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Influencia de la orientación y la densidad de las fibras en la resistencia a tracción por flexión de hormigones
Influence of fibre volume fraction and fibre orientation on the residual flexural tensile strength of fibre-reinforced concrete
Jesús Mínguez Algarraa,
Autor para correspondencia
jminguez@ubu.es

Autor para correspondencia.
, Dorys González Cabrerab, Miguel Ángel Vicente Cabrerac
a Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. Dr. por la Universidad de Burgos. Universidad de Burgos, Profesor Asociado, Burgos, España
b Dr. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. Universidad de Burgos, Profesor Contratado Doctor Fijo, Burgos, España
c Dr. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. Universidad de Burgos, Profesor Titular de Universidad, Burgos, España
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respectivamente&#46;</p><p id="par0010" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Estos valores son emp&#237;ricos para cada dosificaci&#243;n de hormig&#243;n&#44; y se obtienen a trav&#233;s del correspondiente ensayo normalizado de flexi&#243;n en tres puntos <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0075">&#91;2&#93;</a>&#46;</p><p id="par0015" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El resultado obtenido en este ensayo est&#225; fuertemente condicionado por la densidad de fibras y su orientaci&#243;n&#44; adem&#225;s de por el tipo de fibra&#46; Por un lado&#44; cuanto mayor es la cantidad de fibras o&#44; dicho de otro modo&#44; su densidad&#44; mayor es la resistencia residual&#46; Por otra parte&#44; cuando las fibras se encuentran orientadas paralelamente a la direcci&#243;n de la tracci&#243;n&#44; su eficiencia estructural es m&#225;s alta y el resultado macrosc&#243;pico es una mayor resistencia residual&#46; Por el contrario&#44; si las fibras se encuentran orientadas perpendicularmente a la direcci&#243;n de la tracci&#243;n&#44; su influencia es nula y&#44; de facto&#44; el material se comporta como si no tuviese fibras&#46;</p><p id="par0020" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Hasta la fecha&#44; la orientaci&#243;n de las fibras es un fen&#243;meno que no es controlable durante la construcci&#243;n&#44; lo que introduce incertidumbre en el resultado final&#46; La orientaci&#243;n de las fibras&#44; como tantos otros fen&#243;menos en el hormig&#243;n&#44; muestra un claro efecto de escala&#46; Esto hace que en probetas peque&#241;as&#44; como las que habitualmente se utilizan en los ensayos de caracterizaci&#243;n de los hormigones con fibras&#44; la orientaci&#243;n de estas sea&#44; fundamentalmente&#44; a lo largo del eje de la misma&#44; mientras que en elementos m&#225;s grandes &#40;vigas o losas&#41; su orientaci&#243;n sea muy diferente&#46; Este hecho afecta significativamente a la resistencia residual real del hormig&#243;n&#44; puesto que en la probeta se obtienen&#44; por norma general&#44; valores de resistencia residual sustancialmente m&#225;s altos que los que se obtienen en las piezas m&#225;s grandes <a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0080">&#91;3&#8211;5&#93;</a>&#46;</p><p id="par0025" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Existen numerosos trabajos de investigaci&#243;n que constatan c&#243;mo la densidad de fibras y su orientaci&#243;n modifican los valores de f<span class="elsevierStyleInf">R&#44;i</span><a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0095">&#91;6&#8211;12&#93;</a>&#46; Sin embargo&#44; en todas ellas tanto la densidad de las fibras como su orientaci&#243;n son valores meramente estimativos&#46; En el caso de la densidad se llevan a cabo diferentes dosificaciones con diferente contenido en fibras&#46; Se asume que todas las probetas de una misma amasada tienen la misma densidad&#44; sin tener en cuenta que la distribuci&#243;n de las fibras no es perfecta y que unas probetas pueden tener m&#225;s fibras que otras&#46;</p><p id="par0030" class="elsevierStylePara elsevierViewall">De forma an&#225;loga&#44; en los estudios que tratan de estimar la influencia de la orientaci&#243;n de las fibras se desarrolla un proceso de fabricaci&#243;n de las probetas que condiciona una orientaci&#243;n de las fibras dominante&#46; Se asume la hip&#243;tesis de que las fibras de todas las probetas muestran dicha orientaci&#243;n&#44; sin tener en cuenta que el proceso no es perfecto y que no todas las fibras presentan la orientaci&#243;n esperada&#46;</p><p id="par0035" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Este trabajo de investigaci&#243;n tiene por objeto determinar la resistencia residual a tracci&#243;n &#40;f<span class="elsevierStyleInf">R&#44;i</span>&#41; de probetas de hormig&#243;n de alta resistencia reforzado con fibras met&#225;licas cuya distribuci&#243;n de fibras es previamente conocida&#44; la cual ha sido obtenida utilizando un equipo de tomograf&#237;a axial computarizada &#40;CT-Scan&#41;&#46; Esta t&#233;cnica&#44; no destructiva&#44; permite conocer la orientaci&#243;n y la posici&#243;n de cada una de las fibras individualmente&#46; A partir de estos datos es posible conocer los histogramas de distribuci&#243;n de las fibras y su orientaci&#243;n dominante&#44; y tambi&#233;n la densidad