Refuerzo con fibras
Sistemas de refuerzo en columnas.
Comportamiento de concreto reforzado con fibras de acero
Referencia
El trabajo que se presenta ha sido preparado por personal del Instituto para Materiales de Construcción, Zurich (Suiza) y del Departamento de Física Teórica, Debrecen (Hungría).
F. K. Wittel, F.
Kun and H. J. Herrmann, Damage
Simulation of High Performance Fiber Reinforced Concrete. CDCM 2006
– Conference on Damage in Composite Materials 2006. September 2006.
Stuttgart, Germany.
El estudio busca similar el daño y falla de compuestos de concreto reforzado con fibras de acero de diferentes tamaño y densidad. Las fibras son introducidas aleatoriamente en la matriz de concreto y modifican sensiblemente el comportamiento macroscópico de falla en la medida que se incrementa la capacidad de compresión, tensión, flexión y resistencia al corte.
Las fibras introducen mecanismos diversos como la fractura de fibra, fibras como puente, flexión de fibras, despostillaje de la matriz por fibras inclinadas y expulsión de fibras.
Introducción
El refuerzo con fibras cortas orientadas aleatoriamente, influencia en varias formas el comportamiento de los elementos.
· Introduce un material con capacidad elástica.
· Las pequeñas grietas adicionan múltiples disipaciones de energía.
· Aparecen mecanismos variados de falla.
· Incrementa la seguridad y puede conducir a diseños más ligeros.
· Incrementa la durabilidad y la resistencia medio ambiental.
El estudio busca conocer mejor los mecanismos de falla para un mejor aprovechamiento de estas ventajas.
Modelos
La teoría clásica de mecánica de fractura es exitosa aplicada al caso de un pequeño número de vacíos importantes. En un medio que se mantiene continuo, las grietas se inician y crecen en una aproximación conocida como de arriba – abajo (top-down). Se trata de una aproximación de nivel intermedio (meso) de difícil sustento ante situaciones más complejas.
La estrategia de representación del estudio es una de abajo – arriba (bottom – up). Las partes elementales son organizadas y ensambladas para formar un continuo macroscópico cuyo comportamiento lo determina la dinámica entre los elementos. Es un Modelo de Elementos Discretos (DEM).
Modelo de elementos discretos. Daños y fractura.