Estudio de un material compuesto a base de fibras Naturales de Cabuya para mejorar las propiedades Mecánicas de elementos de concreto reforzado.

Abstract

El propósito de este estudio es contribuir con información acerca de la adición de fibras de coco a una dosificación y la aplicación de un material compuesto FRCM (Fabric Reinforced Cementitious Matrix Composite) reforzado con tejidos de fibras naturales de cabuya como sistema de refuerzo para elementos de concreto. La caracterización física y mecánica de los materiales considerados en esta tesis fue realizada en fibras de coco, hilos y tejidos de fibra de cabuya, y muestras de mortero de cemento y concreto. El concreto se preparó usando cemento portland puzolánico proporcionado por la empresa "Cemento Chimborazo" y agregados de la mina "Cerro Negro", que se encuentran en la provincia de Chimborazo, mientras que las muestras de materiales compuestos se prepararon usando una matriz de mortero de cemento portland reforzado con tejidos de cabuya. Adicionalmente, propiedades físicas y mecánicas de las muestras de material compuesto tales como: absorción de agua, absorción por capilaridad, densidad, resistencia a tracción, resistencia a flexión, entre otras, fueron también evaluadas. Las pruebas de tracción y flexión también fueron usadas para estudiar el comportamiento mecánico de la matriz de mortero. Por otra parte, se incorporó 3% de fibra de estopa de coco (volumen en peso) en muestras de concreto, fibras que tenían una longitud de 5 cm, con el propósito de mejorar las propiedades mecánicas del concreto a flexión y/o compresión. Finalmente, se presentan los resultados de ensayos realizados en muestras de cilindros y vigas de concreto simple, concreto reforzadas con fibras de coco, concreto reforzadas con material compuesto, y concreto reforzadas con fibra de coco y material compuesto en términos de sus propiedades mecánicas a compresión y flexión. Los resultados encontrados en esta tesis revelan que las muestras de concreto reforzadas con materiales compuestos FRCM lograron una mejora en la resistencia a la compresión del 6% y las muestras de concreto reforzadas con fibras de coco y compuestos FRCM demostraron una mejora del 93% en su resistencia a la flexión, en comparación con hormigón simple muestras.