de fibras en la probeta&#46; Una explicaci&#243;n m&#225;s detallada del proceso se puede encontrar en la referencia <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0065">&#91;13&#93;</a>&#46;</p><p id="par0040" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En este trabajo se analizan un total de 8 probetas prism&#225;ticas&#44; de 100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#215;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#215;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>350<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm&#44; extra&#237;das a partir de un muro de 900<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#215;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>350<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#215;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm&#46; Cada probeta es extra&#237;da de una regi&#243;n diferente del muro y&#44; adem&#225;s&#44; seg&#250;n una orientaci&#243;n diferente&#46; En consecuencia&#44; cada probeta presenta una densidad de fibras y una orientaci&#243;n diferentes&#46; Previamente a la realizaci&#243;n del ensayo de flexi&#243;n en tres puntos&#44; todas las probetas son escaneadas para obtener la orientaci&#243;n y la distribuci&#243;n de las fibras&#46;</p></span><span id="sec0010" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleLabel">2</span><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0030">Programa experimental</span><p id="par0045" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En este apartado se describe el material&#44; el procedimiento de fabricaci&#243;n de las probetas y el proceso de escaneado y tratamiento de im&#225;genes&#44; as&#237; como los ensayos de caracterizaci&#243;n realizados&#46;</p><span id="sec0015" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleLabel">2&#46;1</span><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0035">Materiales</span><p id="par0050" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El material utilizado en este trabajo es un hormig&#243;n de alta resistencia reforzado con fibras met&#225;licas&#44; realizado con &#225;rido sil&#237;ceo de 12<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm de tama&#241;o m&#225;ximo&#44; cemento tipo CEM I 52&#46;5 R&#44; humo de s&#237;lice y superplastificante&#46; Las probetas fueron prism&#225;ticas de 100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#215;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#215;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>350<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm&#44; con una resistencia a compresi&#243;n de 78&#44;2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>MPa&#46; El hormig&#243;n fue reforzado con fibras met&#225;licas &#40;1&#37; vol&#41; tipo hook-ended&#44; de 45<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm de longitud y 1&#44;2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm de di&#225;metro&#46; La resistencia a tracci&#243;n de las fibras es de 1&#46;200<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>MPa&#46;</p></span><span id="sec0020" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleLabel">2&#46;2</span><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0040">Proceso de fabricaci&#243;n de las probetas</span><p id="par0055" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Se construy&#243; un muro vertical de dimensiones 900<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#215;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>350<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#215;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm para posteriormente extraer probetas en diferentes zonas&#46; El hormigonado del mismo se realiz&#243; desde su cara superior&#46; Para su compactaci&#243;n se utilizaron vibradores de aguja convencionales &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0005">fig&#46; 1</a>&#41;&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0005"></elsevierMultimedia><p id="par0060" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las probetas fueron marcadas en el muro &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0010">fig&#46; 2</a>&#41; para su posterior tallado con unas dimensiones 100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#215;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#215;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>350<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm&#46; El objetivo de la disposici&#243;n de las probetas talladas es utilizar posiciones diferentes donde la densidad y orientaci&#243;n de fibras ser&#225;n presumiblemente distintas&#46; Una vez extra&#237;das del muro&#44; adicionalmente&#44; a todas las probetas se les tall&#243; una entalla&#44; de acuerdo a lo recogido en la EN<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>14651&#58;2005 <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0075">&#91;2&#93;</a></p><elsevierMultimedia ident="fig0010"></elsevierMultimedia><p id="par0065" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las probetas se clasifican en 4 series&#46; Cada una de ellas muestra caracter&#237;sticas diferentes a priori&#58;<ul