Desempeño mecánico de morteros reforzados con fibras de acero
DOI:
https://doi.org/10.53591/easi.v4i1.2410Palabras clave:
Mortero reforzado, fibra de acero, curva de fuerza-desplazamiento, ensayo de compresión, vivienda informalResumen
Este artículo se centra en la evaluación de la resistencia a la tracción y compresión indirectas de morteros, simples y reforzados, con diferentes porcentajes de fibra de acero. El objetivo es encontrar soluciones resistentes y económicas para reforzar viviendas informales, mediante el uso de revoque que mejore las características generales de la mampostería. La mampostería construida de manera informal o artesanal presenta un alto grado de vulnerabilidad estructural. En primer lugar, se compara la resistencia a la tracción indirecta y los desplazamientos soportados por morteros simples y reforzados, donde se observa que los morteros reforzados ofrecen mayor resistencia y capacidad de deformación en función del porcentaje de fibra. Posteriormente, se compara la resistencia a la compresión, donde los morteros reforzados también muestran resultados adecuados. En términos económicos, el mortero reforzado presenta desventajas debido al costo de las fibras; en los porcentajes estudiados en este artículo (10, 15, 20 y 25%), el uso de morteros reforzados para viviendas informales no resulta tan atractivo; se recomienda desarrollar investigaciones similares con diferentes porcentajes de fibra.
Referencias
Aguirre, J. (2021). Las fibras de vidrio, acero y polipropileno en forma de hilachas, aplicadas como fibras de refuerzo en la elaboración de morteros de cemento.
ASTM C128. (2023). Standard Test Method for Relative Density (Specific Gravity) and Absorption of Fine Aggregate (Vols. CO128-22).
ASTM C188-17. (2023). Standard Test Method for Density of Hydraulic Cement (Vols. CO188-17).
ASTM International. (2015). Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates.
ASTM International. (2023). Standard Test Method for Density of Hydraulic Cement.
Bustos García, A. (2018). Morteros con propiedades mejoradas de ductilidad por adición de fibras de vidrio, carbono y basalto. 1–324.
Carrillo, J., Pincheira, J., & Flores, L. E. (2020). Quasi-static cyclic tests of confined masonry walls retrofitted with mortar overlays reinforced with either welded-wire mesh or steel fibers. Journal of Building Engineering, 27(October 2019), 10. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2019.100975
Dawood, E. T., & Ramli, M. (2010). Flowable high-strength system as repair material. Structural Concrete, 11(4), 199–209. https://doi.org/10.1680/stco.2010.11.4.199
El Comercio / IG-EPN. (2011). La informalidad en la construcción es el mayor riesgo en un terremoto. Instituto Geofísico – Escuela Politécnica Nacional. https://www.igepn.edu.ec/servicios/noticias/381-la-informalidad-en-la-construcción-es-el-mayor-riesgo-en-un-terremoto
Gonzalez, G. (2015). Estudio de durabilidad de paredes de mamposteria reforzadas con mortero y fibras naturales y artificiales.
Guapán, U. C. N. (UCEM) – P. (n.d.). Ficha Técnica Cemento Hidráulico Guapán Tipo GU.
Guo, Y., Liu, X., Wang, X., Ye, Q., Xiang, K., & Wang, R. (2024). Multiscale Hybrid Steel Fiber Enhances the Impact Resistance and Crack Resistance of Cement-based Materials. Cailiao Daobao Materials Reports, 38(2). https://doi.org/10.11896/cldb.22030271
He, Y. (2023). Characterisation of unidirectional tensile failure performance of steel fibre nano high strength concrete. International Journal of Microstructure and Materials Properties, 16(6), 533–544. https://doi.org/10.1504/IJMMP.2023.134769
Hidayat, B. A., Sabdono, P., Indriyantho, B. R., & Hung, C.-C. (2021a). Compressive and flexural behavior of fiber-reinforced mortar: An experimental study. Aip Conference Proceedings, 2447. https://doi.org/10.1063/5.0072700
International, A. (2015). Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates.
International, A. (2016). Standard Test Method for Splitting Tensile Strength of Cylindrical Concrete Specimens.
International, A. (2023). Standard Test Method for Relative Density (Specific Gravity) and Absorption of Fine Aggregate.
Kang, J., Shen, D., Shao, H., Huang, Q., & Liu, X. (2024). Experimental Study on Early-Age Cracking Behavior of Hooked-End Steel Fiber-Reinforced Concrete under Different Curing Temperatures. Journal of Materials in Civil Engineering, 36(10). https://doi.org/10.1061/JMCEE7.MTENG-17246
Li, C., Liu, J., Liu, J., Lv, J., & Yang, Z. (2011b). Quantitative evaluation and mechanism of crack resistance of steel fiber reinforced mortar. Kuei Suan Jen Hsueh Pao Journal of the Chinese Ceramic Society, 39(3), 531–536.
Marcalíková, Z., Procházka, L., Pešata, M., Boháčová, J., & Čajka, R. (2019). Comparison of material properties of steel fiber reinforced concrete with two types of steel fiber. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 549(1). https://doi.org/10.1088/1757-899X/549/1/012039
Nam, J.W.; Kim, S.M.; Park, S.H.; Han, S. H. (2018). Performance of oxygen/argon plasma-treated steel fibres in cementitious composites. Construction and Building Materials, 189, 169–176. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.08.198
Nian, T., Wang, M., Li, P., Song, J., Ge, J., & Guo, R. (2024). Enhancing low-temperature crack resistance: A method for establishing meso-models and evaluating steel fiber-reinforced hot recycled asphalt mixtures. Construction and Building Materials, 438. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.137026
Nieto-Cárdenas, X., Takeuchi, C., Carrillo, J., & Cobos, C. (2023). Performance of non-structural masonry retrofitted with welded wire mesh and steel fibers under axial compression load. AIP Conference Proceedings, 2928(1). https://doi.org/10.1063/5.0170782
Pan, H., & Ma, Y. (2017). Impact Resistance of Steel Fiber Reinforced Concrete and Its Mechanism of Crack Resistance and Toughening. Jianzhu Cailiao Xuebao Journal of Building Materials, 20(6), 956–961. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9629.2017.06.021
Quirós, L. (2018). Estudio del comportamiento mecánico del mortero reforzado con fibra de coco y modificado con óxido de hierro (Vol. 3, Issue 2). Universidad Pontificia Bolivariana.
Samaniego, V. (2020). En la construcción en Ecuador, la informalidad mata. Universidad Del Azuay. https://www.uazuay.edu.ec/noticias/en-la-construccion-en-ecuador-la-informalidad-mata
Sánchez, D. (2000). Tecnología del concreto y del mortero: Vol. Cuarta.
Shen, W., Chen, S., & Zhang, J. (2022). Calculation of Cracks in Partially Steel Fiber Reinforced Concrete Beams with BFRP Bars. Advances in Materials Science and Engineering, 2022. https://doi.org/10.1155/2022/9158379
Shi, K., Zhang, M., Zhang, T., Li, P., Zhu, J., & Li, L. (2021). Seismic performance of steel fiber reinforced high–strength concrete beam–column joints. Materials, 14(12). https://doi.org/10.3390/ma14123235
Vergara-Perucich, F., Fuster-Farfán, X., Rojas Rubio, I., Hidalgo Dattwyller, R., Rincón Quiroz, S., Álvarez, J. C., Alvarado Peterson, V., Meseguer Ruiz, O., & Lizana Vásquez, F. (2022). Vivienda informal y las organizaciones territoriales en América Latina. Revista de Geografía Norte Grande, 14(81), 5–14. https://doi.org/10.4067/s0718-34022022000100005
Younis, K. H., Jirjees, F. F., Yaba, H. K., & Maruf, S. M. (2021). Experimental study on impact resistance of concrete containing steel fibers. In Key Engineering Materials: Vol. 872 KEM. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.872.1
Zhang, M., Zhang, S., & Jing, J. (2025). Effect of steel fiber content on fatigue performance of high-strength concrete beams. Scientific Reports, 15(1). https://doi.org/10.1038/s41598-025-96217-x
Publicado
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2025 Matías Renato Castro Castillo, Jaime Xavier Nieto-Cárdenas, Paúl Illescas-Cárdenas, Pilar Roxana Naspud Uruchima
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
Las contribuciones publicadas en la revista EASI se rigen por la licencia de acceso abierto CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinDerivadas 4.0). Esta licencia te empodera como autor, y garantiza la amplia difusión de tu investigación mientras protege tus derechos.
Para autores:
- Los autores pueden reproducir y distribuir la obra en cualquier formato no comercial, siempre que la obra indique los autores y datos de la revista EASI, y no contravenga los puntos mencionados en el apartado de los permisos y prácticas editoriales.
- La revista obtiene una licencia para publicar y distribuir el manuscrito original.
Para lectores/usuarios:
Acceso y distribución gratuita: cualquier lector o usuario puede acceder, descargar, copiar, imprimir y compartir el artículo publicado libremente según los términos de la licencia CC BY-NC-ND 4.0.
Reconocimiento obligatorio: si un tercero utiliza el material publicado, debe dar crédito al creador proporcionando el nombre, el título del artículo y el nombre de la revista, lo que garantiza la propiedad intelectual del autor(es) y ayuda a construir su reputación académica.
Uso no comercial: solo se permite el uso no comercial del trabajo publicado. No comercial significa que no está destinado principalmente ni dirigido al aprovechamiento comercial o la compensación monetaria por parte de ningún tercero.
No se permiten modificaciones: el contenido del artículo publicado no se puede cambiar, mezclar o reconstruir a partir del trabajo del autor. Esto asegura la integridad y precisión de los resultados de la investigación.
