Pasta de cemento conductora de electricidad por adición de fibra de carbono

E.D. Pérez-Díaz [email protected] Luis Carlos Sandoval Herazo [email protected] RESUMEN: Una pasta de concreto con capacidades conductivas se convierte en un material multifuncional y sustituiría las aplicaciones técnicas que se han desarrollado para resolver problemas de durabilidad y reparación en las estructuras. La fibra de carbono (FC) posee características de conductividad eléctrica (CE) que al adicionarla en una pasta de cemento Portland (CP) convencional modifica la CE en la pasta. El objetivo principal de nuestro trabajo fue desarrollar una pasta cemento conductora (PCC) para la protección y reparación de estructuras de concreto armado, para lo cual se elaboraron dos tipos de especímenes, cubos de 50x50x50 mm, para ensayo de pastas a compresión y especímenes prismáticos de 40x40x160 mm para determinar la CE por el método de Wenner. Se realizaron distintas proporciones variando el tamaño y porcentajes de FC para identificar la dosificación que proporciona más CE sin afectar negativamente la resistencia a la compresión. El umbral de percolación para una PCC de electricidad con la adición de FC se presenta para un porcentaje de 0,9% respecto a la fracción volumétrica del espécimen y en un tamaño de 5 mm de longitud con una resistencia a compresión de 25MP, este umbral no alteró la resistencia mecánica de una pasta convencional. PALABRAS CLAVE: Fibra de carbono, Durabilidad, Umbral-percolación, Material carbonoso, Resistencia.

INTRODUCCIÓN La durabilidad del concreto es una propiedad importante y fundamental, es esencial que la estructura de concreto sea capaz de soportar las condiciones para las que ha sido diseñado durante toda su vida útil. La corta durabilidad puede ser causada por los agentes externos derivados del medio ambiente o por agentes internos en el medio del concreto [1].

Cuando una estructura de concreto armado (CA) se encuentra en un ambiente agresivo siendo atacada por agentes externos o se encuentra en un estado crítico de deterioro, causando fallas estructurales, es necesario establecer una adecuada solución para neutralizar el ataque y prolongar la vida de la estructura. El desarrollo de nuevos tipos de ánodos para la protección y reparación de estructuras de CA es un tema de gran interés tecnológico [2]. La protección natural contra la corrosión del acero de refuerzo en concreto (capa de pasividad) generalmente se pierde debido al ingreso de iones cloruro o por la carbonatación del concreto [3]. La extracción electroquímica de cloruros (EEC) y realcalinización, son técnicas empleadas en la reparación de estructuras de concreto debido a los problemas anteriormente mencionados [3]. Actualmente se han desarrollado nuevas técnicas de rehabilitación con el objetivo de implementar acciones más eficientes y económicas. El método de extracción electroquímica de cloruros (EEC) con morteros conductores es un ejemplo, se ha utilizado en la rehabilitación de estructuras CA, reemplazando la malla de titanio en la técnica de EEC [4]. Esta técnica se basa en la utilización del sistema de electrolisis para la extracción de los cloruros presentes en el concreto. Los cloruros (Cl-) son iones cargados negativamente. Mediante el paso de corriente continua entre la armadura, que actúa como cátodo (se conecta al polo

densidad 1.81 g/cm . negativo de la fuente de alimentación), y una disposición externa, que actúa como ánodo (se conecta al polo positivo de la fuente de alimentación), se fuerza a los cloruros a moverse hacia el exterior a través de la estructura porosa del hormigón por la acción del campo eléctrico creado. Así no es necesario sustituir el hormigón contaminado y, una vez extraída una cantidad suficiente de cloruros, se aumenta la durabilidad de la estructura [5].

A pesar de existir diferentes estudios con el propósito de mejorar la propiedad conductiva de una pasta o mortero agregando material carbonoso, en México se tienen pocos estudios centrados en las proporciones y tamaños óptimos de FC como parte de agregado, generando un mejor comportamiento de CE y junto con ello manteniendo las propiedades de resistencia a la compresión.

