Ingeniería Civil · 2026
Análisis experimental del comportamiento del refuerzo auxético de acero en elementos de concreto sometidos a compresión
La presente investigación tiene como objetivo evaluar la resistencia a la compresión de probetas de concreto reforzadas con mallas auxéticas de acero, una propuesta innovadora para mejorar el desempeño estructural. Las geometrías auxéticas, caracterizadas por su comportamiento mecánico inusual y su capacidad para expandirse lateralmente bajo tensión, permiten una mejor disipación de energía y mayor resistencia a la deformación. Se realizará un estudio experimental comparando probetas de concreto simple con otras reforzadas con mallas auxéticas tipo “reentrante” en sentido horizontal, fabricadas mediante corte mecánico. Las pruebas de compresión permitirán identificar mejoras en resistencia, ductilidad y distribución de esfuerzos. Se espera que las probetas reforzadas presenten menor agrietamiento, mayor ductilidad y mejor desempeño en comparación con las probetas de concreto simple. Este estudio busca contribuir al desarrollo de materiales estructurales avanzados y más eficientes en la ingeniería civil contemporánea.
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Contenido
- Introducciónp. 11
- Capítulo 1p. 13
- 1.1 Planteamiento del problemap. 13
- 1.2 Objetivosp. 15
- 1.2.1 Objetivo generalp. 15
- 1.2.2 Objetivos específicosp. 15
- 1.3 Justificaciónp. 15
- Capítulo 2p. 17
- 2.1 Marco referencialp. 17
- 2.2 Antecedentesp. 17
- 2.3 Marco teóricop. 19
- Capítulo 3p. 29
- 3.1 Metodologíap. 29
- Capítulo 4p. 39
- 4.1 Resultadosp. 39
- 4.1.1 Modo de fallap. 39
- 4.1.2 Gráficas y Tablas de resultadosp. 44
- 4.1.3 Comparación entre gráficas de fuerza vs deformaciónp. 57
- 4.2 Análisis de resultadosp. 59
- Conclusiones y Recomendacionesp. 65
- 5.1 Conclusionesp. 65
- 5.2 Recomendacionesp. 66
- Referencias bibliográficasp. 67
- fuerza de tracciónp. 22
- Figura 3-1. Imagen de malla auxética en acero empleada en el trabajop. 31
- Figura 3-2. Formaleta con malla en su interiorp. 33
- Figura 3-3. Probetas de concreto con malla auxética en proceso de endurecimientop. 33
- Figura 3-4. Probetas en proceso de curado durante 28 díasp. 34
- Figura 3-5. Probeta sometida a carga axial por medio de una prensa hidráulicap. 35
- Figura 4-1. Modos de falla de las probetas según la norma ICONTEC (2010)p. 39
- Figura 4-2. Prototipo 1 con malla (Tipo 3)p. 40
- Figura 4-3. Prototipo 3 con malla (Tipo 3)p. 40
- Figura 4-4. Prototipo 4 con malla (Tipo 4)p. 41
- Figura 4-5. Prototipo 1 sin mallap. 41
- Figura 4-6. Prototipo 2 sin mallap. 42
- Figura 4-7. Prototipo 3 sin mallap. 42
- Figura 4-8. Prototipo 4 sin mallap. 43
- Figura 4-9. Gráfica fuerza vs desplazamiento muestra PSM 01p. 44
- Figura 4-10. Gráfica fuerza vs desplazamiento muestra PSM 02p. 45
- Figura 4-11. Gráfica fuerza vs desplazamiento muestra PSM 03p. 45
- Figura 4-12. Gráfica fuerza vs desplazamiento muestra PSM 04p. 46
- Figura 4-13. Gráfica fuerza vs desplazamiento muestra PSM 05p. 47
- Figura 4-14. Gráfica fuerza vs desplazamiento de todas las muestras PSMp. 47
- Figura 4-15. Gráfica fuerza vs desplazamiento muestra MA 01p. 48
- Figura 4-16. Gráfica fuerza vs desplazamiento muestra MA 02p. 49
- Figura 4-17. Gráfica fuerza vs desplazamiento muestra MA 03p. 50
- Figura 4-18. Gráfica fuerza vs desplazamiento todas las muestras MAp. 51
- Figura 4-19. Gráfica fuerza vs desplazamiento muestra PCM 01p. 52
- Figura 4-20. Gráfica fuerza vs desplazamiento muestra PCM 02p. 52
- Figura 4-21. Gráfica fuerza vs desplazamiento muestra PCM 03p. 53
- Figura 4-22. Gráfica fuerza vs desplazamiento muestra PCM 04p. 54
- Figura 4-23. Gráfica fuerza vs desplazamiento muestra PCM 05p. 54
- Figura 4-25. Gráfica fuerza vs desplazamiento muestra PCM 07p. 56
- Figura 4-26. Gráfica fuerza vs desplazamiento de todas las muestras PCMp. 56
- Figura 4-27. Gráfica esfuerzo vs deformación comparativa de las PSM vs PCMp. 57
- Figura 4-28. Gráfica esfuerzo vs deformación comparativa de todas las PCM vs MAp. 58
- concreto reforzado con malla auxéticap. 58
- Figura 4-31. Gráfica esfuerzo vs deformación comparativa de todas las muestras MAp. 60
- Tabla 4-1. Resultados variables de probeta de concreto simple número 1p. 44
- Tabla 4-2. Resultados variables de probeta de concreto simple número 2p. 45
- Tabla 4-3. Resultados variables de probeta de concreto simple número 3p. 46
- Tabla 4-4. Resultados variables de probeta de concreto simple número 4p. 46
- Tabla 4-5. Resultados variables de probeta de concreto simple número 5p. 47
- Tabla 4-7. Resultados variables de malla auxética número 1p. 48
- Tabla 4-8. Resultados variables de malla auxética número 2p. 49
- Tabla 4-9. Resultados variables de malla auxética número 3p. 50
- Tabla 4-10. Comparación resultados variables de todas las mallas auxéticasp. 51
- número 1p. 52
- número 2p. 53
- número 3p. 53
- número 4p. 54
- número 5p. 55
- Figura 4-24. Gráfica fuerza vs desplazamiento muestra PCM 06p. 55
- número 6p. 55
- número 7p. 56
- reforzado con malla auxéticap. 57
- Tabla 4-19. Promedio PSM, PCM, MAp. 61
- Tabla 4-20. Varianza PSM, PCM, MAp. 61
- Tabla 4-21. Desviación estándar PSM, PCM, MAp. 62
- Tabla 4-22. Porcentajes promediosp. 62
- Tabla 4-23. Porcentaje de aporte del acero a la resistencia en MPa de las probetasp. 64