class="elsevierStyleList" id="lis0005"><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0005"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0070" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Serie A&#46; Compuesta por dos probetas extra&#237;das de la parte superior del muro y con orientaci&#243;n perpendicular a la direcci&#243;n de hormigonado&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0010"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0075" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Serie M&#46; Compuesta por dos probetas extra&#237;das de la parte central del muro y con orientaci&#243;n perpendicular a la direcci&#243;n de hormigonado&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0015"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0080" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Serie B&#46; Compuesta por dos probetas extra&#237;das de la parte inferior del muro y con orientaci&#243;n perpendicular a la direcci&#243;n de hormigonado&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0020"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0085" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Serie C&#46; Compuesta por dos probetas extra&#237;das de la parte central del muro y con orientaci&#243;n paralela a la direcci&#243;n de hormigonado&#46;</p></li></ul></p></span><span id="sec0025" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleLabel">2&#46;3</span><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0045">Determinaci&#243;n de la orientaci&#243;n y la densidad de las fibras</span><p id="par0090" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Una vez talladas las probetas&#44; se escanearon utilizando un equipo de CT-Scan para la obtenci&#243;n de la orientaci&#243;n y la ubicaci&#243;n de cada una de las fibras de cada probeta &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0015">fig&#46; 3</a>&#41;&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0015"></elsevierMultimedia><p id="par0095" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El equipo de tomograf&#237;a escanea la probeta y genera im&#225;genes seccionales de la misma&#46; La distancia entre im&#225;genes es de 200<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;m&#46; El n&#250;mero total de im&#225;genes es de 1&#46;750&#46; La resoluci&#243;n de cada imagen es de 1&#46;024<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#215;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>1&#46;024<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>p&#237;xeles&#46; El tama&#241;o del p&#237;xel es de 15<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#215;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>150<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;m&#46; Las im&#225;genes generadas est&#225;n en escala de grises en funci&#243;n de la densidad de cada punto&#46; Los tonos m&#225;s claros corresponden a puntos de m&#225;s densidad y los tonos m&#225;s oscuros&#44; a los puntos de menos densidad&#46;</p><p id="par0100" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Mediante un proceso de segmentaci&#243;n se identifican los p&#237;xeles pertenecientes a las fibras&#46; A continuaci&#243;n&#44; mediante un algoritmo matem&#225;tico desarrollado por los autores&#44; y descrito en <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0065">&#91;13&#93;</a>&#44; se agrupan&#44; en primer lugar&#44; los p&#237;xeles pertenecientes a la misma fibra dentro de una misma imagen y&#44; a continuaci&#243;n&#44; los grupos de p&#237;xeles pertenecientes a la misma fibra en diferentes im&#225;genes&#46;</p><p id="par0105" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Una vez identificadas todas las fibras&#44; se obtiene&#44; en primer lugar&#44; su posici&#243;n&#44; definida como el centro de gravedad de la nube de puntos que conforma la fibra&#46; En segundo lugar se obtiene la orientaci&#243;n de la fibra&#46; Para ello se ajusta&#44; mediante la t&#233;cnica de m&#237;nimos cuadrados&#44; una recta&#44; que identifica su orientaci&#243;n&#46; La orientaci&#243;n de la fibra se define a partir del &#225;ngulo que forma la recta con los planos principales de la probeta&#44; a saber&#44; XY&#44; XZ e YZ&#46; El eje Z es el eje longitudinal de la probeta&#44; el eje Y es el eje vertical y el eje X es el eje transversal&#46;</p><p id="par0110" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0020">figura 4</a> muestra las orientaciones de cada una de las probetas&#44; ubicadas en su posici&#243;n dentro del muro&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0020"></elsevierMultimedia></span><span id="sec0030" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleLabel">2&#46;4</span><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0050">Medida de la resistencia residual a tracci&#243;n por flexi&#243;n</span><p id="par0115" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las 8 probetas prism&#225;ticas fueron sometidas a un ensayo de flexi&#243;n en tres puntos para determinar la capacidad a flexotracci&#243;n para diferentes valores de CMOD&#46; La distancia entre puntos de apoyo en el ensayo fue de 300<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0025">fig&#46; 5</a>&#41;&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0025"></elsevierMultimedia><p id="par0120" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Para