La fibra de carbono posee propiedades de CE, la adición de este material en una pasta de CP intensifica de una forma considerable la CE en la pasta, sin afectar negativamente la resistencia a la compresión axial con un óptimo tamaño y dosificación determinada de FC.

El objetivo de esta investigación es estudiar el comportamiento mecánico y eléctrico de una pasta cementante con la adición de material conductor carbonoso, (que en el desarrollo de este proyecto investigativo se optara por FC), mediante la realización de ensayos y pruebas experimentales estandarizados que proporcionen resultados e información eficaz y suficiente para poder caracterizar y analizar las nuevas propiedades conductivas y mecánicas de la pasta al incorporar las fibras. MATERIAL Y MÉTODOS La metodología está constituida por ensayos experimentales, siguiendo una planificación progresiva y ordenada con el fin de obtener una caracterización veraz. Los ensayos que aquí se exponen están regido por normativa internacional ASTM (American Society for Testing Material). En la siguiente tabla se exponen los principales materiales utilizados para la realización de esta investigación.

Tabla 1. Principales materiales utilizados Equipo o material Cemento Portland

Fibra de Carbono

Balanza Especificaciones (CPC 30R), cemento de rápido fraguado, obteniendo su f’c a los 14 días de edad. Tejido cruzado en forma de tela, de alta resistencia. Diametro de la fibra 7.2 µm, Contenido de carbono del 95%, 3 Balanza Digital con Precisión de 0,01g Molde para Molde de metal para cubos con compresión Molde para CE Revolvedora de mezclas Cobre

Maquina universal

GECOR 10 dimensiones de 50x50x50 mm. Molde de metal para vigas con dimensiones de 40x40X160 mm Batidora marca Hobart modelo N50. Láminas de 40 mm de largo y alambres de 40 mm de largo Equipo para realizar el ensayo a compresión axial. Marca CONTROL, modelo PILOT 4. Equipo especial para obtener y evaluar medidas para determinar la corrosion asi como resistividad electrica en el concreto. investigadores han concluido que la variable más importante para obtener un concreto de alta resistencia es la relación agua/cemento (a/c). los respectivos proporcionamientos de agregados en la pasta se realizaron con respecto al peso del cemento y estableció una relación a/c de 0,5 siguiendo la regla establecida: Relación a/c = = 0,5 Ec.(1) a) Dosificación de las mezclas Para determinar las proporciones de agua, cemento y FC se debe conocer el volumen de los dos tipos de especímenes, por lo tanto, se

divide en dos partes, para determinar la CE se requieren especímenes en forma de viga con las dimensiones antes establecidas (ver tabla 1.); por otra parte, los especímenes que corresponden a la prueba de la resistencia a la compresión axial (f’c), donde se establecen especímenes en forma de cubos con dimensiones antes mencionadas (tabla 1). * Proporción agua y cemento para vigas de 40x40x160 mm: Volumen total del espécimen (v) = 256 cm 3 Relación agua/cemento a/c= 0,5 Peso del agua (incógnita) = peso del cemento (incógnita) = lh2O = peso específico del agua = 1 lc = peso específico del cemento = 3.15 Por lo tanto, Ec.(2) Donde, Ec.(3) Wc = 313.1650 gr + 10% (desperdicio)

Wc = 313.1650 *1.10

Wc = 344,487 g

Wh2O = 156.5830 gr + 10% (desperdicio)

Wh2O = 156.5830 * 1.10 Wh2O = 172,2435 g Los datos previamente calculados, corresponden a la proporción de agua y cemento, en una relación 0,5, que se requiere para hacer el colado de los especímenes en forma de viga. Los especímenes de control no llevaran la adición de FC, es decir, que los especímenes de control serán de pasta convencional con el fin de comparar los resultados de CE y resistencia a la compresión axial con los alterados con FC.

