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Optimización de la resistencia a la tracción de un concreto fibro-reforzado con contenidos de arena de fundición por medio del método estadístico de superficie de respuesta

Resumen

Los concretos reforzados con fibras sintéticas han tenido un auge significativo en los últimos años en las investigaciones gracias a sus positivos resultados para mejorar las técnicas constructivas, económicas y ambientales. Por lo tanto, el presente proyecto de investigación plantea evaluar el comportamiento a tracción a la edad de 14 días del concreto reforzado con macro fibras sintéticas y remplazos de arena de fundición por agregado fino en los dominios de remplazo de 0.00% a 100.00% y en las fibras del 0.00% al 0.80% (volumen). Se realizaron dos tipos de ensayo en estado endurecido para caracterizar el material en estudio: (i) ensayo a compresión simple y (ii) ensayo brasileño a tracción indirecta, los cuales se ejecutaron mediante un diseño estadístico de experimentos del tipo central compuesto desde puntos axiales basado en un factorial 2k con puntos al centro junto con la metodología de superficie de respuesta y análisis de varianza (ANOVA). Para los resultados, se realizó un análisis estadístico donde se evidenció que el uso de la función de densidad de probabilidad de Weibull es acertado para describir el comportamiento del concreto reforzado con macro fibras sintéticas y remplazos de arena de fundición. Adicionalmente, se puede concluir que la adición de macro fibras sintéticas al concreto hace que su resistencia a la tracción y a la propagación de grietas aumente en un 28.9% en comparación con un concreto sin fibras, contrario al comportamiento del concreto con remplazo de agregado fino por arena de fundición, ya que este material hace que se formen poros en el concreto los cuales reducen la pasta aglutinante para la unión de los agregados, reduciendo así su resistencia tanto a la tracción como a la compresión.