la realizaci&#243;n de los ensayos se utiliza un actuador din&#225;mico de &#177;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>50<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>kN de carga m&#225;xima&#44; modelo MTS 244&#46;41&#44; dotado de una c&#233;lula de carga modelo MTS 661&#46;25 con un rango de &#177;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>50<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>kN y una precisi&#243;n de &#177;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;5<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>kN&#44; un extens&#243;metro de clip modelo MTS 634&#46;12F-24 con un rango m&#225;ximo de 10<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm y 0&#44;01<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm de precisi&#243;n&#44; y dos transductores de desplazamiento inductivos&#44; modelo HBM&#44; de 20<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm de rango y 0&#44;01<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm de precisi&#243;n&#46;</p></span></span><span id="sec0035" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleLabel">3</span><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0055">An&#225;lisis de los resultados</span><p id="par0125" class="elsevierStylePara elsevierViewall">A continuaci&#243;n se muestran los resultados obtenidos&#46; En primer lugar se muestran los resultados obtenidos a partir de an&#225;lisis con CT-Scan&#44; en t&#233;rminos de &#237;ndice de eficiencia y densidad&#46; En segundo lugar se muestran los resultados de los ensayos de flexi&#243;n en tres puntos&#46;</p><span id="sec0040" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleLabel">3&#46;1</span><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0060">Resultados del an&#225;lisis de las fibras con CT-Scan</span><span id="sec0045" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleLabel">3&#46;1&#46;1</span><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0065">&#205;ndice de eficiencia</span><p id="par0130" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En este caso particular&#44; la direcci&#243;n de inter&#233;s es la ortogonal al plano XY&#44; pues es en la que se producir&#225;n las tracciones en el ensayo de flexi&#243;n en tres puntos&#46; A partir de los &#225;ngulos que forman cada una de las fibras respecto a este plano es posible definir el &#171;&#237;ndice de eficiencia&#187; seg&#250;n la siguiente expresi&#243;n &#40;ecuaci&#243;n 1&#41;&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0005"></elsevierMultimedia></p><p id="par0135" class="elsevierStylePara elsevierViewall">siendo f&#945;xy la frecuencia relativa con la que aparece el &#225;ngulo en cada una de las clases del histograma &#40;cada clase est&#225; formada por 10&#176;&#41; y sin<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span><span class="elsevierStyleItalic">&#945;</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleItalic">xy</span></span> es el seno del &#225;ngulo promedio de la clase del histograma considerada&#46; El sumatorio de este producto para todas las clases del histograma da como resultado el &#237;ndice de eficiencia global&#46;</p><p id="par0140" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El &#237;ndice de eficiencia var&#237;a entre 0 y 1&#44; correspondiendo 0 al caso de que todas las fibras est&#233;n contenidas en el plano XY y 1 al caso de que todas las fibras sean ortogonales a dicho plano&#46;</p><p id="par0145" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El an&#225;lisis global de las probetas muestra que las fibras no est&#225;n igualmente distribuidas en toda su masa&#44; sino que existen regiones con un contenido en fibras mayor y otras con un contenido menor&#46; Se propone entonces determinar un &#237;ndice de eficiencia parcial&#44; correspondiente a las fibras que se encuentran en el entorno de la secci&#243;n central&#44; que son las que m&#225;s activamente intervienen en la respuesta a flexi&#243;n de la probeta&#46; Para ello se define una regi&#243;n central de 100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm de longitud y centrada en torno a la secci&#243;n a de la entalla&#46;</p><p id="par0150" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0030">figura 6</a> muestra los histogramas globales de las diferentes familias de probetas&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0030"></elsevierMultimedia><p id="par0155" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#tbl0005">tabla 1</a> muestra los resultados del &#237;ndice de eficiencia global y de la regi&#243;n central&#46;</p><elsevierMultimedia ident="tbl0005"></elsevierMultimedia><p id="par0160" class="elsevierStylePara elsevierViewall">A partir de los datos recogidos se puede observar como las probetas de las series A&#44; M y B &#40;probetas ortogonales a la direcci&#243;n de hormigonado&#41; muestran un &#237;ndice de eficiencia alrededor de 0&#44;6&#46; Se trata de un valor alejado de 1&#44; que era lo inicialmente esperable&#46; Por su parte&#44; la serie C muestra &#237;ndices de eficiencia menores&#44; tal y como era de esperar&#44; aunque lejos de 0&#44; que era lo inicialmente esperado&#46; Por su parte&#44; cabe destacar que existe poca diferencia entre los &#237;ndices de eficiencia de la