de cadenas
• Se reordena las moléculas
de agua y iones de Ca.
• No se deforman, por su
comportamiento frágil, pero
a pequeñas deformaciones
generan microfis uras .
• Las fibras actúan como puentes de refuerzo
que limitan el crecimientos de esas fisuras,
manteniendo la integridad estructural.

Determinación del Creep para el CRF
Ensayos Alternos
‣ Efecto del C reep en el desempeño residual del C RF
Tracción Pura
Etapa 1
• Dis pers ión de los resultados
por efecto del montaje y la
excentricidad entre barras
centrales.
Etapa 2
Etapa 3
TC 261 – CCF de RILEM
Tracción por flexión
• Más fácil de ejecutar y
estandarizado.
• Reflejo del comportamiento de
cargas reales en elementos
como vigas y los as .
• Etapa 1 – Pre Agrietamiento (O-C)
• Etapa 2 – Carga Sostenida (D-G)
• Etapa 3 – Post Creep (H-K)

Determinación del Creep para el CRF
EN - 14651
• Valores de E nsayo de R eferencia
fR2
fR3
fR4
• Valores del E nsayo con C reep • Efecto del C reep
en el desempeño
residual del C RF
fR2
fR3
fR4

Evidencia Técnica para el Creep – Proyecto AVO ll
Artículo de investigación
Propiedades en estado fresco
Elaboración de vigas
Llenado de probetas
Sistemas de refuerzo
HP1.- 30 kg/m3 de fibras metálicas
HP2.- 15 kg/m3 de fibras metálicas + 3.5 kg/m3
fibra sintéticas BarChip
+
HP3.- 7 kg/m3 de fibras sintéticas BarChip
Vibrado de probetas
HP4.- 10 kg/m3 de fibras metálicas + 5 kg/m3
fibra sintéticas BarChip
+

Evidencia Técnica para el Creep – Proyecto AVO ll
HP1.- 30 kg/m3 de fibras metálicas
HP3.- 7 kg/m3 de fibras sintéticas BarChip
Sin efecto perjudicial del Creep en
el desempeño residual del CRFS
HP2.- 15 kg/m3 de fibras metálicas + 3.5
kg/m3 fibra sintéticas
HP4.- 10 kg/m3 de fibras metálicas +
5 kg/m3 fibra sintéticas BarChip

Proyectos de Infraestructura Vial y Minera
Túneles Acceso y Ventilación PMCHS (2012)
Pique de Ventilación PMCHS (2013) Túnel Vial Acceso Nor Oriente, Chicureo (2017)
Túnel Vial El Melón II, La Calera (2019) Túnel Vial Kennedy Lo Saldés, Las Condes (2016) Túnel AVO I (2020)

Proyectos de Infraestructura Hidroeléctrica
Hidroeléctrica Alto Maipo/Chile 2013
Hidroeléctrica Angostura/Chile 2009 Hidroeléctrica Los Hierros/Chile (2012)
Central Hidroeléctrica Chaglla/Perú 2014 Central Hidroeléctrica Cheves/Perú 2012
Hidroeléctrica Ituango/Colombia 2015

Nuestra Oferta
BarChip no es sólo un proveedor de fibras,
sino un Proveedor de Soluciones Integrales :
Proveedor de
Soluciones Integrales
Diseño e Ingeniería Estructural
• Asegurar el uso de normativa adecuada
• Revisión de especificaciones y alcances de
proyecto
• Propuesta diseño estructural
• Análisis con software de elemento finito
Soporte en Diseño de Mezclas
• Propuesta de proporción de agregados
• Propuesta de aditivos y agregados
• Propuesta optimización de mezcla
• Revisión de Revenimiento y trabajabilidad
Asistencia en Colocación del CRF
• Certificación con lanzadora EFNARC
• Evaluación de lanzadoras
• Evaluación de equipos
• Acompañamiento en proceso de trabajo
• Asesoramiento en técnicas de acabado
Evaluación del Control de Calidad
• Tomas de muestras
• Ensayos en laboratorio
• Revisión de procesos de ensaye
• Análisis de resultados obtenidos.