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Facultad de ingeniería
Ingeniería Civil
Tesis:
Análisis del comportamiento mecánico del concreto f’c=210
kg/cm2 con la adición de fibras de acero Dramix 3D y fibras de
vidrio tipo MAT450, Lima -2023
Pacheco Juárez, Víctor Joaquín
Reymundez Flores, Lizet Joselyn
Para optar el Título Profesional de Ingeniero Civil
Asesor:
Olivos Lara Omar Eduardo
Lima-Perú
2023

INDICE
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................................................................... 8
1.1. Descripción de la realidad problemática ........................................................... 8
1.2. Identificación del problema ................................................................................... 8
1.3. Formulación del problema..................................................................................... 9
1.4. Problema general ..................................................................................................... 9
1.5. Problemas específicos............................................................................................ 9
2. OBJETIVOS........................................................................................................................ 9
2.1. Objetivo general........................................................................................................ 9
2.2. Objetivos específicos.............................................................................................. 9
3. JUSTIFICACIÓN O FUNDAMENTACIÓN DEL TEMA ............................................. 10
3.1. Justificación teórica .............................................................................................. 10
3.2. Justificación práctica............................................................................................ 10
3.3. Justificación metodológica ................................................................................. 10
4. DELIMITACIONES........................................................................................................... 11
4.1. Delimitación espacial ............................................................................................ 11
4.2. Delimitación temporal........................................................................................... 11
4.3. Delimitación económica o financiera u otras ................................................. 11
5. DESCRIPCIÓN DEL CONTENIDO............................................................................... 11
5.1. Estado del arte (Antecedentes del estudio).................................................... 11
5.1.1. Trabajos internacionales relacionados con el tema del estudio........... 11
5.1.2. Trabajos nacionales relacionados con el tema del estudio.................... 18
5.2. Marco histórico....................................................................................................... 24
5.3. Definición de términos.......................................................................................... 25
5.3.1 Concreto y componentes............................................................................. 25
5.3.2 Tipos de ensayo: ............................................................................................ 29
5.3.3 Tipos de falla del concreto .......................................................................... 31
5.3.4 Adición de fibra Dramix................................................................................ 33
5.3.5 Adición de fibra de vidrio............................................................................. 33
6. HIPÓTESIS DEL ESTUDIO............................................................................................ 34
6.1. Hipótesis general.................................................................................................... 34
6.2. Hipótesis específicas ............................................................................................ 34
7. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES.............................................................................. 34
7.1. Variable independiente......................................................................................... 34
7.2. Variable dependiente............................................................................................. 34

8. OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES ....................................................... 34
9. METODOLOGÍA............................................................................................................... 36
9.1. Enfoque, alcance y diseño de la investigación.............................................. 36
9.2. Población y muestra.............................................................................................. 36
9.3. Técnicas.................................................................................................................... 38
9.3.1 Técnicas para la recolección de datos..................................................... 38
9.3.2 Técnicas para el procesamiento de datos y obtención de resultados.
38
9.3.3 Técnicas para la validación de resultados.............................................. 39
9.4. Instrumentos ........................................................................................................... 39
9.4.1 Instrumentos para la recolección de datos............................................. 39
9.4.2 Instrumentos para el procesamiento de datos y obtención de
resultados......................................................................................................................... 40
9.4.3 Instrumentos para la validación de resultados...................................... 40
10. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS............................................................................. 41
10.1. Presupuesto de la investigación.................................................................... 41
10.2. Cronograma de actividades............................................................................. 41
11. INDICADORES DE LOGROS DE OBJETIVOS ..................................................... 41
12. REFERENCIAS ............................................................................................................ 42

Indice de ilustraciones
Ilustración 2: Mortero de albañilería .......................................................................................... 27
Ilustración 3: Prueba de slump.................................................................................................... 28
Ilustración 4: Ensayo de revenimiento Fuente: Instituto mexicano del cemento y concreto ... 29
Ilustración 5: Ensayo a la compresión Fuente: Instituto mexicano del cemento y concreto ..... 30
Ilustración 11: falla normal o directa Fuente: steemit................................................................ 30
Ilustración 12: Falla inversa Fuente: steemit .............................................................................. 30
Ilustración 13: Falla de desgarre Fuente: Steemit ...................................................................... 30
Ilustración 6: Ensayo de contenido de aire Figura: Instituto ecuatoriano del cemento y
hormigón..................................................................................................................................... 31
Ilustración 7: Fractura tipo cono Fuente: Alas peruanas ............................................................ 32
Ilustración 8: Fractura tipo cono y separación Fuente: Alas peruanas....................................... 32
Ilustración 9: Fractura cono y corte Fuente: Alas peruanas ....................................................... 32
Ilustración 10: Fractura por corte Fuente: Alas peruanas........................................................... 33

Indice de ecuaciones
𝐸 = 𝛿𝐿 Ecuación 1: Ecuación de la
deformación................................................................................................................................ 31

Indice de tablas
Tabla 1: Limite de sustancias nocivas del agregado grueso........................................................ 27
Tabla 3: Tabla de ensayo de compresión.................................................................................... 37
Tabla 4: Tabla de ensayo de tracción por flexión........................................................................ 37
Tabla 15: Tabla de presupuesto de investigación....................................................................... 41

Anexo 1: tabla de operacionalización ......................................................................................... 45
Anexo 2: Ficha técnica agregado fino ......................................................................................... 46
Anexo 3: Ficha técnica de Cemento Sol ...................................................................................... 48
Anexo 4: Ficha técnica fibra de vidrio MAT450........................................................................... 50
Anexo 5: Ficha técnica fibra de acero Dramix 3D ....................................................................... 51
Anexo 6: Formato de granulometría de agregado grueso.......................................................... 52
Anexo 7: Formato de granulometría de agregado fino.............................................................. 53
Anexo 8: Formato de peso específico de agregado grueso........................................................ 54
Anexo 9: Formato de contenido de humedad agregado grueso ................................................ 55
Anexo 10: Formato de peso específico de agregado fino........................................................... 55
Anexo 11:Formato de contenido de humedad agregado fino.................................................... 56
Anexo 12: Formato de elaboración y curado de especímenes de concreto............................... 56
Anexo 13: Formato de consistencia del concreto....................................................................... 57
Anexo 14: Formato de resistencia a la tracción por flexión........................................................ 57
Anexo 15: Formato de resistencia a compresión........................................................................ 58

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1. Descripción de la realidad problemática
En las últimas décadas el hombre ha ido evolucionando los materiales de construcción,
para mejorar su calidad de vida. En este sentido empieza a añadir paja a la mampostería
de adobe, restos de animales como el pelo al concreto, etc.
A inicios de la década de los 50, fase de varias investigaciones, para hormigón con fibras
de acero, hubieron destacados personajes en sus trabajos con este material, tales como
Romualdi, Batos y Mandel. Por otro lado, en España recién tuvo impacto este material por
la década de los 70, se usó en proyectos como: revestimiento de túneles, pavimentos,
contenedores de puentes, etc.
El uso de la fibra de acero se da desde 1960 en Estados Unidos, en donde se realizó
diferentes estudios para determinar el potencial de este elemento como refuerzo para el
concreto, en donde también se pudo concretar la mejora en ductilidad y resistencia en el
concreto.
Más adelante por la década de los 80, se empezó con el uso de fibras de acero, vidrio y
otras fibras sintéticas como la de polipropileno. Todas ellas con un solo fin, el de mejorar
las características del hormigón. Asimismo, es de conocimiento la importancia del
hormigón, en la industria de la construcción, puesto que es el material más usado en
cualquier tipo de edificación. Si bien el concreto tiene muchos beneficios, también tiene
defectos como la inestabilidad debido a importantes problemas patológicos¸ y es pesado
la baja relación entre su resistencia a la tracción y compresión.
Hasta el día de hoy se ha producido un gran avance en el desarrollo constructivo, que no
solo tuvo muchas apariciones en las técnicas de diseño y cálculo, sino en nuevas
tecnologías como la adición y empleo de las fibras. En tema de fibras de acero se puede
encontrar fibras con variedad de secciones, dimensiones, superficie y figuras. Para poder
adquirir fibras se usa 3 requisitos, mencionados a continuación: relación de esbeltez,
anclaje y resistencia a la tracción del alambre.
1.2. Identificación del problema
El problema empieza con la necesidad de encontrar soluciones a las fisuras en obras viales
como pavimentos rígidos, revestimiento de túneles, etc. En diferentes eventualidades se
hallaron grietas incluso después del fraguado, como también ya terminada el tiempo de
este.

Otro problema es el alto costo de mantenimiento y arreglo de la estructura, que nos lleva a
poner en marcha nuevos métodos preventivos desde la etapa de diseño, que tengan como
fin reducir costos.
1.3. Formulación del problema
Ante todo ello, la presente investigación tiene como intención establecer si el uso del acero
Dramix y de vidrio puede llegar a optimizar el comportamiento elástico del concreto. Y
también si tendrán un efecto positivo a usar ambos en una sola mezcla de concreto.
1.4. Problema general
¿Cuál es el comportamiento mecánico del concreto 210 con la adición de acero Dramix 3D
y fibra de vidrio tipoMAT450?
1.5. Problemas específicos
 ¿Cuál es la influencia de la fibra de acero Dramix 3D en la resistencia frente
a la flexión y compresión del concreto convencional?
 ¿Cuál es la influencia de la fibra de vidrio tipo MAT450 en la resistencia
frente a la flexión y compresión del concreto convencional?
 ¿Cuál es el mejor porcentaje remplazado por fibra de vidrio MAT450 y
Dramix 3D para obtener una combinación binaria optima de propiedades
mecánicas en el concreto convencional?
 ¿Cuál es la influencia de la adición de fibra de vidrio y fibra de acero en el
espesor del pavimento rígido de concreto tradicional?
2. OBJETIVOS
2.1. Objetivo general
Analizar el comportamiento mecánico del concreto 210 con la adición de acero Dramix
3D y fibra de vidrio tipo MAT450
2.2. Objetivos específicos
 Determinar la influencia de la fibra de acero Dramix 3D en la resistencia
frente a la flexión y compresión del concreto.
 Determinar la influencia de la fibra de vidrio tipo MAT450 en la resistencia
frente a la flexión y compresión del concreto.

 Identificar el mejor porcentaje de fibra de vidrio MAT450 y Dramix 3D para
obtener una combinación binaria optima de propiedades mecánicas en el
concreto convencional.
 Determinar la influencia de fibra de vidrio MAT450 y Dramix 3D frente al
espesor del pavimento rígido de concreto tradicional.
3. JUSTIFICACIÓN O FUNDAMENTACIÓN DEL TEMA
3.1. Justificación teórica
La presente investigación se realizará con el propósito de aportar al conocimiento existente
sobre la influencia de añadir fibra de acero y fibra de vidrio al concreto para el Análisis del
comportamiento mecánico a compresión y flexión del concreto f’c=210 kg/cm2 mediante el
ensayo de la rotura de probeta.
Puesto que la investigación presente ayudará a descubrir los diferentes tipos de efectos
sobre el uso de las fibras, como es el caso del Dramix 3D y fibra de vidrio tipo E-MAT450,
que tiene como objetivo optimizar la resistencia mecánica del concreto, y de esta manera
obtener un concreto con mayor resistencia a las cargas externas, evitando las fisuras.
Todo lo mencionado anteriormente, desde el punto de vista costo-beneficio va dirigido a
empresas constructoras y concreteras. Puesto que, beneficiara en mano de obra, tiempo,
desgaste de herramientas y materiales. Por ejemplo: la malla electrosoldada.
3.2. Justificación práctica
Esta investigación se realizará porque existe la necesidad de mejorar el análisis del
comportamiento mecánico a compresión y flexión del concreto f’c=210 kg/cm2 con la
adición de fibras de acero Dramix y vidrio E-MAT450, con la finalidad de considerarse los
resultados para uso en futuros proyectos mejorando las losas y estructuras donde se
empleen.
3.3. Justificación metodológica
En cuanto referido a la justificación metodológica, se utilizará métodos estandarizados el
cual se encuentra ya especificado en las normas internacionales y nacionales tales como:
E030, NTP 339.035, NTP 339.214, NTP 339.078, ACI 211. Estas normas nos ayudarán a
poder determinar las propiedades físicas y mecánicas en el mejoramiento del concreto
tomado como muestra.

4. DELIMITACIONES
4.1. Delimitación espacial
Se realizará el presente trabajo de análisis del comportamiento mecánico a compresión y
flexión del concreto f’c=210 kg/cm2 con la adición de fibras de acero Dramix 3D y fibras de
vidrio, porque no se utiliza mucho estas fibras en el mercado, ya sea por la poca
información o desconocimientos de estos materiales.
4.2. Delimitación temporal
Este trabajo de investigación está programado para ser realizado en un plazo no mayor a
12 semanas, el cual se presentará información, constatando que se cumplido los objetivos
planteados.
4.3. Delimitación económica o financiera u otras
Esta investigación se realizará con financiamiento propio, el cual se realizarán 120
especímenes como muestra y luego ser sometidas a un estudio experimental. Además, se
realizará diferentes tipos de ensayo en laboratorios de rotura de probeta con el fin de
obtener resultados de las propiedades del concreto y plasmarlo en el presente trabajo de
investigación.
5. DESCRIPCIÓN DEL CONTENIDO
5.1. Estado del arte (Antecedentes del estudio)
La presente investigación tiene como base los resultados de 10 investigaciones nacionales
y 10 investigaciones internacionales sobre el efecto de la adición de fibras de todo tipo al
concreto tradicional.
5.1.1. Trabajos internacionales relacionados con el tema del estudio
EL concreto es el componente más usado en la industria de la construcción y su producto
de calidad debe asegurarse insitu. Según el ACI, recomienda que el concreto se elabore
en una planta especialista en premezclado, y no como se hace tradicionalmente la mezcla
en la misma obra, por motivos de un control de calidad que lleva cada empresa. En cambio,
en la mayoría de proyectos de construcción de mediana envergadura se ve la elaboración
de la mezcla en sus propias instalaciones. Otro tema importante es la dosificación, en

donde existen varios métodos, uno de ellos es el elaborado por el Comité 211 del American
Concrete Institute(ACI, 2009) y otros es el que se realiza de manera empírica.
Además, siguiendo la línea de control de calidad, esta se puede cuantificar mediante
ensayos en laboratorio. Uno de estos ensayos es el esfuerzo de compresión, ya que es
uno de los criterios de calidad más usados en proyectos por los profesionales, debido al
fácil manejo de medir dicho parámetro. La calidad del también llamado hormigón, depende
incluso de la compactación, curado y proceso de colocación. Otro ensayo es la de flexión,
se encarga en definir las propiedades mecánicas del concreto, existen una diversidad
dentro de este ensayo: como ensayo de flexión en 1,2,3 y 4 puntos.
Ante ello, y en busca de la mejora continua en temas constructivos, se reconoce que la
adición de fibra mejora el comportamiento del concreto, solo si es usado en porcentajes
adecuados. Un claro ejemplo de fibra es la de acero, que tiene una variedad de
aplicaciones en el sector de la construcción, tales como: construcción de losas de
cimentación, pisos industriales, pavimentos, suelos, autopistas, túneles, edificios, paños
grandes, etc. Y posee propiedades como: mejor control de agrietamiento, mejor
adherencia, esto debido al dobles que está presente en las puntas de la fibra de acero,
resistencia al corte y al impacto, resistencia a la tracción y torsión, aumento de ductilidad,
aumento de la resistencia a la flexión estática, eliminación de la malla electrosoldada o
armados de varillas.
Actualmente se reconoce que la adición de fibras de acero en vigas de concreto reforzado
incrementa la resistencia a cortante. Por ejemplo, si se adiciona una cantidad de fibra
suficiente, se puede evitar falla frágil por cortante y, al mismo tiempo, generar
comportamiento más dúctil en vigas.
Adicionalmente, los resultados de investigaciones experimentales han demostrado la
capacidad de las fibras para mejorar las propiedades mecánicas del concreto. Otras
ventajas más significativas de la adición de fibras de acero al concreto son las siguientes:
Proveen tenacidad a flexión (capacidad de absorber energía después del agrietamiento),
aumentan la resistencia a tensión directa, a cortante y a torsión, incrementan las
propiedades de resistencia a impacto y a fatiga, mejoran el comportamiento de contracción
y flujo plástico, incrementan la durabilidad en ciertas condiciones climáticas (ACI-544,
1996).En elementos estructurales solicitados por tensión axial o tensión por flexión, tales
como vigas, columnas, losas de entrepiso, entre otros, el acero de refuerzo debe resistir
los esfuerzos de tensión. y Craig han indicado que el CRFA incrementa la resistencia a
flexión, a cortante y a torsión.

El incremento que proporciona el CRFA a la resistencia a cortante y a la ductilidad se deriva
de su resistencia a tensión posagrietamiento. Durante el estado límite de falla por cortante
de una viga de concreto reforzado, la fuerza cortante es transferida esencialmente por la
trabazón de los agregados, la cual depende del espesor de la grieta. Cuando se forma la
grieta de cortante, se generan tensiones diagonales perpendiculares a la misma, cuya
proyección vertical equilibra la fuerza cortante que actúa sobre la viga. Estas tensiones
equivalen al esfuerzo necesario para «desprender» las fibras de la matriz de concreto.
A continuación, se resaltarán algunas investigaciones internacionales con relación a fibras.
En Brasil, se hizo el reemplazo del refuerzo tradicional con mallas de acero, por las fibras
de acero, ello significa la limitación del tiempo absoluto de una obra civil, debido a la mano
de obra innecesaria en las etapas de proceso de acero. Para este caso, se realizó los
procesos constructivos en tuberías, en donde se hará adición de fibra de acero en dos
estados: estado suelto y peinado. Con el objetivo de estimar la vialidad técnica de los tubos
realizados con concreto y fibra de acero, con ensayos de compresión y flexión. Otro objetivo
que tiene como meta es verificar la absorción de agua que tiene el concreto al añadirle la
fibra de acero. Además, se rigen en normas como la NBR 8890, Norma brasileña, en donde
menciona la relación agua y cemento 0.5 y 0.45 L/kg para tuberías exclusivas para aguas
pluviales y alcantarillados respectivamente.
Finalmente se obtuvieron los siguientes resultados: hubo disminución en fisuras a
comparación del enmallado tradicional de acero. En los resultados de absorción de agua
estuvo por debajo de la absorción máxima recomendada por la NBR 8890. Y por último
indica viable el uso de tuberías con fibras de acero en esta localidad.
(Bezerra,Borges,Negrão Macêdo y Barbosa,2017).
Continuando es este país, también se estudió el comportamiento mecánico del hormigón
autocompactante con adición de fibra de acero, en donde menciona la particularidad de
este tipo de concreto, pues, que tiene como característica la capacidad de poder tomar la
forma final dentro de un encofrado sin ningún esfuerzo, y de esta manera se evita la
existencia del sangrado de la lechada. Además, teniendo esta capacidad es capaz de
mantener las propiedades mecánicas. Para este caso se hizo uso de este tipo de hormigón
con la adición de 3 tipos de fibras de acero con contenidos de 0.5% y 1% en relación al
volumen del hormigón, para resistencias de 20MPa y 40 MPa. (Galvão, Lameirasa y
Silva,2021)
Por otro lado, en el tema experimental, se realizó los ensayos de prueba de flexión en tres
puntos de la probeta, estos son inicio, medio y final. Este ensayo arrojo como resultado en

la mayoría de probetas una única fisura en la rotura, singularmente en las probetas con
menor porcentaje de fibra. Otras probetas en donde la fibra era menor, la fisura era casi
vertical y en algún caso se observó la aparición de grietas en el punto de aplicación de
carga. También se pudo concluir la importancia de la extensión de las fibras de acero,
teniendo un mayor anclaje con el hormigón, y como fin una mayor eficiencia. Y, por último,
el peor resultado cuanto a resistencia del hormigón se da con la fibra de menor longitud.
Por otro lado, en México, se analizó el esfuerzo y deformación del concreto reforzado con
fibras metálicas y polímero, en donde para la dosificación y uso de los agregados finos y
gruesos se hizo uso del ACI 211 (2002) y ACI Committee (2002). Ademas, las mezclas se
dividieron en 4 tipos de fibras, dos fueron de acero y los dos sobrantes de fibra sintética.
Finalmente, en los ensayos no se vio un incremento significativo en los módulos de ruptura
de las vigas propuestas, inclusive la mezcla con mayor porcentaje tuvo una menor
trabajabilidad que el resto. Además, se observó en las mezclas de fibras de acero hubo un
aumento en la resistencia a la flexión y resistencia al cizallamiento. Por otro lado, se
observó que el efecto de la fibra se ve comprometida con el tamaño de los agregados, tanto
finos como gruesos. (Campoy et al,2021)
Continuando con las investigaciones internacionales, en Ecuador se estudió la Influencia
de la calidad de los componentes del cemento en la resistencia a la compresión del
hormigón dosificado al volumen, en donde el objetivo principal de la investigación es
determinar la variabilidad de la resistencia del concreto usando un mismo tipo de
dosificación para losas, vigas y columnas todo ello a través de la teoría de DOE, método
usado con el fin de comparar alternativas y manipular diversos factores de entrada
para precisar que resultado podría tener, y así mejorarlo. (Santamaría, Adame y
Bermeo,2021)
Finalmente, el impacto que tiene el tipo de agregado a usar en el hormigón es significativo.
En los resultados se evidencia una baja resistencia a la compresión al usar un tipo de
agregado en particular todos ellos con la misma dosificación.
También, el hormigón reforzado con fibra de acero (CRFA) se convirtió en una solución,
para mejorar el desempeño del hormigón y optimizar los sistemas constructivos. Por
ejemplo, en el artículo de investigación de Carrillo y Silva, presenta y discute los resultados
de un programa experimental para estudiar el desempeño a flexión de losas de hormigón
sobre suelo reforzado con fibras de acero doméstico. El programa experimental incluye
ensayos a flexión de ocho losas cuadradas de hormigón de 600 mm de lado y 100 mm de
espesor; seis losas contra tres diferentes dosificaciones de fibra de acero (5, 9 y 18 kg/m3,

dos pérdidas por cada dosificación), y dos sencillos pasos concretos. Caracterizar las
propiedades la mecánica del hormigón se realizan ensayos en compresión, módulo de
elasticidad, tensión indirecta y flexión, utilizando 36 ejemplos en forma de cilindro y 12
ejemplos en forma de vigas. El artículo incluye la discusión no sólo de las correlaciones
entre las propiedades mecánicas y los parámetros de diseño del hormigón reforzado con
fibra de acero, también de las curvas carga-deflexión y de las curvas tenacidad-deflexión
de la Fugas de hormigón armado con las diferentes dosificaciones de fibra de acero. Los
resultados demostraron que, a diferencia de la carga máxima, las flexiones en la carga
máxima y última, y tenacidad en la caída de las pérdidas aumentan si la dosis media debe
aumentar de fibras de acero. (Carrillo y Silva, 2017)
Otro estudio similar, es el que se aplicó en Colombia, en donde se realizaron ensayos a
flexión a losas de concreto sobre terreno reforzadas con malla electrosoldada o fibras de
acero.
En el artículo se presentan los resultados de un proyecto de investigación experimental que
busca evaluar el contenido de fibras de acero necesario para obtener un desempeño a
flexión equivalente al de la losa de concreto sobre terreno reforzada con malla
electrosoldada y con la cuantía mínima por contracción y temperatura. El programa
experimental incluyó ensayos a flexión de 10 losas cuadradas de 600 mm de lado, 100 mm
de espesor y diferente tipo de refuerzo; por ejemplo, losas con malla electrosoldada de
alambres formados en frío con diámetro de 5 mm y aberturas cuadradas de 150×150mm,
losas con diferentes contenidos de fibra de acero (5, 9 y 18 kg/m3), y losas de concreto
simple. Las curvas carga-deflexión se utilizaron para determinar la absorción de energía
asociada a diferentes valores de deflexión en el centro del claro de la losa (Carrillo, Silva y
Sanchez,2017). Los resultados de un análisis de regresión lineal se utilizaron para
proponer el contenido equivalente de fibras de acero para remplazar, para un valor
determinado de deflexión, el refuerzo convencional de la losa de concreto sobre terreno.
Con el propósito de incrementar y mejorar la oferta tecnológica de las viviendas a base de
muros de concreto, manteniendo una seguridad estructural adecuada, Carrillo y Alcocer
llevaron a cabo un programa de investigación experimental y analítico. Con base en lo
anterior, en dicho estudio se han presentado recomendaciones de acuerdo con la
capacidad y la demanda de las viviendas.
Las variables estudiadas fueron el tipo de fibra de acero, la dosificación de fibras y el tipo
de esfuerzo aplicado. En la sección 3.5.8 del ACI-318 se estipula que las fibras deben tener
relación de aspecto no menor que 50 y no mayor que 100. De acuerdo con las
especificaciones del ACI-318, el espesor reducido de los muros para VIS y los resultados

de investigaciones previas, se seleccionaron tres valores de relaciones de aspecto de las
fibras. Aunque ACI-318 no especifica el tipo de fibra que se debe utilizar, se seleccionó la
fibra con gancho, pues se ha observado un buen desempeño a flexión y, adicionalmente,
es la más comercializada y distribuida para la construcción de elementos sometidos a
efectos sísmicos. Para la construcción de los modelos se utilizaron tres concretos
reforzados con fibras.
En el artículo se han presentado los resultados de un extenso 88 especímenes en forma
de cilindros y 40 especímenes en forma de vigas. La manejabilidad del concreto disminuyó
significativamente a medida que incrementó la cantidad de fibras en el concreto,
especialmente cuando se utilizan fibras. El peso específico en estado endurecido no varía
significativamente pues la disminución de agregado grueso se equilibra con la adición de
fibras de acero.
El módulo de elasticidad disminuye a medida que se incrementa el contenido de fibras de
acero. El aumento de aire se origina porque éste queda atrapado por la disminución de
revenimiento del concreto o porque se introduce en el momento del mezclado de las fibras.
En términos generales, la fibra de acero genera que el concreto se vuelva ligeramente
menos resistente, pero más dúctil cuando éste se somete a fuerzas axiales de compresión.
También menciona la importancia de la prueba de flexión, pues es considerada como una
de las más representativas para el CRFA, en efecto se puede estimar la capacidad de
deformación que la fibra le proporciona al concreto después de alcanzar el agrietamiento
inicial por flexión(Carrillo, Aperador y Gonzales, 2016),tal como se esperaba, la resistencia
al agrietamiento de tensión por flexión o módulo de ruptura y la deformación unitaria
asociada, no varían significativamente al incrementar el contenido de fibras de acero, pues
a partir de este esfuerzo inicia la contribución de las fibras al concreto. De forma similar, se
observó que las resistencias residuales aumentaron significativamente a medida que se
incrementó la cantidad de fibras de acero.
Tomando en cuenta las tendencias de las propiedades medidas de CRFA, las ecuaciones
propuestas en este estudio dependen tanto de la dosificación como de la relación de
aspecto de la fibra. Considerando las características particulares de muros de concreto
para VIS, las demandas sísmicas en este tipo de estructuras y las propiedades mecánicas
del CRFA, los muros de concreto con fibras de acero tienen gran potencial para su
utilización en la construcción de VIS.
Por otro lado , en la caracterización del concreto de consistencia seca con fibras de acero
requiere mayores investigaciones por cuenta de las particularidades en el proceso de

mezcla, moldeado y adensamiento, por lo tanto, en Chile, se realizó el análisis de loa
influencia al concreto con fibra bajo tracción por flexión de tres puntos , en donde el objetivo
es proponer una metodología combinada para la densificación manual y mecánica y la
caracterización mecánica con ensayo de tracción en una flexión en tres puntos en de
cuerpos de prueba prismáticos de concreto de concreto de consistencia seca con fibras de
acero. De modo cualitativo una metodología combinada de densificación proporcionó un
aspecto liso a la superficie en el cuerpo de prueba y reducción de los vacíos por el aire
aprisionado. En el ensayo de tracción una flexión verificó el comportamiento de slip-
softening y slip-hardening, respectivamente, para menores y mayores índices de refuerzo
y volúmenes teóricos (Barbosa, Sousa y Rodríguez, 2018). Al final se constató que el
análisis de varianza del banco de datos indicó mayores valores de resistencia residual para
la combinación del método de ensayo (RILEM), consistencia (plástica), especie
(hookedend) y camino (colado en peine), cuando se hace la comparación por asociación
cuádruple.
Siguiendo con las investigaciones en Chile, se tiene una investigación, en donde se centra
principalmente en la fabricación de paneles arquitectónicos de forma libre de GRC, con una
malla interna impresa en 3D.
Debido a que los moldes y los encofrados de doble curvatura representan entre el 40 al
80% del precio de producción de los paneles, la opción de evitar el uso del molde,
especialmente en pequeñas series, es una idea muy atractiva económicamente.
Por lo tanto, para resolver dicho inconveniente, se presenta un método fiable, sin necesidad
de molde, con impresión 3D, y combinando con hormigón reforzado con fibra de vidrio.
Además, se exploran los métodos actuales que están involucrados en la producción de
paneles de GRC, así como también la aproximación de la manufactura aditiva, como una
alternativa para evitar los encofrados. (Castañeda, Lauret y Ovando, 2017)
Los procesos de GRC y de impresión 3D son descritos en detalle, y posteriormente
evaluados como técnicas complementarias en esta tecnología híbrida.
Yendo hacia otro continente, exactamente a España, en donde tuvo más notoriedad la fibra
de vidrio que la de acero, puesto que los últimos años hubo un incremento significativo en
el tema de reciclaje de vidrio, solo en el 2008 hubo un incremento de hasta 60% de la cifra
ultima arrojada en el año 2000, donde solo había un 30%. Siete años después esta cifra
aumento 68% y en el 2016 se logró la cifra de 70% de reciclaje de vidrio en todo el país
europeo. (Flores , Jiménez y Pérez,2018). Todo esto fue gracias al reciclaje de los

ciudadanos a pie y también a los más de 9000 contenedores instalados el 2016, siendo
España uno de los países de Europa con este equipamiento.
A partir de ello, se analizó y estudio la Influencia de la incorporación de vidrio triturado al
mortero de cemento, en donde se emplearán en dos maneras: Una, empleando el vidrio
en sustitución al cemento. Y el otro es reemplazar la arena por el vidrio. Además, el
contenido de agua a usar será el mismo para todas las probetas, una relación de 0.5 según
norma UNE-EN-1015-3(2007)
En los resultados obtenidos en los ensayos mecánicos, se pudo observar la importancia
de la incorporación de vidrio como reemplazo de la arena a altas temperaturas. También
se apreció una mejora en las propiedades físicas de las probetas con reemplazo de mortero
por vidrio
Analizando el tema de la temperatura, se mostró con un mejor proceder en cuanto a
comportamiento mecánico, al concreto a temperatura ambiente. Por otro lado, a mayores
temperaturas el concreto con mejor comportamiento mecánico fue el que presentaba vidrio
en sus componentes.
5.1.2. Trabajos nacionales relacionados con el tema del estudio
Se tiene una diversidad de materiales en el sector de la construcción, una de ellas y la base
de todos es el concreto. Esta materia prima es usada en edificios, puentes, presas, túneles,
pavimentos con sistemas de alcantarillado, pistas e incluso carreteras. Cuyo papel de cada
componente es primordial, tal es el caso del cemento y los materiales finos y gruesos que
lo conforman. A continuación, se profundizará esto términos.
El hormigón en un material manejable, puesto que su uso se da encuentra en cualquier
tipo de construcción, en consecuencia, el precio de este material ha ido aumentado. Ante
ello se busca otras alternativas más ecológicas, pero con la misma calidad. Por otro lado,
se puede ver en construcciones lejanas de la ciudad, el uso de agregados sin ninguna
supervisión, estos agregados provenientes de ríos o cerros.
Ante esta problemática, se hizo una investigación para analizar el comportamiento de este
concreto, para ello se hizo uso de agregado de los cerros de Conchan, San Juan del Suro
y Los Reyes, para el tema de concreto se usó el aglomerante en la cantera del rio Doña
Ana. Y todo ello llevado al laboratorio para su respectiva dosificación y ensayos con una
resistencia de 175 y 210 kg/cm2.

Finalmente, se pudo observar las formas irregulares de los agregados proveniente de los
cerros Conchan, San Juan del Suro y Los Reyes, ante este hecho se aumentó el agua,
afectando la relación agua/ cemento y en consecuencia la resistencia. Por otro lado, en el
caso de los agregados obtenidos de rio, fue diferente, ya que su forma redondeada no tiene
el mismo efecto que los agregados de cerro.
En referencia a la resistencia, el concreto trabajado con agregado de rio alcanzo una
resistencia no mayor a 175-210kg/cm2 a los 28 días, mientras que el concreto elaborado
con cantera de cerro llego a una resistencia de 88 y 94% para diseños de 175 y 210kg/cm2
respectivamente para 28 días. (Uriarte y Cieza, 2021)
Además, el hormigón es un bien primordial para un buen futuro de la humanidad. Para la
elaboración de ello, la materia prima es sujeto a numerables procesos de transformación y
a un drástico control de calidad. Una de estos procesos de mayor importancia es la de
dosificación. (Pompilla, Tanco, Angulo, Gonza y Neyra, 2022) En el tema de la dosificación,
se necesita el uso de materiales adicionales con diferentes propiedades, para que se
obtenga un concreto de mayor calidad. En consecuencia, se ve la necesidad del uso de
nuevos elementos que contribuyan con la resistencia.
Una alternativa es el usar las cenizas volantes para ser adicionado en la dosificación del
concreto y así brindar mayor resistencia, durabilidad y trabajabilidad.
Por otro lado, al ser un material ambientalmente contaminante, el uso en pocas cantidades
es suficiente para reducir su impacto ambiental en el área de exposición. En una
investigación realizada en Perú, se hizo el uso de este componente más el cemento IP y
agregados de la cantera Cutimbo y la ceniza tipo F con un tamaño de 23.9 granulometro
por difracción laser, diámetro similar a la del cemento. En el tema de porcentajes se usó
un 2.5%, 5.0% 10.0% y 15.0% del peso del cemento.
Al realizar los ensayos correspondientes se obtuvo que el concreto con adición de ceniza
menor a 7.5% conserva una resistencia normal, pero ya a partir de los 28 días se mostró
resultados de mayor resistencia. Y al usar porcentaje mayores de 10% disminuye la
resistencia, entonces es importante usar el porcentaje optimo este es de 3-6% sin ningún
tipo de adición. (Huaquisto y Belizario, 2018) Finalmente, al añadir ceniza significa una
disminución de la porosidad, lo que no necesariamente implica aumento de resistencia.
Por otra parte, el hormigón reforzado con fibra tiene alta resistencia a la flexión y ductilidad.
Suficiente capacidad de absorción de energía mejorada con respecto al hormigón
convencional delante a la carga dinámica. Al reforzar hormigón con fibras dispersas al azar,
impide una figura de grieta agrandada. (Olivera y Guevara, 2021)

Recientemente, ha aumentado el uso de fibras naturales como materiales de refuerzo,
porque tiene muchas propiedades ventajosas como dureza, es ligera, económica y
respetuosa con el medio ambiente.
En investigaciones nacionales, se pudo estudiar temas relacionados con la adición de
fibras al cemento, a continuación, se mencionarán las más relevantes.
El uso del acero fundido como agregado, esta investigación tiene como finalidad realizar
una búsqueda de artículos que poseen como principal objeto de estudio el acero fundido
para la realización del concreto, y los resultados obtenidos en las bases de datos sobre sus
propiedades mecánicas hasta su comportamiento.
Finalmente, se obtuvo lo siguiente en climas húmedos, la resistencia es mayor con un
porcentaje de 70% de incorporación de escorias de alto horno; y en lugares propensos a
corrosión es óptimo incorporar 50% de estas escorias. Ante ello se puede concluir que este
acero fundido es una buena alternativa capas de ser usado en el rubro de la construcción,
ofreciendo una óptima resistencia, por otro lado, su uso disminuye la contaminación
ambiental.
En otra experiencia con fibra de acero, se comparó la resistencia a la flexión equivalente
entre la fibra de acero Wirand producida en Italia y la fibra de acero producida en Perú, y
se determinó la resistencia a la flexión equivalente a partir del valor del experimento de
medición. Se usó materiales producidos en la planta de Maccaferri en Perú y los comparó
con estudios previos realizados en Maccaferri en Italia. Demostraron que los tipos de fibra
FF1 tenían valores más bajos que las fibras FF3 en las mismas condiciones de dosis y
resistencia. Esto confirma las propiedades del producto, ya que muestra que las fibras de
tipo FF3 son más flexibles y rígidas que las fibras de tipo FF1.
Ahora, en el litoral peruano las estructuras construidas, habitualmente se encuentran
sometidas a salpicaduras de olas y/o gradientes de humedad-temperatura que provocan la
fisura del concreto y su posterior degradación debido a la formación de productos
expansivos.
También se acumula grandes cantidades de residuos plásticos, que pueden ser
reutilizados como fibra para mejorar las propiedades mecánicas del hormigón como la
resistencia a la compresión, resistencia a la tracción, módulo de elasticidad y propiedades
de resistencia tales como resistencia al ataque químico, especialmente. Para aplicaciones
de fibra natural, los desechos orgánicos como la fibra de banano y las plumas de aves a
menudo se incineran. La importancia de reutilizar estas fibras es que requiere mucha mano
de obra.

Por lo tanto, indirectamente crea puestos de trabajo a todos estos nuevos materiales
reciclados son utilizados e investigados continuamente por la industria y la ingeniería.
Seguidamente, el hormigón estructural está sujeto a micro fisuras incluso antes de que se
adjunte la estructura este sujeta a carga de diseño. La aparición de estas grietas se debe
principalmente a la contracción por secado y otras causas de cambios de volumen. Estas
pequeñas grietas pueden dar lugar a grandes grietas, esto conduce a la deformación
inelástica del hormigón. Para reducir el desarrollo de este tipo, tanto las fuentes sintéticas
como las naturales de fibras y grietas finas se utilizan a menudo en el hormigón fibras.
Las fibras de basalto son fibras minerales, que ofrecen mejoras en varias características
en comparación con las fibras de vidrio. La incorporación de fibras de basalto en el
hormigón es más económica que utilizar fibras de carbono y vidrio para su proceso de
fabricación, ya que para la fabricación de fibras de basalto se utiliza el mismo proceso que
para las fibras de vidrio, pero con menor consumo y sin aditivos. En comparación con las
fibras de acero y las fibras de vidrio, las fibras de basalto dan mejores propiedades del
hormigón. Uno de ellos es darte mayor resistencia a la tracción del hormigón. Además, los
desechos de cáscara de coco, cenizas volantes, la fibra de polipropileno tiene ventajas
como el bajo peso muerto y la fuerza sísmica.
Por otro lado, se propuso sustituir parcialmente los estribos por fibras de acero para
aumentar la resistencia a cortante de la viga. Las variables estudiadas fueron relación
agua/cemento (a/c) = 0,55 y 0,35, volumen de fibra (Vf) = 0, 0,3, 0,5, 0,7 y 0, 0,2, 0, 4, 0,6%
y tirantes. por separado. Los resultados muestran que la resistencia a cortante de las vigas
reforzadas con riostras y fibras es mayor que la de las vigas reforzadas solo con riostras.
Una comparación de los datos experimentales y el modelo analítico utilizado para la
evaluación de la resistencia muestra que la relación (w/c), el efecto de Vf y las
contribuciones longitudinales y transversales del acero se evalúan adecuadamente.
Además, las últimas resistencias al corte experimentales predichas por los modelos
estudiados son en su mayoría valores conservadores.
En temas de ensayos de flexotraccion, se tiene el siguiente estudio. En donde se utilizaron
fibras metálicas Dramix serie 3D 45/30 BG, cada uno de 30 mm de largo y 0,62 mm de
diámetro. Así que el aspecto de la fibra es 45. Estas fibras tienen una resistencia a la
tracción de 1270 N/mm2 según el proveedor y se fabrican de acuerdo con la norma ASTM
A820.
Se preparó una mezcla de concreto simple de acuerdo con las especificaciones generales
para la construcción de carreteras y puentes propuestas por el MOP-001-E 2002. Aplique

fibra en una cantidad de 25 kg por metro cúbico de mezcla utilizando el método de
mezclado recomendado según la norma ASTM C 1116 para Concreto Reforzado con Fibra.
La resistencia de diseño es de 21 MPa, tiene agregado grueso con un tamaño máximo de
19.5 mm, el factor de finura de la arena es de 2.01 y la relación agua cemento está diseñada
en 0.51. La dosificación para un saco de cemento de 50 kg es la siguiente:
•Agua = 25.5 L
•Grava = 145.65/8 kg
•Arena = 68.38 kg
La resistencia a compresión de muestras de concreto de cemento hidráulico se evaluó de
acuerdo con la norma NTE INEN 1573, la cual se utilizó para evaluar el momento de rotura
de vigas de concreto de cemento hidráulico a un tercio de carga. 2554 y la resistencia a la
tracción indirecta de las muestras de hormigón de cemento hidráulico se evalúo de acuerdo
con la norma ASTM C 496. Es importante saber que los operadores responsables de
realizar las pruebas anteriores deben seguir las especificaciones del probador de concreto
ASTM C 1077.
También, se hace evidencia que la introducción de fibras metálicas en las mezclas de
concreto aumenta el módulo elástico y aumenta levemente la resistencia a la compresión.
El hormigón libre, incluido el hormigón reforzado con fibra, concluye que este tipo de
hormigón sobresale en varias propiedades mecánicas dependiendo del tipo y la cantidad,
propiedades como resistencia a la tracción y a la flexión, resistencia, la contracción y la
fluidez se mejoran en mayor o menor medida (Abd Elaty & Ghazy, 2017)
La adición de fibras de acero y de vidrio al concreto reduce su costo, menor cantidad de
cemento y mejora de algunas de sus propiedades como su durabilidad, densidad,
impermeabilidad, resistencia al ataque químico sobre todo de sulfatos y resistencia a la
compresión, así como también la adición de las fibras de carbono que mejora eficazmente
la resistencia a la flexión, a la compresión y a la rotura del concreto reforzado con fibras de
carbono.
En cuanto a la problemática de los desechos, no solo es tema individual sino mundial, y
para el sector de la construcción este tema no es ajeno, debido que la producción de
cemento genera CO2 altamente contaminante. Y una de las propuestas para reducir ello,
es la reutilización de residuos.
Hoy en día el rubro de la construcción se enfrenta una crisis de consumo de recursos
naturales, mientras ello pasa el cemento sigue aumentando su valor. Para contrarrestar

ello se está planeando sustituir el cemento por residuos, uno de estos es la cenizas y fibras
recicladas.
En cuanto a cenizas, estudios recientes han evidenciado que las cenizas volantes no han
tenido problema en reemplazar al cemento, es más se pudo observar una mejora en las
propiedades mecánicas, y con ello se planea reducir la contaminación.
En cuanto a fibras para el reforzamiento del concreto se puede decir que poseen una
variedad de características, tales como: liviandad, ecológicas y fuertes. Por otro lado, estos
últimos años se ha ido usando con mayor frecuencia las cenizas artificiales, elaboradas por
la Central Termoeléctrica de Ilo, que tiene como fin la generación de energía eléctrica a
base de carbón y tiene como desechos las cenizas volantes.
Por lo tanto, se evidencio mejores resultados la mezcla con adición de corteza de plátano
a 10% del cemento, obteniendo como resistencia 597.55kg/cm2. Otro resultado positivo
fue el de fibra de bagazo de caña con un porcentaje de 2.5%, dando una resistencia de
348.23 kg/cm2 y por último la fibra de plástico alcanzo una resistencia de 700 kg/cm2 con
porcentaje de 20%. (Coronel, Altamirano y Muñoz, 2022).
Según la literatura revisada en el estado de arte, las investigaciones expuestas y
presentadas, ponen en evidencia la problemática en relación con la necesidad de encontrar
soluciones a las fisuras y microfisuras en obras como pavimentos rígidos, revestimiento de
túneles, etc. En diferentes eventualidades se hallaron grietas incluso después del fraguado.
Otro problema es el alto costo de mantenimiento y arreglo de la estructura, que nos lleva a
poner en marcha nuevos métodos preventivos desde la etapa de diseño, que tengan como
fin de analizar el costo-beneficio.
Desde el punto de vista obtenido en las investigaciones, una gran parte de los autores
establece la importancia de tener un concreto de mayor calidad, esto implica no disminuir
sus propiedades mecánicas que presenta naturalmente. Para ello hacen referencia del uso
de los diferentes tipos de fibras, que ayudaran a aumentar las propiedades a flexión y
tracción sin alterar una a expensas de la otra. Por otro lado también se pudo evidenciar, en
las investigaciones estudiadas, el análisis de la adición de fibra de vidrio y fibra de acero
de manera independiente, mas no de manera conjunta. Además, en dichas investigaciones
revisadas, hacen uso de los diferentes porcentajes: 5%;7%;10%;15%;20 de fibra de vidrio
y
0,3%;0,5%;0,7%;0,2%;0,4%;0,6% de fibra de acero.

