A review of the mechanical behavior of concrete with the addition of steel fibers from recycled tires

ISSN: 0123-3033 – ISSN-e: 2027-8284 10.25100/iyc.v24i2.11727 Vol. 24 No. 2-2022 – DOI: 10.25100/iyc.v24i2.11741 MATERIALS ENGINEERING A review of the mechanical behavior of concrete with the addition of steel fibers from recycled tires INGENIERÍA DE MATERIALES Una revisión del comportamiento mecánico del concreto con adición de fibras de acero de neumáticos reciclados Jorge A. Nunton1, Jean Pool Portocarrero1, Sócrates P. Muñoz1§ 1§Universidad Señor de Sipán, Pimentel, Perú, Escuela de Ingeniería Civil , , §. Recibido: 17 de noviembre de 2021 – Aceptado: 12 de febrero de 2022 Abstract Concrete in the construction industry is a widely used material, so there has been research on how to innovate the materials that are usually used for the production of concrete, but without altering the mechanical properties, that is to say that they are equal or better than they usually are; so using recycled material is a good option because it would help to reduce pollution, reduce the use of raw materials and improve the environmental situation. The objective of this article is to review different research on a material called tire steel fibers incorporated in concrete, which allows improving the properties of workability, compressive strength, flexural strength and density of concrete. A search of 80 review articles indexed in different databases was performed, in addition to being published research from the last 7 years between 2015 and 2021, which are divided as follows: 14 from ScienceDirect, 21 from EBSCO, 20 from Sopas and 24 from Web Of Scince, documents that point out the importance of sustainable construction and the description of recycled tire steel fibers. The steps, methods and techniques of selection, characteristics and adequate volume that the fiber should have were reviewed, after discussing and analyzing the results, it is concluded that recycled tire steel fibers cause positive effects on the mechanical characteristics of concrete. Keywords: Mechanical properties, recycled tire, concrete, steel fibers. Como citar: Nunton JA, Portocarrero JP, Muñoz SP. Una revisión del comportamiento mecánico del concreto con adición de fibras de acero de neumáticos reciclados. INGENIERÍA Y COMPETITIVIDAD, In press 2022; e30611741. https://doi.org/10.25100/iyc.v24i2.11741 Este trabajo está licenciado bajo una Licencia Internacional Creative Commons Reconocimiento–NoComercial–CompartirIgual 4.0 Mesa-Zora, et al/Ingeniería y Competitividad, e30611741, julio-diciembre 2022 Resumen El concreto en la industria de la construcción es un material muy usado, por lo que se ha venido investigando la manera de innovar los materiales que usualmente se usan para la elaboración del concreto, pero sin alterar las propiedades mecánicas, es decir que sean igual o mejores de lo que usualmente son; por lo que usar material reciclado es una buena opción ya que sería de ayuda en la disminución de la contaminación, disminuiría el uso de materia prima y mejoraría la situación del medio ambiente. El presente artículo tiene como objetivo revisar diferentes investigaciones sobre un material denominado fibras de acero de neumáticos incorporado en el concreto, que permita mejorar las propiedades de trabajabilidad, resistencia a la compresión, flexión y densidad del concreto. Se realizó una búsqueda de 80 artículos de revisión indexados en diferentes bases de datos, además de ser investigaciones publicadas de los últimos 7 años entre el 2015 y 2021, los cuales se dividen de la siguiente manera: 14 de ScienceDirect, 21 de EBSCO, 20 de Sopas y 24 de Web Of Scince, documentos que señalan la importancia de la construcción sostenible y la descripción de las fibras de acero de neumático reciclado. Se revisó los pasos, métodos y técnicas de selección, características y volumen adecuado que debe tener la fibra, después de discutir y analizar los resultados, se llega a la conclusión de que las fibras de acero de neumáticos reciclados causan efectos positivos en las características mecánicas del concreto. Palabras claves: Propiedades mecánicas, neumático reciclado, concreto, fibras de acero además en ocasiones se convierten en el medio que genera incendios, contaminado de gran manera al medio ambiente (6,7), todo ello porque los neumáticos terminan en botaderos legales o ilegales, en las calles o barrancos causando también una contaminación visual (8) 1. Introducción Al hablar de concreto, hablamos de un material que es muy usado en la construcción, el incremento del uso de concreto ha hecho que la tecnología de los materiales últimamente tenga una amplia investigación, para innovar materiales y disminuir el uso de la materia prima, uno de estos nuevos materiales a emplear en la elaboración del concreto es la fibra de acero que se puede extraer de los neumáticos desechados (1,2) . Es importante dejar en claro que la innovación de materiales es para lograr un resultado similar o mejor en las propiedades mecánicas del concreto, por otro lado, al emplear materiales que están en situación de desecho en la industria de la construcción y en especial en la elaboración del concreto, mejoraría la situación actual del medio ambiente, ya que sería una buena manera de reciclar en vez de quemarlo o tirarlo. Por otro lado, se habla de la preocupación que causa la gran cantidad de producción de neumáticos al año, estima que anualmente se desecha una cantidad de 4 mil millones de llantas usadas, un pequeño porcentaje de estas las usan para mejorarlas y volverlas a usar como neumáticos de segunda mano, pero la otra parte se queda como desecho (3,4), de la misma manera Shaaban et al. (5) menciona que en Estados Unidos se desechan aproximadamente 270 millones de toneladas de llantas, por lo que investigadores han optado por agregar este material en la elaboración de un concreto ecológico. Ya se han hecho diversas investigaciones de materiales implementados en la elaboración del concreto, materiales como fibras de vidrio, fibras de caucho, de pluma, de madera y de otras más, hasta de fibra de acero dando buenos resultados, pero si se le agrega o aumenta la dosificación de esta fibra, la trabajabilidad disminuye (9), sin embargo usar fibras de acero en la elaboración del concreto es limitado por el alto costo que tiene, por eso es que la de neumático reciclado es una alternativa prometedora para optimizar costos (10), en cuanto a las investigaciones hechas hasta la La acumulación de neumáticos usados y desechados son un gran peligro para la salud, 2 / 18 Mesa-Zora, et al/Ingeniería y Competitividad, e30611741, julio-diciembre 2022 post agrietamiento (15), los investigadores para determinar si la adición de fibras de acero en el concreto da resultados positivos, realizan ensayos de laboratorio en el cual prueban diferentes dosificaciones. Se puede decir que un 2% con respecto al mortero es aceptable ya que el concreto muestra mejorar en la ductilidad (16), todo indica que este material sacado de los neumáticos es una bue (...truncated)