Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Tesis:
MORTEROS CON PROPIEDADES MEJORADAS DE DUCTILIDAD POR ADICIÓN DE FIBRAS DE VIDRIO, CARBONO Y BASALTO
Año:2018
Áreas de investigación
  • Construccion de viviendas,
  • Materiales de construccion,
  • Rehabilitacion de edificios,
  • Rehabilitacion patrimonio historico artístico
Datos
Descripción
El paulatino envejecimiento del parque edificado español, unido al gran patrimonio arquitectónico existente, origina la necesidad de estudios encaminados a su conservación y restauración. De forma más específica, resulta fundamental la búsqueda de materiales con propiedades mejoradas para su empleo en la rehabilitación de estas construcciones. En intervenciones sobre edificios históricos, uno de los materiales de reparación más utilizado es el mortero de cemento Portland. El empleo de adiciones ha permitido, además, modificar y mejorar sus características físico-mecánicas, así como su durabilidad. No obstante, el uso de morteros de cemento ha originado, en ocasiones, la aparición de lesiones en los edificios debido a su incompatibilidad con los materiales existentes. Las inconveniencias presentadas por el uso de morteros de cemento han derivado en un creciente interés en el empleo de morteros de cal aérea, al considerarse materiales más adecuados en intervenciones sobre fábricas históricas. Sin embargo, dichos morteros presentan limitaciones como, por ejemplo, su escasa resistencia mecánica a corto plazo y la dificultad de carbonatación del conglomerante en determinadas circunstancias. Por esta razón, se ha intensificado el uso de cal hidráulica en intervenciones de edificios pertenecientes al patrimonio histórico, por tratarse de un material ?puente? entre la cal aérea y el cemento Portland. El principal inconveniente de los morteros, tanto de los de cemento como de los de cal hidráulica, es su comportamiento relativamente frágil cuando están sometidos a solicitaciones mecánicas. Su baja capacidad de absorción de energía supone un problema en determinadas situaciones. Por ejemplo, en caso de sismo, se puede producir con relativa facilidad la rotura y el desprendimiento del revestimiento. En este contexto, la adición de fibras a la matriz conglomerante contribuye a mejorar sus propiedades mecánicas y su comportamiento post-fisuración. La investigación desarrollada en esta tesis doctoral tiene como objetivo contribuir al conocimiento del comportamiento de los morteros de cemento y de cal hidráulica con adición de fibras. Se ha evaluado la influencia de la incorporación de distintas cantidades de fibras de vidrio, carbono y basalto en las propiedades de los morteros, haciendo especial hincapié en el análisis de la capacidad de absorción de energía de estos materiales. Se ha llevado a cabo una extensa campaña experimental dividida en tres fases. En primer lugar, se evaluó la influencia de diferentes cantidades de fibras sobre las propiedades de los morteros (en estado fresco y endurecido), estableciendo el porcentaje óptimo que proporcionaba los mejores resultados. En la segunda fase, se determinaron las resistencias mecánicas de los morteros con fibras seleccionados teniendo en cuenta la influencia de la geometría de las probetas. Además, se realizaron ensayos adicionales sobre dichos morteros (resistencia a tracción indirecta, resistencia a impacto, etc.). En la tercera fase, se evaluó el comportamiento a largo plazo del material mediante ensayos de envejecimiento acelerado. Los resultados muestran una notable mejora en el comportamiento mecánico de los morteros cuando se añaden fibras. En particular, es destacable el aumento de la capacidad de absorción de energía de estos materiales. Mediante los ensayos, se ha puesto de manifiesto la influencia de la naturaleza y la cantidad de fibra añadida y de la geometría de la probeta empleada en los resultados obtenidos. También se ha demostrado el buen comportamiento de los morteros con fibras a largo plazo. Finalmente, y de forma complementaria, se ha estudiado el comportamiento a cortante de muros de fábrica reforzados mediante revestimiento de mortero con fibras.
Internacional
Si
ISBN
Tipo de Tesis
Doctoral
Calificación
Sobresaliente cum laude
Fecha
04/10/2018
Esta actividad pertenece a memorias de investigación
Participantes
  • Autor: Arturo Bustos Garcia (UPM)
  • Director: Alfonso Cobo Escamilla (UPM)
  • Director: Francisco Gonzalez Yunta (UPM)
Grupos de investigación, Departamentos, Centros e Institutos de I+D+i relacionados
  • Creador: Grupo de Investigación: Patología de estructuras, protecciones colectivas y medios auxiliares de edificación.
  • Departamento: Tecnología de la Edificación
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