
handle: 2117/431400
El presente trabajo investiga la viabilidad técnica y estructural del alambrón reciclado de neumáticos en desuso (RTSC, por sus siglas en inglés) como refuerzo alternativo en hormigones destinados a pavimentos, planteando una opción sostenible frente al uso convencional de fibras industriales de acero. La investigación se centró en caracterizar el comportamiento mecánico y postfisuración del hormigón reforzado con fibras de alambrón reciclado en tres configuraciones de longitud nominal clasificadas como corta (FARC, ~26 mm), media (FARM, ~41 mm) y larga (FARL, ~85 mm), comparando sistemáticamente sus resultados con los obtenidos para una fibra industrial de acero tipo Dramix 4D (FI). La metodología experimental consistió en la preparación específica y sistemática de hormigones reforzados con cada tipo de fibra, asegurando una adecuada distribución y homogeneidad del refuerzo dentro de la matriz cementicia. Se realizaron ensayos normalizados para evaluar las propiedades en estado fresco mediante el ensayo de asentamiento (cono Abrams), y en estado endurecido mediante ensayos de resistencia a compresión, resistencia residual por flexotracción y el ensayo de resistencia residual tipo Barcelona (BCN). Los resultados demostraron claramente que la longitud de las fibras recicladas es un factor determinante para su eficacia estructural. Particularmente, las fibras largas (FARL, ~85 mm) mostraron un desempeño mecánico sobresaliente, con resistencia residual postfisuración cercana a la fibra industrial, proporcionando una excelente capacidad para controlar la propagación y apertura de fisuras, además de mejorar considerablemente la ductilidad estructural del hormigón. En contraste, las fibras cortas (FARC) y medias (FARM), aunque no comprometieron la trabajabilidad ni la resistencia a compresión del hormigón, presentaron limitaciones importantes en cuanto a resistencia residual, restringiendo su aplicación en elementos estructurales con altas exigencias mecánicas. A partir de un análisis exhaustivo de resultados experimentales, se concluye que las fibras largas recicladas (FARL) constituyen una alternativa técnica y ambientalmente beneficiosa, siempre y cuando se garantice una clasificación adecuada por longitud y diámetro para asegurar su distribución homogénea y su integración efectiva en la matriz cementicia. Se recomienda utilizar estas fibras en aplicaciones estructurales donde la absorción de energía postfisura sea crítica, contribuyendo así al desarrollo sostenible mediante la reutilización de residuos neumáticos. Finalmente, se plantean futuras líneas de investigación encaminadas a profundizar en el estudio microscópico de la interacción fibra-matriz, evaluar el comportamiento del hormigón con RTSC frente a cargas dinámicas y analizar la durabilidad del sistema ante ambientes agresivos, con el propósito de consolidar la aplicación estructural de este material reciclado
This study investigates the technical and structural viability of recycled tire steel cord (RTSC) as an alternative reinforcement for concrete pavements, presenting a sustainable option coMpared to conventional industrial steel fibers. The research focused on characterizing the mechanical and post-cracking behavior of concrete reinforced with RTSC fibers in three nominal length configurations classified as short (FARC, ~26 mm), medium (FARM, ~41 mm), and long (FARL, ~85 mm), systematically coMparing the results with those obtained from a commercially available industrial steel fiber, Dramix 4D (FI). The experimental methodology consisted of systematically preparing concrete mixtures reinforced with each fiber type, ensuring proper distribution and homogeneity of reinforcement within the cementitious matrix. Standardized tests were conducted to evaluate fresh-state properties through the slump test (Abrams cone), and hardenedstate properties were assessed via compressive strength tests, residual flexural strength tests, and residual strength using the Barcelona test (BCN). The results clearly indicated that fiber length significantly determines structural effectiveness. In particular, long fibers (FARL, ~85 mm) exhibited outstanding mechanical performance, achieving residual post-cracking strength values similar to those of the industrial fiber, providing excellent control of crack propagation and opening, and considerably enhancing the structural ductility of concrete. In contrast, short (FARC) and medium (FARM) fibers did not significantly compromise concrete workability or compressive strength, but presented notable limitations in terms of residual strength, restricting their use in structural elements subject to high mechanical demands. Based on a comprehensive analysis of experimental findings, it is concluded that long recycled fibers (FARL) constitute a technically and environmentally beneficial alternative, provided they undergo proper classification by length and diameter to ensure homogeneous distribution and effective integration within the cementitious matrix. The use of these fibers is recommended for structural applications where post-cracking energy absorption is critical, thus contributing to sustainable development through the reuse of tire waste. Finally, future lines of research are proposed to deepen the microscopic study of fibermatrix interaction, evaluate the behavior of RTSC-reinforced concrete under dynamic loads, and analyze system durability in aggressive environments, aiming to consolidate the structural application of this recycled material.
Flexotracción, Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria civil::Materials i estructures::Materials i estructures de formigó, Pavements, Concrete, Fibra de acero manufacturada, Cordón de acero de neumático reciclado., Fibras, Fibras Industriales, Fibra industrial Bekaert, Fibra de alambrón reciclado medio, Paviments de formigó, Alambrón reciclado de neumáticos en fuera de uso, Hormigón reforzado con fibra, Fibra de alambrón reciclado largo, Copper wire, Alambrón, Fibra de alambrón reciclado corto, Filferros
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