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Comportamiento en flexión del hormigón reforzado sometido a un Impacto.
La campaña experimental comprende 25 ensayos realizados sobre probetas de hormigón sin armadura. Cuatro de las probetas se ejecutaron con HM, mientras que las 21 probetas restantes son de SFRC. En total se ensayaron 5 series diferentes, de las cuales 4 comprenden diferentes tipos de SFRC, tal y como se muestra en la tabla . Estos se fabricaron con dos tipos de fibras, rectas o con anclaje, con distintas dosificaciones, 1,0% y 0,5%, para cada tipo de fibra.
La geometría de todas las probetas es idéntica: son probetas prismáticas sin entallar, tal y como se muestra en la figura 1a. Las dimensiones de estas son 600 × 150 × 150 mm, y se ensayan en flexión en 3 puntos, con una luz entre apoyos de 500 mm. En los ensayos cuasi-estáticos se aplica la carga en centro de vano (CDV) con un gato hidráulico con control de desplazamientos, impuestos a un ritmo de 0,1 mm/s. La carga aplicada se midió con una célula de carga integrada en el gato.
En los ensayos a impacto, las probetas se disponen con los apoyos a la misma luz, pero fijando tanto en la cara inferior como en la superior evitando el rebote tras el impacto.
En estos ensayos se registraron las reacciones en ambos apoyos, la fuerza de impacto en CDV y la aceleración vertical en el centro vano a una frecuencia de muestreo de 40 kHz. Los desplazamientos del CDV se calcularon mediante la doble integración de la aceleración medida. Las deformaciones se midieron con una galgas extensométricas dispuestas del mismo modo que en el ensayo cuasi-estático. La máxima velocidad de muestreo alcanzada para las galgas fue de 9,6 kHz. La velocidad de deformación se obtuvo mediante la derivación de las deformaciones medidas.
Los materiales
En todas las mezclas se utilizó cemento ordinario Portland I 42.5 R/SR (375 kg/m 3 ). El amasado se realizó con un ratio agua/cemento de 0,42. Se emplearon áridos silíceos con tamaño máximo de 12,5 mm, filler calizo y superplastificante Viscocrete 20HE. Para el SFRC se utilizaron fibras rectas y con anclaje, con un límite elástico de 3.000 y 1.200 MPa, respectivamente.
La cantidad de fibras dispuesta fue de 39 y 79 kg/m 3 para las proporciones volumétricas del 0,5 y del 1,0%, respectivamente. Las fibras rectas eran Dramix OL 10/.16 con un ratio de esbeltez de 62,5 (diámetro de 0,16 mm y longitud de 10 mm). Por su parte, las fibras con anclaje eran Dramix 3 D 60/0,75 con un ratio de esbeltez de 80 (diámetro de 0,75 mm y longitud de 60 mm).
Resultados
Los resultados de los ensayos, tanto cuasi-estáticos como dinámicos, se estudiarán en términos de tensión equivalente y de la energía de fractura. Ambos términos se han obtenido de los diagramas fuerza-flecha en CDV, equivalentes al mostrado en la figura a mostrar.
a) Comparación de diagramas fuerza-flecha CDV de ensayo de impacto y cuasi-estático para probeta serie FA-0.5; b) detalle de fibras con anclaje rotas y arrancadas.
La tensión equivalente se ha obtenido como la resistencia a flexotracción del hormigón correspondiente a la carga de colapso registrada, suponiendo que los esfuerzos en rotura son similares a los cuasi-estáticos. En general se observaron algunas pocas roturas de fibras; sin embargo, la distribución de estas indica que por lo general su rotura depende del tipo de fibra utilizado.
En el caso de las fibras rectas se observaron muy pocas roturas. En las fibras con anclaje, aunque la mayor parte de las fibras no se rompieron, mostrando su anclaje enderezado, se observaron algunas roturas de fibras, tal y como se muestra en la figura anterior b. Además, también se observó la influencia de la velocidad de carga en el incremento de las roturas de fibras.