* Proporción de FC para vigas: Para una caracterización del comportamiento eléctrico de las vigas con FC, se debe tener en cuenta el umbral de percolación, es decir, estudiar y comparar la CE con diferentes tamaños y cantidades de FC, así poder establecer la dosificación optima que mejor comportamiento conductivo tiene sin afectar la resistencia mecánica de la pasta.

Se escogen tamaños de 5 mm, 10 mm y 20 mm de longitud, además para cada tamaño de FC se tienen diferentes cantidades en porcentaje con respecto a la fracción volumétrica. Estos porcentajes son 0,5%, 0,6%, 0,7%, 0,8%0,9% y 1%.

Las dosificaciones de cemento (Wc) y agua (Wh2O) para la pasta con la incorporación de FC seguirán siendo las mismas que se calcularon anteriormente, para cada bachada. La tabla 2 resume las distintas proporciones.

Ejemplo para calcular las cantidades de FC:

Datos de entrada: V = 0.5 Entonces sustituyendo Ec (3) en Ec. (2),

V

V

Conociendo todos los datos 0entonces,1)

256 cm3 =

Despejando el peso del cemento,

Wc = V ( 5 +

? Porcentaje de FC (%FC) = 0,5% ? Volumen de la viga (V) = 256 cm3 ? Densidad FC (DF)= 1,81 g/cm3

Incógnita:

? Peso de FC (WFC) = Wc*(%FC)*DF

Entonces,

WFC= 256 g*0,005*1,81

WFC = 2,3168 g

Para los tamaños de FC de 10 mm y 20 mm, serán las mismas dosificaciones, por lo tanto, no se muestran y se obvia la demostración de cálculos. Se realizaron tres especímenes por cada mezcla, es decir, tres especímenes para cada porcentaje de FC, con el objetivo de tener repetitividad y promediar los resultados de las pruebas. * Nomenclatura * Proporción agua y cemento de cubos 50x50x50 mm: El procedimiento para calcular las distintas proporciones de agua y cemento, tanto para los especímenes de control como para los que serán modificados con la adición de FC es similar al utilizado en las vigas. Volumen total del espécimen (v) = 125 cm3 Se utilizan las Ec. (2) y Ec. (3)

Wc = 168.201 g1 Wh2O = 84,1005 g2

Tabla 2. Proporción de FC para los distintos especímenes en forma de viga. Proporción vigas con FC de 5 mm 1 2 Contiene 10% de desperdicio Contiene 10% de desperdicio Especímenes F0,5-1´ F0,5-1” F0,5-1´´´ Total F0,5-2´ F0,5-2” F0,5-2´´´ Total F0,5-3´ F0,5-3” F0,5-3´´´ Total F0,5-4´ F0,5-4” F0,5-4´´´ Total F0,5-5´ % FC 0,5% 0,5% 0,5%

0,6% 0,6% 0,6%

0,7% 0,7% 0,7%

0,8% 0,8% 0,8%

0,9% W. FC 2,32 2,32 2,32 6,95 2,78 2,78 2,78 8,34 3,24 3,24 3,24 9,73 3,71 3,71 3,71 11,12 4,17 F0,5-5” F0,5-5´´´ Total F0,5-6´ 0,9% 0,9%

1,0% 4,17 4,17 12,51 4,63 F0,5-6” F0,5-6´´´ 1,0% 1,0% 4,63 4,63 La cantidad de agua y cemento se mantiene constante para todos los especímenes en forma de cubo. * Proporción de FC para cubos: Se utilizó las mismas dosificaciones (tamaño y porcentajes de FC) que las utilizadas en las vigas, por lo tanto, el procedimiento para determinar el peso de FC que se adiciona en cada espécimen es similar al cálculo anterior, la tabla 3 presentan las distintas dosificaciones de FC. * Nomenclatura: F 0,5-5-1 % DE 0,5 DE FC LONGITUD DE FC N° DE ESPÉCIMEN TAMAÑO DE FC F 0,5-1´