Finalmente, ante estos artículos de investigación revisados, se evidenció pocas
investigaciones del comportamiento mecánico del concreto añadiendo fibra de vidrio tipo
MAT450, por otro lado, también se encontró un vacío en investigaciones relacionadas al
comportamiento del concreto binario con fibras de acero y fibras de vidrio.
Por lo tanto, ante este vacío en los trabajos de investigación, artículos y revistas revisados,
se desarrolla la siguiente pregunta de investigación. ¿Cuál es el comportamiento mecánico
del concreto 210 con la adición de acero Dramix 3D y fibra de vidrio tipoE-MAT450?
5.2. Marco histórico
El avance en la tecnología aplicada en el concreto, se ve evidenciado en los tipos de fibra
añadidos en los últimos años, sin embargo, no es una mejora reciente en el mundo de la
construcción, puesto que, desde tiempos muy antiguos, se usó fibras naturales como: paja,
cabello humano, pelo de animales, adobe, etc. Además, hace más de 2000 años se
evidenció el uso de fibras en el concreto, un claro ejemplo es el uso de la pasta de caliza
calcinada, más conocida como cal viva. Otra fibra en uso, fue la ceniza puzolánica.
Años después, aproximadamente 500 años en Mesopotamia se generalizaba las
construcciones de viviendas echas con mezcla de arcilla y paja. También se empezó con
la fabricación de ladrillos de barro con refuerzo de paja
En los años 90 se popularizo la fibra de asbesto, proveniente de fuentes naturales fibrosos
presentes en la naturaleza, pero años después se descubrió los efectos dañinos a la salud.
Durante los años 90 y 93 se usó las fibras naturales, po0sterior a ello se empezó el uso de
las fibras sintéticas (productos derivados del petróleo), comercializado por empresas como
Chardonnet, pero solo fue usado en la industria textil. A partir de los 50, el personal de
ingenieros del ejército de Estados Unidos, empezó con las investigaciones de concreto
reforzado con toda variedad de fibra, con el fin de encontrar una fibra que mejore la
resistencia del concreto.
En los años 50 y 60 se profundizó las investigaciones del concreto con fibras de acero, en
donde aseguraban la mejora en la resistencia a la tensión y la tenacidad del concreto
(Romualdi y Wiliamson, 1988). Posteriormente, a finales de los 50 se hicieron
investigaciones sobre las fibras de vidrio, con el fin de reducir la densidad del concreto,
años después también se realizaron investigaciones con fibra de polipropileno, la cual fue
considerada en Estados Unidos, como el más apropiado para ser añadido al concreto,
puesto que era un material económico y con un óptimo comportamiento mecánico.

En América, el país pionero en usar la fibra de acero es México, en donde hasta la
actualidad se ha usado en más de 50 millones de metros cuadrados de infraestructuras.
También se hizo uso en las vías para contrarrestar los efectos de agrietamiento.
En Europa, por los años 70, se inició el uso de la fibra de acero como refuerzo, en diferentes
estructuras. También se da el inicio al uso del conglomerante hidráulico y dio origen a las
primeras fibras en material polimérico para refuerzo del concreto. Ante ello, las fibras
poliméricas, son un material literalmente nuevo, con óptimos resultados en resistencia
mecánica y durabilidad.
Oficialmente, en los años 80 en Italia, se da inicio a la venta comercial de fibras de hormigón
sintético, esta fue aplicada en el recubrimiento de un canal de Enel, en este mismo país.
La fibra de vidrio como refuerzo en el concreto, ha demostrado el mayor desarrollo en los
últimos 25 años. Y actualmente varias investigaciones revisadas avalan el uso de las fibras
como refuerzo en el concreto, optimizando de esta manera propiedades mecánicas y
físicas.
5.3. Definición de términos
5.3.1 Concreto y componentes
El cemento es el elemento más importante del concreto premezclado, aporta
propiedades útiles como:
Propiedades químicas:
El proceso de elaboración del cemento, implica la transformación de las materias primas
a un producto más complejo. En donde implican propiedades químicas, como:
 Hidratación del cemento: es el proceso, mediante cual el cemento se mezcla con
el agua, produciendo enlaces, que lo transforma en un material aglutinante,
como se ve en la imagen siguiente:
Ilustración: Hidratación del cemento

Fuente: Inka
 Calor de hidratación: es el producto generado por la respuesta del agua en
contacto con el cemento. Este producto de calor también depende de la
composición del cemento, el curado, la relación de agua y cemento y por último
la finura del cemento. Por otro lado, al llevar esta propiedad al extremo, como
son las altas temperaturas da como consecuencia agrietamiento térmico del
concreto.
 Producto de pasta de cemento
Propiedades físicas:
 Finura: es una de las propiedades más importantes del concreto, puesto que
define en gran medida la velocidad de hidratación, el progreso del calor de
hidratación, la adquisición de resistencia del cemento y la retracción. Además, un
cemento con grano fino, es hidratada con mucha más facilidad.
 Resistencia a la compresión
 Consistencia normal
 Densidad
 Tiempo de fraguado
 Expansión
Propiedades mecánicas:
 Tracción
 Compresión
 Resistencia mecánica
 Resistencia a flexión
Arena
Está conformado por pedazos de rocas o minerales en rangos del tamaño de 0.060-2mm.
Además, su origen y extracción no es difícil y se puede obtener en mucha cantidad en
diversos lugares del mundo, ante ello su extracción ha sido muy intensa. Por otro lado, la
composición de este material puede variar según la zona en donde es extraída. Algunos
tipos de arena son:
 Arena fina: Se usa para realizar mortero, la dimensión es menor a 4 mm
 Arena de miga: Se usa para unir materiales de construcción, la dimensión puede
llegar a 4 mm.
 Arena gruesa: Se usa para fabricar el mortero de albañilería, como se ve en la
figura 2. La dimensión que alcanza son 5mm.

Ilustración 1: Mortero de albañilería
Fuente: Homecenter
Agregado grueso
Es el agregado retenido en el tamiz 4.75mm. (tabla 1). Este material debe tener
compuestos limpios, resistentes, durables y sin partículas alargadas o planas.
Para tener una buena trabajabilidad, el volumen del agregado grueso para un volumen de
unidad de concreto depende del tamaño máximo del agregado grueso, pero también del
módulo de finura del material del agregado fino.
Tabla 1: Limite de sustancias nocivas del agregado grueso
Característica
Requisito
UNIDAD
MIN MAX
Pasante de malla 200 N.A. 1 %
Cloruros solubles N.A. 1000 ppm
Sulfatos solubles N.A. 10000 ppm
Terrones de arcilla y partículas
deleznables N.A. 5 %
Abrasión por la máquina de los ángeles N.A. 50 %
Inalterabilidad por sulfatos de magnesio N.A. 18 %
Agua
Este componente debe ser limpia y de aspecto limpio, sin aceites, sin ácidos, y otros
componentes o sustancias que dañen la calidad del concreto.
El agua al tener contacto con el cemento, brinda propiedades de endurecimiento, con el fin
de formar una sólido. En relación con el tipo de agua, se tiene:
 Agua dulce: relación agua cemento máximo 0.5
 Agua salada: relación agua cemento máximo 0.45
Agua/cemento

Es uno de los parámetros más importantes del concreto, ya que también determina la
resistencia final, en caso de las cantidades el peso del agua debe ser menor con
comparación del cemento
Es la relación efectiva de ambos elementos, en caso de que esta relación sea baja, dará
como resultado un concreto de mayor resistencia a comparación de una relación de
agua/cemento alto.
Propiedades del concreto fresco
 Trabajabilidad: Para medir la trabajabilidad del concreto en estado de fresco, se
usa la prueba de slump (ilustración 3), en donde se usa una plancha, cono y una
varilla de metal. La prueba mencionada tiene como fin medir la altura de una
masa de concreto, después de salir del cono. Ante esto, a más altura mejor
trabajabilidad.
Ilustración 2: Prueba de slump
Fuente: Acero Arequipa
 Segregación: A mayor segregación la calidad del concreto será peor. Por ende,
para evitar ello, se recomienda realizar la mezcla insitu.
 Exudación: Es cuando cierta cantidad de agua de la mezcla de concreto, sube
hacia la superficie. El exceso de esta propiedad da como consecuencia el
debilitamiento de la superficie del concreto.
 Contracción: La evaporación del agua en la mezcla de concreto, ocasiona
cambios en el volumen de la mezcla.
Propiedades del concreto endurecido
 Elasticidad: Es la capacidad de la mezcla de deformarse y volver a su estado
original.

 Resistencia: Esta propiedad, depende mucho de la calidad de los agregados,
también del transporte, el colocado, el vibrado y curado óptimo.
Diseño de mezcla
Los diseños de mezcla deben tener como objetivo en buscar concreto con la menor
permeabilidad y el cual se obtiene teniendo una menor mezcla de agua/cemento
Teniendo en cuenta que se debe tener además la trabajabilidad que por norma nos
recomida que sea entre 0.45-0.50.
5.3.2 Tipos de ensayo:
Ensayo de revenimiento
 Este ensayo se puede observar la trabajabilidad que tiene el concreto, ya que la
trabajabilidad nos indicara que tan fácil resultara la colocación, transporte y
compactación.
Ilustración 3: Ensayo de revenimiento
Fuente: Instituto mexicano del cemento y concreto
Ensayo a la compresión
 Este ensayo nos mostrará la resistencia que obtendrá el concreto estando en
condiciones perfectas. Ya que esta prueba mide la resistencia del concreto en
estado endurecido, realizando esta prueba en varias muestras que tengan
diferentes días de secado, se obtendrá diferentes resistencias.

