Estudio de la interfaz fibra-matriz en compuestos de matriz cementícia reforzada con fibras metálicas
La metodología adoptada consistió en utilizar dos matrices correspondientes a un microhormigón de resistencia normal (40 MPa – MH1) y un microhormigón de alto desempeño (60 MPa – MH2), con incorporación de cuatro contenidos de microfibra polimérica (0%, 0,05%, 0,10% y 0,15% MF), y macrofibras fibras de acero con extremos rectos y con gancho. Se realizó un análisis a diferentes escalas de la interfaz F-M. A escala macroestructural, mediante la evaluación del comportamiento mecánico de ambos tipos de fibras a través del ensayo de pullout, en base a las dos configuraciones diferentes “single-sided test” con una fibra aislada (D1) y “doble-sided test” con un conjunto de 16 fibras (D2). Donde a través del análisis de la relación entre la carga de pullout vs. el desplazamiento de la/s fibra/s, se evidencian los diferentes mecanismos de unión de la interfaz F-M (adherencia química, fricción, anclaje mecánico). A escala microestructural, se realizaron y analizaron imágenes obtenidas con Microscopio Electrónico de Barrido (MEB) del surco dejado por la fibra en la matriz una vez arrancada, de la superficie de la fibra, y de la zona de transición (ZdeT) entre F-M. Finalmente, se estableció una correlacionan entre ambas escalas de análisis.
Los resultados obtenidos muestran una fuerte incidencia del tipo de matriz en los diferentes mecanismos de unión de la interfaz F-M, para ambos tipos de fibra y configuraciones de ensayo (D1 y D2). Las mezclas de la matriz MH2 presentan mejores resultados frente a las mezclas MH1, en cuanto a la adherencia química F-M, anclaje mecánico, fuerza de fricción y energía de pullout. La incorporación en la matriz de un 0,15% de microfibras poliméricas, mejoró las prestaciones en los mismos mecanismos de unión señalados, e incluso con 0,10%MF presentó mejoras en algunos casos particulares. Además, el análisis realizado permitió identificar diferentes etapas del comportamiento de extracción por pullout y los mecanismos de unión de la interfaz F-M asociados a ellas, según el tipo de fibra de acero utilizada. En particular, en cuanto a los resultados encontrados relativos al mecanismo de adherencia química entre F-M, se vieron reafirmados con las evidencias encontradas en el análisis a escala microestructural de las imágenes MEB.
Versión digital del documento de tesis en PORTAL COLIBRÍ
Código en Biblioteca Centenario: TM-A 011
Publicado por jgarcia | 9 de marzo de 2022 - 16:29 | Actualizado: 1 de marzo de 2024 - 19:29 | PDF