% DE 0,5 FC ORDEN DEL ESPÉCIMEN

b) Elaboración de las pastas cemento conductoras La elaboración de las distintas mezclas y la realización de los ensayos se llevó a cabo en el laboratorio de materiales de posgrados de la Universidad Veracruzana. El mezclado para la creación de los especímenes de control se realizó en base a la Norma ASTM C-305-10 [6]. Esta misma norma se utilizó para elaborar la pasta con la adicion de FC, resaltando los siguientes pasos, estandarizados por los autores, antes del mezclado con CP: ? La dosificación de FC se debe verter en el agua y esperar 30 segundo a que absorba cierta cantidad de agua. ? Al terminar los 30 segundos, con la mezcladora industrial se bate por 60 segundos. ? Se procede en lo establecido en la norma ASTM C-305-10.

c) Colado y creación de especímenes

Para crear los especímenes, se verte la mezcla a una altura máxima de 30 a 55 mm en los moldes. Primero se añade una capa de pasta hasta la mitad de la altura del molde con el objetivo de migrar las burbujas de aire compactando esta capa. La compactación consiste en 80 golpes por capa sobre toda la mezcla, se realizó con un pisón de caucho como se aconseja en las normas.

Tabla 3. Proporción de FC para los distintos especímenes en forma de cubos

Proporción cubos FC de 0,5 mm Especímenes F0,5-10-1 F0,5-10-2 % FC 1,0% 1,0% W. FC 2,26 2,26 F0,5-10-3 1,0% 2,26 1,0% 1,0% F0,5-10-4 1,0% 2,26 Proporción cubos FC de 0,5 mm Especímenes F0,5-5-1 F0,5-5-2 F0,5-5-3 F0,5-5-4 F0,5-5-5 F0,5-5-6 Total F0,5-6-1 F0,5-6-2 F0,5-6-3 F0,5-6-4 F0,5-6-5 F0,5-6-6 Total F0,5-7-1 F0,5-7-2 F0,5-7-3 F0,5-7-4 F0,5-7-5 F0,5-7-6 Total F0,5-8-1 F0,5-8-2 F0,5-8-3 F0,5-8-4 F0,5-8-5 F0,5-8-6 Total F0,5-9-1 F0,5-9-2 F0,5-9-3 F0,5-9-4 F0,5-9-5 F0,5-9-6 % FC 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5%

0,6% 0,6% 0,6% 0,6% 0,6% 0,6%

0,7% 0,7% 0,7% 0,7% 0,7% 0,7%

0,8% 0,8% 0,8% 0,8% 0,8% 0,8%

0,9% 0,9% 0,9% 0,9% 0,9% 0,9% W. FC 1,131 1,131 1,131 1,131 1,131 1,131 6,789 1,36 1,36 1,36 1,36 1,36 1,36 8,15 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 9,50 1,81 1,81 1,81 1,81 1,81 1,81 10,86 2,04 2,04 2,04 2,04 2,04 2,04 Total F0,5-10-5 F0,5-10-6 12,22 2,26 2,26

Total 13,58 Terminado el proceso anterior, se procede a la segunda capa de pasta seguido de la compactación correspondiente de la misma forma que la primera.

El diseño de los especímenes para la prueba de resistencia mecánica a la compresión axial se realizó en base a la Norma Mexicana vigente ASTM C-109-99 [10], que indica el procedimiento la elaboración de especímenes para morteros.