Ilustración 4: Ensayo a la compresión
Fuente: Instituto mexicano del cemento y concreto
 Las normas normalmente usadas: Norma ASTM D3574-17, ASTM D695-15.
 Falla normal o directa: Se origina por fuerzas de tracción
Ilustración 5: falla normal o directa
Fuente: steemit
 Falla inversa
Se origina por esfuerzos de compresión
Ilustración 6: Falla inversa
Fuente: steemit
 Falla de desgarre
Se origina por un desplazamiento relativo de los bloques
Ilustración 7: Falla de desgarre
Fuente: Steemit

Resistencia a la tracción por flexión
 Como se sabe el concreto no posee la propiedad de ser resistente a la tracción,
por la cual esta propiedad no se toma en cuenta para diseños estructurales. Sin
embargo, la tracción se ve reflejado en el agrietamiento. Pero además la tracción
mejora siempre y cuando se tenga una adherencia entre el agregado y la pasta.
 Y por otro lado la resistencia por flexión es considerada indirectamente ya que la
resistencia por flexión se presenta cuando exista una falla en viga o loza no
reforzada.
 Se le conoce al módulo de elasticidad como la propiedad mecánica la cual se
verá reflejada la capacidad del concreto al deformarse elásticamente y esto se
obtiene mediante la aplicación de cargas sobre una muestra y así evaluar la
deformación que tendrá el material al ser sometido a dicha carga.
 Cálculo de la deformación la deformación se le conoce como el cambio en
longitud por la unidad de longitud, y se calcula mediante la siguiente formula (1).
E= deformación unitaria
δ= deformación total
L= longitud original
𝐸 =
𝛿
𝐿
Ecuación 1: Ecuación de la
deformación
Ensayo de contenido de aire
 Tiene como objetivo de conocer el contenido de aire dentro de los vacíos
internos que pueda contener el concreto recién mezclado
Ilustración 8: Ensayo de contenido de aire
Figura: Instituto ecuatoriano del cemento y hormigón
5.3.3 Tipos de falla del concreto
Tipo cono
 Es una fractura tipo 1, una vez realizada la prueba a la compresión se puede
observar el tipo de falla que sufre. Ya puede ser el tipo 1 o más conocido como

 tipo cono.
Ilustración 9: Fractura tipo cono
Fuente: Alas peruanas
Tipo cono y separación
cono y separación
Ilustración 10: Fractura tipo cono y separación
Tipo cono y corte
cono y corte.
Ilustración 11: Fractura cono y corte
Fractura corte

corte.
Ilustración 12: Fractura por corte
5.3.4 Adición de fibra Dramix
5.3.4.1 Fibra Dramix
La adición de Dramix o conocido como fibra de acero aporta ductilidad al concreto y
así se obtiene niveles mayores de desempeño, el cual es óptimo para los refuerzos
estructurales del concreto por ejemplo en losa sobre suelo, ya sea elementos
prefabricados.
5.3.4.2 Propiedades de concreto con fibra de vidrio.
El concreto convencional al añadirle fibra de acero obtiene mayor resistencia a la
flexión, y le brinda mayor ductilidad necesaria para absorber la mayor energía posible
antes de la falla.
5.3.5 Adición de fibra de vidrio.
5.3.5.1 Propiedades Fibra vidrio
 Resistencia mecánica
 Tiene una mayor resistencia mayor al del acero.
 Características eléctricas: es un buen aislante eléctrico.
 No se corrompe por que el vidrio no se pudre y no se ve afectada por roedores o
insectos
5.3.5.2 Propiedades del concreto con fibra de acero
La fibra de vidrio mejora la resistencia a daños futuros en el concreto además mejora
la resistencia a la tracción por flexión y así eliminar esfuerzos de acero en elementos
no estructurales y vidrio disminuyen el agrietamiento del hormigón por las
contracciones plásticas.

Porcentaje de material: 450 gr/m2 +10% según la norma ISO3374 y su contenido de
humedad debe ser menos al 0.20 % según la ISO 334.
6. HIPÓTESIS DEL ESTUDIO
6.1. Hipótesis general
La adición de fibras de acero Dramix y fibra de vidrio tipo MAT450 repercutirá
considerablemente en las propiedades mecánicas del concreto 210
6.2. Hipótesis específicas
 La adición de la fibra de acero Dramix 3D en el concreto tradicional influirá
considerablemente en la resistencia frente a la flexión y compresión.
 La adición de la fibra de vidrio tipo E-MAT450 en el concreto tradicional influirá
considerablemente en la resistencia frente a la flexión y compresión.
 Mejor porcentaje de fibra de acero Dramix 3D y fibra de vidrio tipo MAT450
otorgara optimas propiedades mecánicas en el concreto convencional.
 La adición de la fibra de vidrio tipo E-MAT450 en el pavimento rígido disminuirá
considerablemente el espesor frente al pavimento rígido tradicional.
7. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES
7.1. Variable independiente
Las variables independientes son las siguientes:
 Adición de fibra Dramix 3D: siendo el nombre que recibe la serie existente de
fibras de acero Dramix, que en la actualidad se ha convertido en la referencia en
el ámbito del refuerzo de hormigón con fibras de acero.
 Adición de fibra vidrio MAT450: este material viene en presentación en forma de
lana, también llamada lana mineral.
7.2. Variable dependiente
 Comportamiento mecánico del concreto
 Resistencia a la tracción por flexión
 Resistencia a la compresión
8. OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES
Para la realización de la operacionalización de las variables, se tuvo en primera
instancia reconocer las variables dependientes e independientes, para ello se debe
saber que la variable independiente es una variable que representa una cantidad que
se modifica en el experimento, en cambio la variable dependiente, representa una
cantidad, cual valor depende del cómo se modificara la variable independiente.

VARIABLE
NOMBRES DE
VARIABLES
DEFINICION CONCEPTUAL
DEFINICION
OPERACIONAL
DIMENSION INDICADORES
VARIABLE
INDEPENDIENTE
Adición de fibra
Dramix 3D
La adición de Dramix o conocido
como fibra de acero aporta
ductilidad al concreto y así se
obtiene niveles mayores de
desempeño, el cual es óptimo
para los refuerzos estructurales
del concreto por ejemplo en losa
sobre suelo, ya sea elementos
prefabricados.
El procedimiento
de realización del
análisis mecánico
del concreto,
comienza con la
adición de fibra
dramix 3D y fibra
de vidrio en el
concreto
tradicional. se
comenzará con
la dosificación
teniendo en
cuenta los
porcentajes que
se asignará a
cada ensayo. Y
finalmente se
obtendrá la
mejor
dosificación.
Dosificación
de 1.5%
2.5% 3.5%
de fibra de
vidrio que
remplazara
al cemento
* ficha
técnica
*dosificación
de materiales
*relación
agua cemento
*propiedades
de los
agregados
Adición de fibra
de vidrio
La fibra de vidrio es el material
compuesto de filamentos de
vidrio que puede adoptar
diversos formatos textiles como
tubos, mallas y tejidos. Se
caracteriza por ser un material
muy ligero, resistente, estable y
es un muy buen aislante
térmico.
Dosificación
de 1.5%
2.5% 3.5%
de fibra de
acero que
remplazara
al agregado
fino
VARIABLE
DEPENDIENTE
Comportamiento
mecánico del
concreto
La resistencia a la compresión Se
define como la capacidad para
soportar una carga por unidad
de área, y se expresa en
términos de esfuerzo,
generalmente en kg/cm2
La resistencia a la tracción por
flexión, Se le conoce al módulo
de elasticidad como la propiedad
mecánica la cual se verá
reflejada la capacidad del
concreto al deformarse
elásticamente y esto se obtiene
mediante la aplicación de cargas
sobre una muestra y así evaluar
la deformación que tendrá el
material al ser sometido a dicha
carga.
Una vez
determinada los
resultados
obtenidos en el
laboratorio, se
podrá realizar
una evaluación
sobre el
comportamiento
mecánico que ira
sufriendo el
concreto en cada
uno de los
ensayos con los
diferentes
porcentajes de
fibras frente al
concreto patrón.
Resistencia
a la tracción
por flexión
NTP 339.078
Norma que
evalúa la
resistencia a
la tracción
por flexión
tipos de fallas
Resistencia
a la
compresión
NTP 339.034
Norma que
evalúa la
resistencia a
la compresión
Tipos de fallas

9. METODOLOGÍA
9.1. Enfoque, alcance y diseño de la investigación
9.1.1. Enfoque
La presente investigación, tiene un enfoque cuantitativo, ya que se evaluará las
propiedades del concreto añadiéndole las fibras de vidrio y fibras de acero Dramix,
mediante los ensayos a compresión y tracción por flexión en la que se obtendrá resultados
de las diferentes dosificaciones que se utilizaran para mejorar las propiedades del
concreto convencional 210 kg/cm2.
9.1.2. Alcance
Esta investigación es de alcance correlacional por que se explicara los diferentes
fenómenos y en que circunstancia se manifiesta o el porqué de la relación de uno, dos o
más variables (Hernández, Fernández y Baptista, 2010). Ante lo explicado, se estudiarán
los diferentes índoles que se apreciara en el concreto mediante la incorporación de las
diferentes fibras, las cuales son: fibra de vidrio (1.5%, 2.5% y 3.5%) y acero Dramix (1.5%,
2.5% y 3.5%).
Por otro lado, se realizará un análisis comparativo de las diferentes muestras entre
concreto con fibra (vidrio y Dramix) y el concreto convencional. Con el fin de obtener la
dosificación optima de ambas fibras (vidrio y Dramix) y asi realizar un concreto binario
con mayores propiedades mecánicas.
9.1.3. Diseño
El tipo de investigación es de diseño experimental, puesto que se alterará la o las
variables independientes, teniendo un control de ellas. Con el objetivo de entender su
efecto en las diferentes variables. Además, se modificará el porcentaje de fibra de acero
y fibra de vidrio en diferentes cantidades para poder obtener las propiedades mecánicas
del concreto en cada una de ellas. Y también se evaluará y comparará el modelo patrón
con las muestras mencionadas.
9.2. Población y muestra
Para la población en la presente investigación, será considerada el concreto de
F´C=210kg/cm2 en el cual se incorporó fibra de vidrio tipo MAT450 y fibra de acero Dramix
3D.
Por otro lado en el caso de la muestra, se harán uso de 120 especímenes, las cuales
están descritas en las tablas 2 y 3. Se harán 9 probetas patrón y 9 probetas con la mezcla
de las fibras de vidrio y Dramix, esto para los ensayos de compresión. Por otro lado, se

harán 9 vigas patrón y 9 vigas con la mezcla de las fibras de vidrio y Dramix, esto para
los ensayos de tracción por flexión.
ENSAYO DE COMPRESIÓN.
Tabla 2: Tabla de ensayo de compresión
TRACCION POR FLEXIÓN POR COMPRESION
Tabla 3: Tabla de ensayo de tracción por flexión
DIAS
DOSIFICACION DE
VIDRIO 7 14 28
TOTAL
1.5 2 2 2 6
2.5 2 2 2 6
3.5 2 2 2 6
DIAS
DOSIFICACION DE
VIDRIO 7 14 28
TOTAL
1.5 2 2 2 6
2.5 2 2 2 6
3.5 2 2 2 6
CONCRETO PATRON 2 2 2 6
DOSIFICACION OPTIMA 2 2 2 6
48 VIGAS
DIAS
DOSIFICACION DE
VIDRIO 7 14 28 TOTAL
1.5 3 3 3 9
2.5 3 3 3 9
3.5 3 3 3 9
DIAS
DOSIFICACION DE
DRAMIX 7 14 28
TOTAL
1.5 3 3 3 9
2.5 3 3 3 9
3.5 3 3 3 9
CONCRETO PATRON 3 3 3 9
DOSIFICACION OPTIMA 3 3 3 9
72 PROBETAS

