Comportamiento mecánico y de auto-monitorización de morteros reforzados con residuos metálicos

Abstract

En esta investigación se ha evaluado la influencia del tipo y contenido de residuos metálicos en las propiedades mecánicas y de auto-monitorización del daño en morteros de cemento. Con este objetivo, nueve diferentes morteros, con la misma relación agua/cemento, pero con dos diferentes residuos metálicos (fibras y virutas de acero), y cuatro diferentes porcentajes de adición (4 a 16% s/c) han sido fabricados y evaluados a dos diferentes edades de curado (7 y 28 días). De este modo, en esta investigación se midieron las resistencias a la flexión y a la compresión, y los módulos elásticos estático por compresión y dinámico por ultrasonidos de los morteros. Además, se desarrolló un estudio exploratorio con el objetivo de evaluar la monitorización del daño por agrietamiento en morteros reforzados con residuos metálicos a través del incremento de la resistencia eléctrica. Los principales resultados de este estudio mostraron que la adición de residuos metálicos reduce la densidad aparente e incrementa la porosidad de los morteros. Además, se ha observado que las resistencias a la flexión y compresión aumentaron proporcionalmente con el contenido de residuos metálicos adicionado. Sin embargo, mediante un análisis de probabilidad se comprobó que la adición de residuos metálicos no presento un efecto significativo sobre las propiedades mecánicas de los morteros. Adicionalmente, en este estudio se comprobó que existe una relación no-lineal entre la resistencia eléctrica y el ancho de grieta, ajustada a ecuaciones potenciales, que podrían utilizarse para determinar el daño en los morteros con virutas y fibras. Además, se ha observado que todos los contenidos de residuos metálicos utilizados en este estudio contribuyen con la monitorización del daño. Sin embargo, se recomienda incorporar un 4% de residuos metálicos debido a que este contenido mejora las propiedades mecánicas y físicas del mortero. Finalmente, esta investigación ha permitido concluir que los morteros con residuos metálicos podrían ser potencialmente utilizados para el desarrollo de nuevos materiales cementicios con propiedades mecánicas mejoradas y propiedades de auto-monitorización del daño.