El diseño de las vigas (ver figura 1) consiste en la incrustación de cuatro puntas conductoras de corriente (cátodos), para esta investigación cobre, ubicadas en la cara superior de la viga, separados a distancias determinadas a lo largo de la longitud de la viga. El método para determinar la CE en especímenes exige que sean dos láminas de igual dimensión localizadas cada una a 20 mm de cada extremo y dos alambres ubicados cada uno a 40 mm de las láminas hacia el interior de la viga. Figura 1. Diseño de viga 40x40x160 mm para ensayar por el método de Wenner y curado de d) Desencofrado especímenes Este rubro está regido por la norma ASTM-C- 511 [8]. Se desmolda la cimbra metálica luego de 24 hrs de haber colado los especímenes con el fin de someterlos a curado (figura 2.). Figura 2. Curado de especímenes

El método de curado que se utilizó, consiste en una solución de óxido de calcio con 25% de concentración por cada 1000 lt de agua.

e) Conductividad eléctrica

Para calcular la CE en las pastas, se utilizó el GECOR 10 (figura 3.), es un dispositivo electrónico de alta precisión, capaz de medir el voltaje y la intensidad de un material por el método de Wenner o de las cuatro puntas [9]. Figura 3. GECOR 10. * Cálculos: Con el voltaje y la intensidad en las lecturas tomadas con el GECOR 10 se determina la resistencia.

Ec. (4)

Donde, ? R= resistencia del espécimen ? Voltaje= lectura tomada del dispositivo en la medición en voltios ? Intensidad= lectura tomada del dispositivo en la medición en amperes

Se determina la resistividad del espécimen con el dato anteriormente calculado.

Ec. (5) Donde, ? = resistividad A = área transversal del espécimen L= longitud entre los alambres

Ahora se determina la conductividad con el inverso de la resistividad

Ec. (6)

Donde, C = conductividad en simens/mm ? = resistividad

A una edad de 4 días en las vigas, se toman lecturas con el GECOR 10 en estado húmedo (recién sacados del proceso de curado), posteriormente capturada las lecturas, se someten a secado a 60°c por un tiempo de 24 hrs. Nuevamente se toman nuevas lecturas con el GECOR 10, ahora en un estado seco. La CE será el promedio de tres especímenes de la misma dosificación para cada estado.

f) Resistencia a la compresión axial

para esta prueba experimental se realizaron por cada dosificación especificada un numero de seis especímenes, lo que permitió ensayar a compresión axial a los 7 días y a los 14 días de edad cada bachada. El cemento utilizado (CPC 30R) permite una pasta de cemento de resistencia rápida, adquiriendo la resistencia final a los 14 días de edad. el valor de f’c se obtiene del promedio de tres especímenes ensayados con la misma dosificación y en las mismas condiciones [7]. RESULTADOS Las siguientes graficas representan los resultados de CE de los especímenes en sus diferentes dosificaciones par aun estado húmedo.

El umbral de percolación definido anteriormente, se resume en el nivel de concentración óptimo de un componente, en este caso el componente en estudio es la FC.

Las siguientes gráficas presentan el comportamiento de los especímenes humados con sus diferentes proporciones de FC, donde se puede admirar las variaciones de CE para cada porcentaje y tamaño de FC.

Para los especímenes con FC de 20 mm de longitud (grafica 1), el comportamiento de la curva es proporcional a la relación porcentaje FC-conductividad, esto se refiere al aumento de la CE en el espécimen a medida que se eleva el porcentaje o la cantidad de FC.

Los puntos críticos de esta curva, es decir, los valores de CE más bajo y alto, se observan para la FC de 20 mm con un porcentaje de 0,8% para la mayor conductividad con un valor de 0,018 s/mm. La menor conductividad se obtuvo con un valor de 0,007 s/mm que corresponde al porcentaje de 0,7% de FC. El comportamiento que adquieren los especímenes con tamaños de 10 mm de FC (grafica 2) tiene una tendencia parabólica cóncava hacia abajo. Esta tendencia indica que la curva establece un máximo valor de conductividad, siendo el punto de inflexión donde pasa de un lado creciente a un lado decreciente, por lo tanto, el valor que corresponde al punto de inflexión es el valor óptimo de porcentaje de FC. El valor óptimo de CE está dado por el 0,8% de FC con un valor de 0,01783 s/mm en CE (especímenes F2-4). El mínimo valor de CE se obtiene del porcentaje correspondiente al 0,5% (Especímenes F2-1).