regi&#243;n central y de la probeta completa&#46;</p></span><span id="sec0050" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleLabel">3&#46;1&#46;2</span><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0070">Densidad de fibras</span><p id="par0165" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En relaci&#243;n a la densidad de las fibras&#44; interesa igualmente el n&#250;mero de fibras que atraviesan la secci&#243;n central&#44; puesto que son las que influyen en la respuesta estructural del elemento&#46; La densidad se define como el cociente entre el n&#250;mero de fibras que atraviesan la secci&#243;n central y el &#225;rea de esta&#46;</p><p id="par0170" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#tbl0010">tabla 2</a> muestra los resultados obtenidos en relaci&#243;n a la densidad&#46;</p><elsevierMultimedia ident="tbl0010"></elsevierMultimedia><p id="par0175" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Tal y como se puede apreciar en la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#tbl0010">tabla 2</a>&#44; existen diferencias notables entre las diferentes probetas&#44; es decir&#44; el reparto de las fibras no es uniforme en todo el elemento estructural&#46; La serie que muestra m&#225;s densidad media es la<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>B&#46; Las series<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>A y<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>M muestran una densidad media similar&#44; aunque esta &#250;ltima con una mayor dispersi&#243;n&#46; Por su parte&#44; la serie<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>C muestra un valor de densidad media ligeramente inferior y una baja dispersi&#243;n&#46;</p></span></span><span id="sec0055" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleLabel">3&#46;2</span><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0075">Resultados del ensayo de flexi&#243;n en tres puntos</span><p id="par0180" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0035">figura 7</a> se muestran los diagramas tensi&#243;n - CMOD de todas las probetas&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0035"></elsevierMultimedia><p id="par0185" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Estas gr&#225;ficas muestran que existe un comportamiento muy diferente entre unas probetas y otras&#44; aun cuando todas provienen del mismo muro y&#44; en consecuencia&#44; el material que las conforma es el mismo&#46;</p><p id="par0190" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Llama la atenci&#243;n&#44; en primer lugar&#44; que las probetas que presentan una densidad m&#225;s baja&#44; fundamentalmente las probetas C1&#44; C2 y M2&#44; muestran un comportamiento posfisuraci&#243;n m&#225;s fr&#225;gil&#44; con una ca&#237;da muy brusca de la resistencia residual&#46; En el caso de las probetas C1 y C2&#44; este fen&#243;meno se ve amplificado por el hecho de que su &#237;ndice de eficiencia es m&#225;s bajo&#46;</p><p id="par0195" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#tbl0015">tabla 3</a> muestra los valores del l&#237;mite de proporcionalidad y la resistencia residual a la flexi&#243;n en tracci&#243;n obtenidos&#46;</p><elsevierMultimedia ident="tbl0015"></elsevierMultimedia><p id="par0200" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las probetas que muestran una mayor resistencia residual media son las probetas dispuestas de forma horizontal en el muro &#40;A&#44; M y B&#41;&#46; Esta mayor resistencia residual est&#225; relacionada con un &#237;ndice de eficiencia y densidad de fibras mayores&#46; En la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0040">figura 8</a> se muestra la correlaci&#243;n entre la resistencia residual y el &#237;ndice de eficiencia&#44; por una parte&#44; y la densidad&#44; por otra&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0040"></elsevierMultimedia><p id="par0205" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0040">figura 8</a> muestra una fuerte correlaci&#243;n entre la resistencia residual y el &#237;ndice de eficiencia y la densidad&#46; En ambos casos la relaci&#243;n es proporcional&#44; de tal modo que un incremento del &#237;ndice de eficiencia y&#47;o la densidad implican un incremento de la resistencia residual del hormig&#243;n&#46;</p><p id="par0210" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Se trata de correlaciones muy interesantes&#44; en la medida en que permiten entender c&#243;mo se comportan elementos m&#225;s grandes de hormig&#243;n con fibras &#40;losas o vigas&#44; por ejemplo&#41;&#44; que muestran una orientaci&#243;n de fibras muy distinta a la de las probetas prism&#225;ticas de control&#46;</p></span></span><span id="sec0060" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleLabel">4</span><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0080">Conclusiones</span><p id="par0215" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En este art&#237;culo se ha estudiado experimentalmente la relaci&#243;n existente entre la orientaci&#243;n y la densidad de las fibras y el comportamiento mec&#225;nico a tracci&#243;n por flexi&#243;n en el caso de hormigones de alta resistencia reforzados con fibras met&#225;licas&#46; Para la determinaci&#243;n de la orientaci&#243;n y la densidad de las fibras