Análisis del comportamiento mecánico del hormigón proyectado o shotcrete con fibra vegetal de yute y fibras de acero ante esfuerzos compresivos

Abstract

El uso de Shotcrete reforzado con fibras de acero ha demostrado ser efectivo en pruebas de resistencia a la compresión, rigidez y resistencia al post fisuramiento de la roca. Este método no solo mejora las propiedades mecánicas de la mezcla, sino que también aporta ductilidad al Shotcrete, distribuyendo la carga entre el revestimiento y el macizo rocoso. Este enfoque no solo garantiza la resistencia estructural sino también la capacidad de soportar deformaciones en el macizo sin dañar el revestimiento. En el contexto de una minería que busca un desarrollo sostenible, este documento propone cambios en la composición del Shotcrete, comparando las fibras de acero con fibras vegetales de yute. Se llevan a cabo ensayos mecánicos para diferentes mezclas de hormigón, evaluando muestras sin fibras como referencia y muestras con fibras de acero y yute. Las muestras se someten a curado y se analizan a intervalos de 7, 14 y 28 días, seguido de ensayos de compresión. Las comparaciones se basan en gráficos de carga versus deformación lineal, permitiendo evaluar su comportamiento y determinar la idoneidad de las fibras de yute en comparación con las de acero en el Shotcrete para túneles mineros.

The use of steel fiber-reinforced Shotcrete has proven effective in tests of compressive strength, stiffness, and post-cracking resistance of rock. This method not only enhances the mechanical properties of the mix but also imparts ductility to the Shotcrete, distributing the load between the lining and the rock mass. This approach ensures not only structural strength but also the ability to withstand deformations in the mass without damaging the lining. In the context of a mining industry striving for sustainable development, this document proposes changes in the composition of Shotcrete, comparing steel fibers with natural jute fibers. Mechanical tests are conducted for different concrete mixtures, evaluating samples without fibers as a reference and samples with steel and jute fibers. The samples undergo curing and are analyzed at intervals of 7, 14, and 28 days, followed by compression tests. Comparisons are based on load versus linear deformation graphs, allowing the assessment of their behavior and determining the suitability of jute fibers compared to steel fibers in Shotcrete for mining tunnels.