El comportamiento conductivo de los especímenes con tamaños de FC de 5 mm de longitud (grafica 3) tiene una tendencia creciente del lado izquierdo al punto de inflexión y decrece la CE al lado derecho de este punto, por lo tanto, tiene un comportamiento similar a la curva anterior, resaltando que el valor óptimo de FC se obtuvo con un porcentaje de 0,9% de FC con una conductividad de 0,028 s/mm; el mínimo valor obtenido en conductividad es 0,002667 s/mm correspondiente a los especímenes con 0,5% de FC. Ya analizadas cada tendencia de las curvas de los distintos tamaños de FC se realiza un análisis conjunto. Los especímenes con tamaños de 5 mm de FC en un porcentaje de 0,5 % presenta el comportamiento más bajo de conductividad, esto puede estar presentándose por dos condiciones, la percolación existente en estos especímenes se puede producir de tal forma que las fibras se aglomeren en grupos, dichos grupos se encuentran dispersos entre sí a lo largo de la longitud del especímenes, por lo tanto la CE puede estar dada en gran medida por el aporte de la pasta de cemento y parte de la FC, por consiguiente se presenta más resistividad a la CE en el compuesto. La otra condición que se puede estar presentando es el tamaño de la FC, su longitud puede ser tan corta que para un porcentaje de 0,5% no alcancen a estar perfectamente en contacto entre sí para provocar un mejor comportamiento eléctrico.

En los tamaños de 5 y 10 mm el porcentaje de 0,5% es el punto más bajo para la CE. Para las curvas de los tamaños de 10 y 20 mm aproximadamente coinciden con el mismo punto máximo de 0,01783 y 0,0175 s/mm respectivamente con un mismo porcentaje de FC de 0,8%.

El umbral de percolación en una forma cualitativa se encuentra conociendo la curva que mayor CE presenta, De las gráficas se observa el umbral de percolación optimo en los especímenes de tamaño de 5 mm de FC con un porcentaje de 0,9% puesto que es el que mayor CE proporciona a la pasta. Esto se produce por la tendencia a un mejor acomodo de filamentos de carbono en el espécimen provocando menores espacios de vacío y una mejor conexión de estas FC provocando una mayor CE. Para una mejor caracterización de este tipo se requiere analizar el comportamiento de los especímenes en un estado seco, ya que su aplicación en la ingeniería se presentaría en un estado de referencia muy similar.

De las gráficas 4, 5 y 6, se observan dos curvas, la curva de color fuerte representa el comportamiento conductivo de los especímenes secos y la curva más tenue los especímenes húmedos. La tendencia de la nueva curva debe ser igual ya que se someten a las mismas condiciones variando solo su contenido de humedad, induciendo solo un movimiento ascendente o descendente en la ordenada, es decir, en el eje de la conductividad.

La grafica 4 muestra la tendencia descrita previamente, con un aumento en la conductividad con referencia al máximo valor de los especímenes húmedos. Para un porcentaje de FC de 0,8% se tienen valores de húmedos y secos de 0,018 y 0,027 s/mm respectivamente, por lo tanto, en un estado totalmente seco la pasta cementante con adición de FC a partir de una proporción de

0,8% en adelante conduce un valor mayor de CE que un estado húmedo.

En la gráfica 5, El umbral de percolación se presenta en la condición de secos y húmedos con valores de 0,01783 y 0,01933 s/mmm respectivamente con un porcentaje de FC del 0,8%.

