PRUEBA DE CAPACIDAD DE ABSORCIÓN DE ENERGÍA EFNARC. NORMA EUROPEA EN-14488, PANELES DE CONCRETO LANZADO CON FIBRAS.
Nuestra prueba de absorción de energía se basa en la norma Europea, “Valor y clase de absorción de energía, EN 14 488‐5”. Esta prueba se prescribe, por ejemplo, cuando se requiere conocer dicha propiedad, como en el caso de sostenimientos de concreto lanzado en túneles.
Marco de prueba para panel cuadrado, diseñado conforme a norma EFNARC, celda de carga, sensor LVDT, adquisición de datos, mediante tarjeta, NATIONAL INSTRUMENTS LAB VIEW, controlada con software VI, de desarrollo propio.
Objetivo de la prueba. El objeto de la prueba es determinar la cantidad de energía que puede absorber el panel o probeta de concreto reforzado con fibras sujeto a ensaye, medido en Joules. Este valor de la energía de absorción, es una medida del grado de ductilidad que proporcionan las fibras al concreto.
Breve descripción del Ensayo.
La probeta de concreto lanzado con fibras, de dimensiones 600 x 600 mm y espesor de 100 mm, se ensaya dentro de un marco de prueba especial, apoyándose libremente en sus bordes sobre una placa rígida de acero, para luego ser sometida a la acción de una carga dinámica (deformación controlada) en su centro.
La aplicación de la carga se realiza, mediante un cubo también de acero, de 10 cm de arista. Durante toda la prueba, se van registrando los valores de carga deformación y energía de absorción.
La celda de carga, instrumento encargado de medir, mediante transductores lineales, el valor de la carga en kilogramos a lo largo de todo el ensayo, se encuentra colocada entre el actuador o pistón, y el cubo de acero, para poder recibir, y medir dicha carga.
La magnitud de la carga aplicada en el centro de la probeta, se va controlando a lo largo de toda la prueba, para lograr, que la cantidad de flecha, o deformación al centro, tenga una variación incremental constante de 1.5 mm/min.
Este control indirecto de la carga, y de la velocidad de deformación, se logra vía software, mediante la alimentación, entre la señal de entrada del sensor de deformación y la señal de acción de apertura/sentido de la servo‐válvula, en un sistema de control que se denomina de lazo cerrado.
El algoritmo de control de nuestro sistema, genera una rampa lineal de posiciones y compara, en cada instante, la diferencia entre la deformación esperada, la extraída de dicha rampa lineal y la posición real medida por el sensor de LVDT.
En base a dicha diferencia se calcula una corrección proporcional para modificar la apertura de la servo‐válvula y, por consiguiente, la carga.
El tipo de control empleado es el denominado proporcional integral y derivativo, o control P.I.D, el cual permite tomar en cuenta el error actual, el historial del error, y la variación del error, para lograr en cada ciclo una oscilación más estable, y con una amplitud cada vez menor.
Ficha de resultados de prueba de absorción de energía.
Como resultado de la prueba, se entrega la gráfica con las curvas Deflexión‐Carga y Deflexión‐ Absorción de energía, en una ficha que integra la información del ensayo, mezcla y espécimen, tipo y cantidad de fibra empleada, diagrama de agrietamiento y resultados de la prueba, conforme a la norma de que trata este ensayo. La curva de absorción de energía representa el área bajo la curva Deflexión‐Carga y se mide en Joules. La prueba finaliza al alcanzarse los 25 mm de deflexión.
Cámara debajo de la prensa para monitorear el desempeño de la prueba. .
Para completar el estudio del concreto lanzado del muestreo, se realizan ensayos de compresión simple a núcleos extraídos de uno, o varios paneles de la campaña de dicho muestreo, para obtener así su resistencia, y como se modifica esta al incluir la fibra en el concreto.
Extracción de núcleos del panel de uno de los paneles de concreto de una campaña, para someterse a compresión simple.
Probeta de concreto lanzado con fibras ensayada.
Por ultimo se realiza un conteo aleatorio de fibras para conocer la calidad de su distribución y revisar la densidad, o cantidad de fibra por metro cubico nominal.