Tubos de Hormigón Armado y Reforzados con Fibras Híbridas. Simulación Numérica del Ensayo de Compresión Diametral
DOI:
https://doi.org/10.70567/mc.v42.ocsid8271Palabras clave:
Fibras híbridas, tubos de hormigón, simulación numérica, ensayo de compresión diametralResumen
El hormigón reforzado con dos o más tipos diferentes de fibras, racionalmente combinadas, se denomina Hormigón Reforzado con Fibras Híbridas (HRFH). Este material compuesto ofrece propiedades mejoradas, especialmente en términos de ductilidad y control de fisuración. Su aplicación en tubos de drenaje, como sustituto parcial o total del refuerzo tradicional, puede generar un impacto favorable en la industria del prefabricado, tanto desde el punto de vista técnico como económico. En este trabajo se presenta la simulación numérica del Ensayo de Compresión Diametral de Tres Aristas (ECD) para evaluar el comportamiento mecánico de tubos de hormigón armado (THA) y de tubos de hormigón reforzado con fibras híbridas (THRFH). El hormigón reforzado con la combinación de fibras de acero y polipropileno, se modela como un material homogéneo equivalente, con propiedades promedio (modelo macroscópico). El problema se resuelve mediante un código de elementos finitos no lineal, que incorpora un modelo constitutivo con daño y plasticidad acoplados. Finalmente, los resultados numéricos se contrastan con datos experimentales obtenidos por la elaboración y ensayo de nueve tubos.
Citas
Al Rikabi F.T., