Durability assessment of concretes reinforced with steel and synthetic fibers in Colombia

Abstract

In recent years, the use of steel fibers has increased in Colombia, optimizing structure designs, quality specifications and mechanical behavior. However, the concrete durability and resistance to aggressive environments such as sulfates and chlorides are not commonly evaluated. This paper includes results of durability analysis for 21 MPa compressive strength concretes reinforces with steel and synthetic fibers. Performance parameters measured during tests include sulfate resistance, chlorides penetration, and carbonation according to technical standards. The Variables of experimental program were fiber type and fiber dosage. Dosages for synthetic fibers were 1.5 kg/m3, 3.0 kg/m3 and 5.0 kg/m3, and for steel fibers were 5.0 kg/m3, 9.0 kg/m3 and 18 kg/m3. Results of the study were used to propose recommendations for reducing concrete deterioration when exposed to these aggressive environments and for extending the durability service life.

En los últimos años se ha incrementado en Colombia el uso de fibras de acero, optimizando diseños de estructuras, especificaciones de calidad y comportamiento mecánico. Sin embargo, la durabilidad del concreto y la resistencia a ambientes agresivos como sulfatos y cloruros no se evalúan comúnmente. Este artículo incluye resultados de análisis de durabilidad para hormigones de 21 MPa de resistencia a la compresión reforzados con acero y fibras sintéticas. Los parámetros de rendimiento medidos durante las pruebas incluyen la resistencia a los sulfatos, la penetración de cloruros y la carbonatación de acuerdo con las normas técnicas. Las Variables del programa experimental fueron el tipo de fibra y la dosis de fibra. Las dosis para fibras sintéticas fueron 1,5 kg/m3, 3,0 kg/m3 y 5,0 kg/m3, y para fibras de acero fueron 5,0 kg/m3, 9,0 kg/m3 y 18 kg/m3. Los resultados del estudio se usaron para proponer recomendaciones para reducir el deterioro del concreto cuando se expone a estos ambientes agresivos y para extender la vida útil de la durabilidad.