se ha utilizado la tecnolog&#237;a CT-Scan y un software de posproceso especialmente desarrollado por los autores&#46; A continuaci&#243;n se exponen las conclusiones m&#225;s significativas de este trabajo&#58;<ul class="elsevierStyleList" id="lis0010"><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0025"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0220" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La utilizaci&#243;n de la tecnolog&#237;a CT-Scan en hormig&#243;n con fibras abre una v&#237;a de estudio muy interesante&#44; ya que se trata de un ensayo no destructivo&#46; Es posible determinar la orientaci&#243;n y la densidad exactas de cada probeta&#44; sin hip&#243;tesis previas&#44; y a continuaci&#243;n realizar el ensayo de la misma&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0030"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0225" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las probetas de las series A&#44; M y B &#40;probetas ortogonales a la direcci&#243;n de hormigonado&#41; muestran un &#237;ndice de eficiencia alrededor de 0&#44;6&#46; Por su parte&#44; la serie C muestra &#237;ndices de eficiencia menores debido a que su disposici&#243;n es diferente con respecto al muro y a la direcci&#243;n de hormigonado&#46; Sin embargo&#44; en ambos casos se encuentran lejos de los valores esperados a priori&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0035"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0230" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las probetas que muestran una mayor resistencia residual media son las probetas dispuestas de forma horizontal en el muro &#40;A&#44; M y B&#41;&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0040"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0235" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Existe una relaci&#243;n directa entre la resistencia residual y la densidad de fibras&#46; Estas correlaciones son &#250;tiles para estimar la resistencia residual esperable en el caso de piezas de hormig&#243;n m&#225;s grandes &#40;como losas o vigas&#41;&#46;</p></li></ul></p></span><span id="sec0065" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0085">Financiaci&#243;n</span><p id="par0240" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Este trabajo ha sido financiado por la Junta de Castilla y Le&#243;n&#44; dentro del &#171;Programa de Apoyo a Proyectos de Investigaci&#243;n para proyectos a realizar por grupos de investigaci&#243;n y grupos de investigaci&#243;n noveles&#44; convocatoria 2007&#187; &#40;Orden EDU&#47;1160&#47;2008&#41;&#46;</p></span></span>"
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                  \t\t\t\t" class=""><thead title="thead"><tr title="table-row"><th class="td" title="table-head  " align="left" valign="top" scope="col" style="border-bottom: 2px solid black">Probeta&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</th><th class="td" title="table-head  " align="left" valign="top" scope="col" style="border-bottom: 2px solid black">&#205;ndice de eficiencia global&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</th><th class="td" title="table-head  " align="left" valign="top" scope="col" style="border-bottom: 2px solid black">&#205;ndice de eficiencia regi&#243;n central&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</th></tr></thead><tbody title="tbody"><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">A1&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">0&#44;67&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">0&#44;69&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">A2&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">0&#44;62&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">0&#44;66&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">M1&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">0&#44;65&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">0&#44;56&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">M2&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">0&#44;47&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">0&#44;48&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">B1&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">0&#44;52&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">0&#44;70&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">B2&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">0&#44;52&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">0&#44;62&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">C1&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">0&#44;31&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">0&#44;26&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">C2&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">0&#44;40&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">0&#44;38&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr></tbody></table>