9.3. Técnicas
9.3.1 Técnicas para la recolección de datos
La investigación presente tiene como técnica la experimentación, debido a que se
realizaran ensayos que ayudaran a determinar la resistencia del concreto, de la cual se
obtendrá información verídica en función a los objetivos de la investigación. Esta técnica
es sumamente importante en la presente investigación, puesto que permitirá visualizar
y sacar conclusiones del comportamiento de las vigas y probetas de concreto la cual
serán sometidas a tracción por flexión y compresión respectivamente.
Debido a que, la investigación es netamente campo, se harán visitas constantes al
laboratorio para los ensayos de tracción por flexión y compresión a especímenes de
concreto con y sin fibra con el fin de obtener información y resultados de los ensayos.
Todos los agregados, tanto como agregado fino y grueso, provendrán de la cantera
Trapiche, estos materiales tienen que cumplir las especificaciones NTP 400.037/ASTM
C-33. Que nos indica la calidad de los agregados, el tamaño nominal máximo y otras
exigencias. Por otro lado, el cemento usar es cemento SOL tipo I, este cemento se usara
porque cumple la Norma Técnica Peruana NTP-334.009 y la Norma Técnica Americana
ASTM C-150, en donde menciona las propiedades físicas y químicas que se debe
cumplir.
Y finalmente la calidad del agua es muy importante, por ello se debe evitar aguas acidas
con un pH menor a 3, que tenga sabor, que tenga algún color u olor, que esté libre de
aceites u otros elementos. También, según la NTP334, sugiere el uso de agua potable
para la mezcla del concreto, entonces la investigación presente se hará uso del agua
del grifo.
9.3.2 Técnicas para el procesamiento de datos y obtención de resultados.
Para el procesamiento de datos, se debe trabajar en conjunto con las normas técnicas,
puesto que nos permitirá saber si el concreto a elaborar tendrá los estándares
permitidos. Para ello, en primera instancia se determinará la granulometría del agregado
fino y grueso, según la NTP 400.012/ASTM C-136, menciona sobre la gradación de
materiales, obteniendo información que será utilizada para determinar si el agregado
cumple o no con la distribución del tamaño de partícula requeridos.
Sobre el contenido de humedad de los agregados se hará uso de la norma NTP 339.185/
ASTM C-566, que hace referencia del porcentaje de humedad mediante el método del
secado, el cual permite saber sobre la cantidad de humedad en la superficie como en
los poros.

Luego se determinará el peso específico del agregado grueso, la cual se determinará
según la NTP 400.021/ASTM C-127, la cual nos permitirá aplicar encontrar el peso
específico seco, peso específico saturado con superficie seca, el peso específico
aparente y la absorción del agregado grueso. Además, esta norma solo es aplicable
para agregado grueso, más no para agregado ligero, ya que se hará una inmersión en
agua, la cual hacen que los poros se llenen parcialmente.
Después se determinará el peso específico del agregado fino, la cual se hará uso de la
NTP 400.022/ASTM C-128, en donde menciona sobre la densidad relativa, que
generalmente es una de las características del agregado fino, la cual es usada para el
cálculo del volumen que será ocupado por este agregado.
Para verificar que los agregados cumplan estándares normalizados para agregados en
hormigón, se usara la NTP 400.037/ ASTM C-33, en donde mencionas los requisitos de
cada agregado a usar en la mezcla del concreto
Luego, para establecer los procedimientos para la preparación de curación de
especímenes de forma cilíndrica y la de viga, se usara la ASTM C-31/NTP 339.033
Se hará el proceso de curado según la norma NTP 339.183/ASTM C-31, en donde
menciona la práctica para la elaboración y curado de muestras de concreto en el
laboratorio
9.3.3 Técnicas para la validación de resultados
Para realizar la validación de resultados de la investigación, se hará empleo de la prueba
estadística “t” de student, puesto que se analizara la resistencia del concreto a través
del tiempo con dos grupos de variables. Hay dos métodos para corroborar que la
variable se distribuye normalmente, la prueba de Kolmogorov-Smirnov para muestras
grandes y la de Chapiro Wilk para muestras más pequeñas, para este caso utilizaremos
la de Kolmogorov-Smirnov por ser una muestra grandes.
9.4. Instrumentos
9.4.1 Instrumentos para la recolección de datos
Los instrumentos para la recolección de datos en la presente investigación, se hará uso
de las fichas técnicas y certificado de calidad del agregado fino y grueso. Ello se puede
observar en los anexos 2 y 3. En dichos anexos se puede observar que el diámetro de
las partículas está dentro del rango de las especificaciones de la ASTM D422-C 136.
Por otro lado, en caso del cemento SOL tipo I, esta normalizado según la NTP-334.009
y ASTM C-150, en donde menciona parámetros como: contenido de humedad,

resistencia a la compresión en 7,14 y 28 días, el tiempo de fraguado, la composición
química, entre otros. Todos estos parámetros están siendo cumplidos por el tipo de
cemento a usar, todos dentro del rango de las normas, todo ello se puede comprobar
en la ficha técnica (anexo 4).
Por otro lado, en el tema de las fibras añadidas, serán supervisadas y verificadas bajo
su respectiva ficha técnica, en donde mencionas las características, propiedades, usos,
composición, etc. (Anexo 5 y 6)
9.4.2 Instrumentos para el procesamiento de datos y obtención de resultados
Para la obtención y recolección de datos en la investigación, se realizara el diseño de
mezclas para la resistencia de 210 kg/cm2, esta mezcla patrón (con adición 0% gr/m3
de fibra) tendrá que ser verificada en laboratorio, hasta lograr la mezcla con la
resistencia ya mencionada. La mezcla patrón tendrá adiciones de fibra de vidrio y fibra
de acero por separado, después se seleccionara y dosificara los materiales para la
ejecución de las probetas y vigas de concreto, las cuales serán sometidas a ensayos de
compresión y tracción por flexión, después de ello, se hará otra mezcla con los mejores
resultados obtenidos de la mezcla de fibra de vidrio y la mezcla de fibra de acero .Esta
nueva mezcla de concreto estará compuesto por ambas fibras, y posteriormente se
realizaran nuevamente ensayos de compresión y tracción por flexión. Todos estos
resultados obtenidos serán recopilados en formatos ya establecidos.
9.4.3 Instrumentos para la validación de resultados
Para validar los resultados, ya se había mencionado la prueba estadística “t” de student
y Kolmogorov-Smirnov, para dichas pruebas se hará uso del programa Excel 2021, que
permitirá analizar los datos fácilmente.
Otro programa que se usará es el EverFe 2.6, que ayudará a analizar los esfuerzos
causados a los pavimentos a estudiar (pavimento tradicional y pavimento con adición
de fibra de acero y fibra de vidrio) y con ello obtener un menor espesor.
Por otro lado, para tener la validación de resultados, se debe tener la confiabilidad y
validez de los datos. Entonces para llegar a ello, se realizará un adecuado control de
calidad de cada equipo de laboratorio y cada una de ella, con su respectivo certificado
de calibración.

10. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
10.1. Presupuesto de la investigación
Para el presente proyecto, se estima realizar un costo total de 6,308.28 soles en los
laboratorios de Geocontrol Perú y Servicios S.A.C.
Tabla 4: Tabla de presupuesto de investigación
ITEM CONCEPTO UNIDAD CANTIDAD PARCIAL SUBTOTAL
1. DISEÑO DE CONCRETO
1.1 DISEÑO DE MEZCLA DE CONCRETO
(INCLUYEN ENSAYOS FISICOS)
Und 1
S/.400.00
S/. 400.00
1.2
DOSIFICACIONES 0.5,1.5, 2.5% DE FIBRAS DE
ACERO DRAMIX 4D Y FIBRAS DE VIDRIO
TIPO AR 0.5,1.5,2.5% (INCLUYE SLUMP), más
un binario con el óptimo de ambos resultados Und 7
S/.50.00
S/. 350.00
2.0 ENSAYO Y TRABAJOS DE CONCRETO FRESCO
2.1 ELABORACION DE PROBETAS (9 UNIDADES
POR DOSIFICACION) 4X8 PULGADAS /
INCLUYE 28 DIAS DE CURADO
Und 72
S/.18.00
S/. 1,296.00
2.2 ELABORACION DE VIGAS DE CONCRETO DE
15X50X15 cm (6 UNIDADES POR
DOSIFICACION) INCLUYE 28 DIAS DE CURADO
Und 48
S/.25.00
S/. 1,200.00
3.0 ENSAYO DE CONCRETO ENDURECIDO
3.1 ROTURA A COMPRENSION DE POROBETAS
(7,14,28 DIAS) 3 POR EDAD
Und 72
S/.15.00
S/.
1,080.00
3.2 ROTURA A FLEXION DE VIGAS (7,14,28 DIAS) 2
POR EDAD
Und 48
S/.15.00
S/. 720.00
3.3 MATERIALES CANTERA TRAPICHE (CEMENTO,
PIEDRA Y ARENA)
Und 1
S/.300.00
S/. 300.00
SUB
TOTAL
S/. 5,346.00
IGV S/. 962.28
TOTAL S/. 6,308.28
10.2. Cronograma de actividades
11. INDICADORES DE LOGROS DE OBJETIVOS

12. REFERENCIAS
Barbosa, M., Negrão, A.,Tubos., Borges, B. et all (2017). Tubos de concreto
produzidos com fibras de aço e agregados da região metropolitana de Belém do Pará.
Asociación Nacional de Tecnología do Ambiente Construido,1-2.
https://doi.org/10.1590/s1678-86212017000400190
Alegría, O., Camacho, J., Campoy, N., et all (2021). Análisis esfuerzo-deformación de
concreto reforzado con fibras metálicas y polímeros. Ingeniería Investigación y Tecnología,
XXII (1),3-5.https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2021.22.1.007