En la gráfica 6, cada curva tiene un comportamiento parabólico cóncavo hacia abajo dando como mayor CE el punto de inflexión de la curva, misma tendencia descrita en la grafica 3. El umbral de percolación se presenta en la condición de secos y húmedos con valores de 0,028 y 0,03333 s/mmm respectivamente con un porcentaje de FC del 0,9%. En general la CE en todos los especímenes en sus distintas proporciones fueron mayores en los especímenes secos. Como la tendencia es muy similar a los especímenes húmedos las proporciones para una CE mayor no varían, es decir, que sigue siendo el mismo tamaño de 5 mm de longitud de FC con un porcentaje de 0,9% el que presenta el umbral de percolación con un valor en la CE de 0,03333 s/mm.

Identificado el tamaño y porcentaje óptimo de FC que mayor conduce electricidad se debe comparar estos valores de CE con los generados por los especímenes de control, con el objetivo de poder caracterizar que tanta conductividad cambia en especímenes sin la adición de FC y con la adición de este.

Tabla 4. CE especímenes de control ESPÉCIMEN Cseco Chumedo CONDUCTIVIDAD s/mm 0,0001129 0,000986 Los valores de CE que se muestran en la tabla 4, resultan del promedio de la CE tomada en las mismas condiciones que los especímenes con FC tanto en la condición húmeda como la seca. La conductividad en los especímenes de control húmedos tiene una mayor CE que en la condición seca. Al comparar estos valores con la conductividad de la pasta cemento conductora con la adición de FC se identifica que la pasta de CP aporta menos conductividad que con la que aporta con la adición de FC. El valor de la CE que mayor aporte tuvo en condiciones secas para especímenes con FC es de 0,0333 s/mm mientras que el control es 0,00011129 s/m, por lo tanto, una pasta de CP al adicionarle este material carbonoso se convierte en mayor medida un compuesto más conductor de electricidad. La gráfica 7. representa el comportamiento mecánico que los especímenes cementantes con adición de FC al ensayarlos a compresión axial, los valores de f’c se presentan en MPa y KN. Obtenido el umbral de percolación óptimo de FC para la conductividad se analiza su comportamiento mecánico. El umbral de percolación se presentó en el tamaño de 5 mm de longitud de FC con un porcentaje óptimo de 0,9%, por lo tanto en resistencia mecánico obedece a los especímenes F0,5-9, para este tipo de dosificación se obtuvo un valor muy cercano al f’c obtenido en los especímenes de control (line discontinua horizontal), el valor de f’c para F0,5-9 es de 25,74 MPa, este valor aunque es un poco más bajo que el de control se puede inferir que una pasta con estas dosificaciones produce una resistencia a la compresión igual al de una pasta de cemento convencional pero con una característica extra de CE que se logra con la adición de FC con un tamaño de 5 mm de largo y un porcentaje de 0,9% con respecto a su fracción volumétrica. De la gráfica presente se evidencia con más detalle el valor máximo de resistencia mecánica, el cual corresponde a los especímenes de F2-5, es decir a los especímenes con tamaño de FC de 20 mm de longitud y un porcentaje de 0,5% de FC.

CONCLUSIONES: La adición de materiales carbonosos como la FC incrementan en la pasta su conductividad eléctrica, sin perder su resistencia a la compresión, en consecuencia, convierten a esta pasta en un material multifuncional. El umbral de percolación para una pasta de cemento conductora de electricidad con la adición de fibra de carbono se presenta para un porcentaje de 0,9% en un tamaño de 5 mm de longitud. Este umbral produce en la pasta un comportamiento mecánico similar al de una pasta convencional, generando una variación por debajo de 0,3 Mpa a los 14 días de edad. Mientras que la FC con un tamaño de 20 mm de longitud produce un aumento en la resistencia mecánica a los 14 días de edad de hasta 4,1 MPa. La adición de FC en términos generales produce que la pasta de CP adquiera propiedades conductivas sin afectar en gran medida la resistencia mecánica, convirtiendo a esta pasta en un material multifuncional. ?M echa

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