Investigación Experimental sobre la Capacidad de Detección de Estrés Compresivo de Compuestos a Base de Cemento Reforzados con Fibras de Acero bajo Condiciones de Temperatura Variables
Autores: Eiras, Jesús N.; Duplan, François; Payan, Cédric
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigación Experimental sobre la Capacidad de Detección de Estrés Compresivo de Compuestos a Base de Cemento Reforzados con Fibras de Acero bajo Condiciones de Temperatura Variables
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Estudio
Piezorresistivo
Fibra de acero inoxidable
Mortero
Temperatura
Impedancia eléctrica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investiga las propiedades piezorresistivas (auto-sensibles) del mortero reforzado con fibras de acero inoxidable cortas bajo diferentes condiciones de temperatura. Se produjeron diferentes morteros reforzados variando el contenido de fibra y agregado. Primero, se utilizaron mediciones de Espectroscopía de Impedancia Eléctrica (EIS) para caracterizar las propiedades eléctricas de las muestras de mortero. Las mediciones de EIS se realizaron a temperaturas de 24 grados C, 35 grados C y 50 grados C. En segundo lugar, para investigar la capacidad auto-sensible de los diferentes compuestos, se monitorearon los cambios fraccionarios de la impedancia eléctrica a 1 kHz bajo dos condiciones: variación de temperatura sola (enfriándose de 35 grados C o 50 grados C a temperatura ambiente) y variación de temperatura combinada con carga compresiva cíclica (hasta 5 MPa). Los resultados de la primera se utilizaron para compensar el efecto de las variaciones de temperatura en la segunda. Tanto la temperatura como la carga mecánica produjeron variaciones significativas en la impedancia eléctrica y piezorresistividad de los compuestos investigados. Se sacan conclusiones respecto a la sensibilidad al estrés y a la temperatura de los compuestos. Las partes real e imaginaria de la impedancia eléctrica del mortero producido con la mayor fracción de volumen de fibra (0.01%) y mayor contenido de agregado (fracción de volumen del 60%) fueron notablemente sensibles a la temperatura y al estrés, lo que sugiere la posibilidad de utilizar el mismo compuesto como sensor de estrés y temperatura.
Descripción
Este estudio investiga las propiedades piezorresistivas (auto-sensibles) del mortero reforzado con fibras de acero inoxidable cortas bajo diferentes condiciones de temperatura. Se produjeron diferentes morteros reforzados variando el contenido de fibra y agregado. Primero, se utilizaron mediciones de Espectroscopía de Impedancia Eléctrica (EIS) para caracterizar las propiedades eléctricas de las muestras de mortero. Las mediciones de EIS se realizaron a temperaturas de 24 grados C, 35 grados C y 50 grados C. En segundo lugar, para investigar la capacidad auto-sensible de los diferentes compuestos, se monitorearon los cambios fraccionarios de la impedancia eléctrica a 1 kHz bajo dos condiciones: variación de temperatura sola (enfriándose de 35 grados C o 50 grados C a temperatura ambiente) y variación de temperatura combinada con carga compresiva cíclica (hasta 5 MPa). Los resultados de la primera se utilizaron para compensar el efecto de las variaciones de temperatura en la segunda. Tanto la temperatura como la carga mecánica produjeron variaciones significativas en la impedancia eléctrica y piezorresistividad de los compuestos investigados. Se sacan conclusiones respecto a la sensibilidad al estrés y a la temperatura de los compuestos. Las partes real e imaginaria de la impedancia eléctrica del mortero producido con la mayor fracción de volumen de fibra (0.01%) y mayor contenido de agregado (fracción de volumen del 60%) fueron notablemente sensibles a la temperatura y al estrés, lo que sugiere la posibilidad de utilizar el mismo compuesto como sensor de estrés y temperatura.