Cardoso, M., Lameiras, R., y Silva, V. (2021).Influência da resistência à compressão do
concreto, teor de fibra e fator de forma das fibras, na resistência residual do concreto
autoadensável reforçado com fibra de aço. Ibracon Estrut. Mater, XIV (5), 5-9.
https://doi.org/10.1590/S1983-41952021000500003
Santamaria, J.,Adame, B., y Berneo, C. (2021). Influencia de la calidad de los agregados y
tipo de cemento en la resistencia a la compresión del hormigón dosificado al volumen.
Ciencia Ingeniería y Tecnología, IX (1), 7-9. https://doi.org/10.37135/ns.01.07.05
Ales, V., Bayarri, V., y Fargallo, A. (2018). Influencia de la incorporación de vidrio triturado
en las propiedades y el comportamiento a alta temperatura de morteros de cemento.
Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, (57), 9-22.
https://doi.org/10.1016/j.bsecv.2018.03.001
Uriarte, L., y Cieza, E. (2021). Evaluación de concreto elaborado con agregados de
canteras de río y de cerro de los Andes del norte de Perú. Revista Ciencia Norandina,4(2).
https://doi.org/10.37518/2663-6360X2021v4n2p4
Cáceres, N., Coaguilla, V., Fernández, Paul. et all (2022). Procesador de datos para
estimar la composición del crudo en la dosificación de materias primas para la elaboración
de cemento. Facultad de Ingeniería Industria,25(1).
http://dx.doi.org/10.15381/idata.v25i1.19686
Correa, A., Hurtado, A., Muñoz, Sócrates., et all (2021). Uso de concretos utilizando acero
fundido como agregados: una revisión de literatura. Paideia XXI,
11(2).https://doi.org/10.31381/paideia%20xxi.v11i2.4090
Huaquisto, S., y Belizario, G. (2018) Utilización de la ceniza volante en la dosificación del
concreto como sustituto del cemento. Revista de Investigaciones Altoandinas, 20(2).
http://dx.doi.org/10.18271/ria.2018.366
Barbosa de Oliveira M., de Souza Picando M, Leal Soares Ramos E., et all. (2018).
Analisis de la influencia del método de prueba y las propiedades de la adicion de fibra
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de ingeniería,28. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-33052020000300373.
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terreno reforzada en fibras de vidrio, Ingeniería investigación y tecnología, 17 (3).
DOI:10.1016/j.riit.2016.07.003
Carrillo Julian, Silva Diego y Sanchez Martha (2016). Desempeño de losas de concreto
sobre terreno reforzadas con malla electrosoldada o fibras de acero. Ingenieria
investigación y tecnologia, 17 (4). https://doi.org/10.1016/j.riit.2016.11.009
Estefana Castañeda Vergara, Benito Lauret Aguirregabiria, Juan Miguel Lirola Perez,
et all. (2017). Innovador panel de forma libre de hormigón reforzado con fibra de vidrio
(GRC) , Revista chilena de ingeniería,54. http://dx.doi.org/10.7764/rdlc.16.3.479
Carrillo Julian, Aperador William y González Giovanni (2016). Correlaciones entre las
propiedades mecánicas del concreto reforzado con fibras de acero. Ingeniería
Investigación y Tecnología, XIV (3). https://doi.org/10.1016/S1405-7743(13)72256-X

Marlon Farfán Córdova; Diana Isabel Pinedo Díaz; Josué Araujo Novoa et all. (2018).
Fibras de acero en la resistencia a la compresión del concreto. Revista Gaceta
Técnica (20). DOI: https://doi.org/10.13140/RG.2.2.19787.95523
C. A. Juárez-Alvarado, J. M. Mendoza-Rangel, B. T. Terán-Torres, et all (2021).
Comportamiento teórico-experimental de fibras de acero como reemplazo parcial del
refuerzo a cortante en vigas de concreto reforzado. Revista de la Asociación
Latinoamericana de Control de Calidad, Patología y Recuperación de la Construcción.
https://doi.org/10.21041/ra.v11i3.548
Muñoz Pérez P., Sandoval Siesquen F., Martínez Lara E., et all (2021). Revisión de la
resistencia a la compresión del concreto incorporando variedades de adiciones de
fibras. Revista Cubana de Ingeniería 12. https://orcid.org/0000-0002-1393-2267
Olivera Pérez Y., Guevara Saravi S. y Muñoz Pérez P. (2021). Revisión sistemática
de la literatura sobre la mejora de las propiedades mecánicas del hormigón con fibras
de origen artificial-natural. Revista ingeniería. https://doi.org/10.26495/re.v5i1.1838
Campoverde D., Zambrano-Zambrano W., Narváez-Espinoza M, et all (2017). Análisis
del Comportamiento del Hormigón Reforzado con Fibras Metálicas para el Ensayo de
Flexotracción. Conference Proceedings UTMACH. 2(1).
http://hdl.handle.net/10251/17551.

Anexo 1: tabla de operacionalización
Tema: Análisis del comportamiento mecánico del concreto f’c=210 kg/cm2 con la adición de fibras de acero Dramix 3D y fibras de vidrio
tipo E-MAT450, Lima -2023
Problema Objetivos Hipótesis Variables Dimensiones Indicadores Metodología
¿Cuál es el comportamiento
mecánico del concreto 210
con la adición de acero
Dramix 3D y fibra de vidrio
tipoMAT450?
Analizar el comportamiento
mecánico del concreto 210
con la adición de acero
Dramix 3D y fibra de vidrio
tipoMAT450
La adición de fibras de acero
Dramix y fibra de vidrio tipo
EMAT450 influirá en una mejora en
las propiedades mecánicas del
concreto 210
•comportami
entos
mecánicos
•adición de
acero
•adición de
vidrio
•porcentaje de
acero
•porcentaje fibra
de vidrio
•resistencia a la
flexión y
compresión
•Resultados en
resistencia a la
tracción por
flexión
•Resultados en
resistencia a la
compresión
Diseño de
investigación:
experimental
Alcance: Cuantitativo
Población:
ensayos de
laboratorio del diseño
de mezclas de
concreto para la
resistencia a la
tracción por flexión y
compresión.
Muestra:
120 especímenes.
Técnica de
recolección de datos:
recolección
documental,
observación visual y
observación
inmediata
Instrumento:
Fichas de análisis,
Excel.
¿Cuál es la influencia de la
fibra de acero Dramix 3D en
la resistencia frente a la
compresión y tracción por
flexión del concreto
convencional?
Determinar la influencia de
la fibra de acero Dramix 3D
en la resistencia frente a la
flexión y compresión del
concreto.
La adición de la fibra de acero
Dramix 3D en el concreto
tradicional influirá en una mejora
en la resistencia frente a la flexión
y compresión.
•Porcentaje de
fibra de acero
•Resistencia a la
compresión
•Resistencia a la
tracción por
flexión
•Resultados en
resistencia a la
tracción por
flexión
•Resultados en
resistencia a la
compresión
fibra de vidrio tipo MAT450
en la resistencia frente a la
compresión y tracción por
flexión del concreto
convencional?
la fibra de vidrio tipo E-
MAT450 en la resistencia
frente a la flexión y
compresión del concreto.
La adición de la fibra de vidrio tipo
MAT450 en el concreto tradicional
influirá en una mejora en la
resistencia frente a la flexión y
compresión.
•Porcentaje de
fibra de vidrio
•Resistencia a la
compresión
•Resistencia a la
tracción por
flexión
•Resistencia a
la compresión
•Resistencia a
la tracción por
flexión
¿Cuál es el mejor porcentaje
remplazado por fibra de
vidrio MAT450 y Dramix 3D
para obtener una
combinación binaria optima
de propiedades mecánicas en
el concreto convencional?
Identificar el mejor
porcentaje de fibra de vidrio
MAT450 y Dramix 3D para
obtener una combinación
binaria optima de
propiedades mecánicas en el
concreto convencional
El mejor porcentaje de fibra de
acero Dramix 3D y fibra de vidrio
tipo MAT450 otorgara optimas
propiedades mecánicas en el
concreto convencional
•porcentaje de
acero
•porcentaje fibra
de vidrio
• optimas
propiedades
mecánicas
•Resistencia a
la compresión
•Resistencia a
la tracción por
flexión
adición de fibra de vidrio y
fibra de acero en el espesor
del pavimento rígido de
concreto tradicional?
fibra de vidrio MAT450 y
Dramix 3D frente al espesor
del pavimento rígido de
concreto tradicional.
La adición de la fibra de vidrio tipo
E-MAT450 en el pavimento rígido
disminuirá considerablemente el
espesor frente al pavimento rígido
tradicional.

Anexo 2: Ficha técnica agregado fino

Anexo 3: Ficha técnica de Cemento Sol

Anexo 4: Ficha técnica fibra de vidrio MAT450

Anexo 5: Ficha técnica fibra de acero Dramix 3D

Anexo 6: Formato de granulometría de agregado grueso
GRANULOMETRIA DE AGREGADO GRUESO
FECHA
Nro. FICHA
DATOS
CANTERA
Mallas (pulg)
Piedra
Granulometría
de los
agregados
Tamaño Máximo
Nominal
Limites
Granulométricos
Pesos
peso
acumulado
% Retenido
acumulado
% A.
que
pasa
Inferior Superior
1"
100% 100%
3/4"
90% 100%
1/2"
20% 55%
3/8"
0% 15%
N° 4
0% 5%

Anexo 7: Formato de granulometría de agregado fino
GRANULOMETRIA DE AGREGADO FINO
FECHA
Nro. FICHA
DATOS
CANTERA
Mallas
(pulg)
Arena de trapiche Granulometría de los agregados
Limites
Granulométricos
Pesos
peso
acumulado
Peso
acumulado
%
Retenido
acumulado
% A.
que
pasa
Inferior Superior
3/8" 100% 100%
N° 4 95.00% 100.00%
N° 8 80.00% 100.00%
N° 16 50.00% 85.00%
N° 30 25.00% 60.00%
N° 50 10.00% 30.00%
N°
100 2.00% 10.00%
N°
200
Total

Anexo 8: Formato de peso específico de agregado grueso
PESO ESPECIFICO GRUESO
fecha nro ficha
cantera nro muestra
peso del recipiente gr
peso de la muestra saturada superficialmente seca
con recipiente gr
peso de la muestra sumergida gr
peso de la muestra seca con recipiente gr

Anexo 9: Formato de contenido de humedad agregado grueso
Anexo 10: Formato de peso específico de agregado fino
PESO ESPECIFICO
FINO
fecha nro ficha
cantera nro muestra
volumen de la fiola gr
peso de la fiola + muestra +agua gr
peso de la muestra gr
peso del recipiente gr
peso de la muestra seca gr
CONTENIDO DE HUMEDAD
AGREGADO GRUESO
fecha nro ficha
cantera nro muestra
agregado grueso
Peso del recipiente gr
peso de la muestra más recipiente gr
peso de la muestra seca más recipiente gr

Anexo 11:Formato de contenido de humedad agregado fino
Anexo 12: Formato de elaboración y curado de especímenes de concreto
ELABORACIÓN Y CURADO DE ESPECÍMENES DE CONCRETO
N° de ensayo
% de fibra mm
fecha de elaboración %
fecha de rotura
cantidad de especímenes und
¿Existe agrupación de fibra?
CONTENIDO DE HUMEDAD
AGREGADO GRUESO
fecha nro ficha
cantera nro muestra
agregado fino
Peso del recipiente gr
peso de la muestra más recipiente gr
peso de la muestra seca más recipiente gr

Anexo 13: Formato de consistencia del concreto
CONSISTENCIA DEL CONCRETO – SLUMP TEST
primer ensayo
consistencia de concreto slump test
porcentaje de fibra %
asentamiento cm
clasificación ACI
segundo ensayo
porcentaje de fibra %
asentamiento cm
clasificación ACI
Anexo 14: Formato de resistencia a la tracción por flexión
RESISTENCIA A TRACCION POR FLEXION
tipo de fibra
porcentaje de adición
días de curado
Identificación de testigos tipo de fibra
carga ultima
(kg)
módulo de rotura
(kg/cm2)
Viga 1
Viga 2
promedio
desviación estándar

Anexo 15: Formato de resistencia a compresión
RESISTENCIA A COMPRESION
tipo de fibra
porcentaje de adición
días de curado
Identificación de testigos
tipo de
fibra resistencia(kg/cm2)
tipo de
falla %de diseño
concreto 1
concreto 2
concreto 3
promedio
desviación estándar

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