Análisis numérico del comportamiento en fractura de hormigones de ultra-altas prestaciones reforzados con microfibras de carbono

Abstract

En este trabajo se realiza un estudio sobre el comportamiento del hormigón de ultra-altas prestaciones reforzado con fibras de carbono. El objetivo principal es analizar las propiedades de este material, para ello se estudian hormigones reforzados con dos tipos de fibra diferentes y distintas cantidades de esta. Previo a este trabajo, se realizó un estudio experimental, que se toma como punto de partida. Se realizaron ensayos de flexión en tres puntos sobre tres probetas prismáticas entalladas con varios tipos de fibras diferentes y así poder estudiar las propiedades de fractura del hormigón reforzado. En este trabajo se obtiene una curva numérica Carga-CMOD para cada tipo de hormigón, además de la Ley Cohesiva para analizar como varían cada una de las propiedades del material. Para ello se ha desarrollado un modelo de elementos finitos en ABAQUS. Los resultados que se obtienen son coherentes con lo obtenido experimentalmente, las fibras de carbono mejoran las propiedades del material. No obstante, se observan hallazgos inesperados para cantidades de fibra concretos que plantean la necesidad de repetir el ensayo experimental en algún caso.

In this study, the behaviour of ultra-high performance concrete reinforced with carbon fibres is studied. The main objective is to analyse the properties of a reinforced concrete, for which two different types of fibre reinforced concrete are studied. Prior to this work, an experimental test was carried out, which is taken as the starting point of this work. Three-point bending tests were carried out on three prismatic specimens notched with several different types of fibres in order to study the fracture properties of the reinforced concrete. The aim of this work is to obtain a numerical Load-CMOD curve for each type of concrete, as well as the Cohesive Law to analyse how each of the properties of the material vary. For this purpose, a finite element model has been designed in ABAQUS. The results obtained are consistent with what was expected, carbon fibres improve the material properties. However, unexpected findings are observed for specific fibre quantities that suggest the need to repeat the experimental test in some cases.