Caracterización de la deformación por retracción experimentada en hormigones reforzados con fibras

Abstract

Este estudio caracterizó experimentalmente la retracción por secado de hormigones reforzados con fibras y evaluó distintos modelos analíticos para predecir su evolución. El programa experimental consideró tres dosificaciones, una mezcla híbrida con fibras de acero y macrofibras sintéticas, y dos mezclas con distintos contenidos de macrofibras sintéticas. Las probetas fueron confeccionadas y ensayadas según la NCh 2221 (INN, 2010). El programa experimental se extendió durante aproximadamente 12 meses, registrándose periódicamente sus variaciones de longitud y pérdida de masa. La Serie N°1, correspondiente a la mezcla híbrida, presentó la menor retracción final y pérdida de masa, mientras que las series con macrofibras sintéticas alcanzaron mayores deformaciones. Las deformaciones registradas al término del período de monitoreo fueron de 698 × 10⁻⁶ [mm/mm] para la Serie N°1, 1102 × 10⁻⁶ [mm/mm] para la Serie N°2 y 1162 × 10⁻⁶ [mm/mm] para la Serie N°3. Sin embargo, debido a las diferencias entre las dosificaciones y a la ausencia de una mezcla de referencia sin fibras, estas variaciones no pudieron atribuirse exclusivamente al tipo o contenido de fibras. Además, se evaluaron los modelos ACI (1997), Bažant et al. (2015) y fib (2020), aplicando un factor de calibración que corrigió la magnitud de la retracción, pero no su evolución temporal. Después de la calibración, el modelo de Bažant et al. (2015) presentó la mejor representación de la evolución temporal entre las formulaciones evaluadas. No obstante, los factores obtenidos requieren validación antes de aplicarse a otros hormigones. This study experimentally characterized the drying shrinkage of fiber-reinforced concrete and evaluated different analytical models to predict its evolution over time. The experimental program considered three mix designs: one hybrid mixture containing steel fibers and synthetic macrofibers, and two mixtures with different synthetic macrofiber contents. The specimens were prepared and tested in accordance with NCh 2221 (INN, 2010). The experimental program extended for approximately 12 months, during which changes in length and mass loss were periodically recorded. Series No. 1, corresponding to the hybrid mixture, exhibited the lowest final shrinkage and mass loss, whereas the series containing synthetic macrofibers reached higher strain values. The strains recorded at the end of the monitoring period were 698 × 10⁻⁶ [mm/mm] for Series No. 1, 1102 × 10⁻⁶ [mm/mm] for Series No. 2, and 1162 × 10⁻⁶ [mm/mm] for Series No. 3. However, due to differences among the mix designs and the absence of a reference mixture without fibers, these variations could not be attributed exclusively to fiber type or content. In addition, the ACI (1997), Bažant et al. (2015), and fib (2020) models were evaluated by applying a calibration factor that corrected the magnitude of shrinkage but not its temporal evolution. After calibration, the model proposed by Bažant et al. (2015) provided the best representation of the temporal evolution among the formulations evaluated. Nevertheless, the calibration factors obtained require further validation before being applied to other concrete mixtures.