Simulación Numérica del Ensayo de Compresión Diametral en Tubos de Hormigón Reforzado con Fibras Híbridas

Abstract

En las últimas décadas, los tubos de hormigón reforzados con fibras se han introducido con éxito en la industria de la construcción. En este tipo de aplicación, se ha extendido el uso de hormigones reforzados con un solo tipo de fibra. Sin embargo, el hormigón tiene un comportamiento a la fisuración en múltiples escalas y un tipo de fibra proporciona refuerzo solo en un nivel y dentro de un rango limitado de deformaciones. Por ello, un refuerzo más eficiente podría lograrse utilizando la combinación de fibras de diferentes materiales, geometría y/o características mecánicas. El hormigón reforzado con dos o más tipos de fibras, combinadas racionalmente, se denomina Hormigón Reforzado con Fibras Híbridas (HRFH). En este trabajo, se evalúa numéricamente mediante la simulación del ensayo de compresión diametral de tres aristas (ECD) el comportamiento mecánico de tubos de hormigón reforzados con fibras híbridas (THRFH). El HRFH se modela como un material homogéneo equivalente con propiedades promedio (macro modelo). El problema se resuelve mediante un código de elementos finitos no lineal en el que se utiliza un modelo constitutivo de daño y plasticidad acoplados. Finalmente, los resultados se comparan con datos experimentales obtenidos a través de una campaña experimental en la que se elaboraron y ensayaron 8 THRFH con dos dosificaciones distintas de fibras combinadas. El modelo numérico reproduce con razonable aproximación la capacidad de carga y deformación de los THRFH, teniendo en cuenta la gran cantidad de variables involucradas en el problema.