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                  \t\t\t\t" class=""><thead title="thead"><tr title="table-row"><th class="td" title="table-head  " align="left" valign="top" scope="col" style="border-bottom: 2px solid black">Probeta&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</th><th class="td" title="table-head  " align="left" valign="top" scope="col" style="border-bottom: 2px solid black">N&#250;mero de fibras que atraviesan la secci&#243;n central&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</th><th class="td" title="table-head  " align="left" valign="top" scope="col" style="border-bottom: 2px solid black">Densidad &#40;m<span class="elsevierStyleSup"><span class="elsevierStyleBold">&#8722;2</span></span>&#41;&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</th></tr></thead><tbody title="tbody"><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">A1&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">37&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">4&#46;625&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">A2&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">53&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">6&#46;625&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">M1&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">60&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">7&#46;500&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">M2&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">27&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">3&#46;375&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">B1&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">55&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">6&#46;875&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">B2&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">57&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">7&#46;125&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">C1&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">34&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">4&#46;250&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">C2&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">44&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">5&#46;500&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr></tbody></table>
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                  \t\t\t\t" class=""><thead title="thead"><tr title="table-row"><th class="td" title="table-head  " align="left" valign="top" scope="col" style="border-bottom: 2px solid black">Probeta&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</th><th class="td" title="table-head  " align="left" valign="top" scope="col" style="border-bottom: 2px solid black">f<span class="elsevierStyleInf">L</span> &#40;MPa&#41;&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</th><th class="td" title="table-head  " align="left" valign="top" scope="col" style="border-bottom: 2px solid black">f<span class="elsevierStyleInf">R&#44;1</span> &#40;MPa&#41;&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</th><th class="td" title="table-head  " align="left" valign="top" scope="col" style="border-bottom: 2px solid black">f<span class="elsevierStyleInf">R&#44;2</span> &#40;MPa&#41;&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</th><th class="td" title="table-head  " align="left" valign="top" scope="col" style="border-bottom: 2px solid black">f<span class="elsevierStyleInf">R&#44;3</span> &#40;MPa&#41;&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</th><th class="td" title="table-head  " align="left" valign="top" scope="col" style="border-bottom: 2px solid black">f<span class="elsevierStyleInf">R&#44;4</span> &#40;MPa&#41;&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</th></tr></thead><tbody title="tbody"><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">A1&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">6&#44;1&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">5&#44;7&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">5&#44;1&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">4&#44;6&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">6&#44;1&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">A2&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">8&#44;4&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">8&#44;9&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">7&#44;2&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">4&#44;5&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">8&#44;4&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">M1&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">6&#44;2&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">6&#44;8&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">6&#44;2&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">5&#44;3&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">6&#44;2&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">M2&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">3&#44;6&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">3&#44;8&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">3&#44;5&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">3&#44;4&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
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                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">B1&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
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Información del artículo
ISSN: 04395689
Idioma original: Español
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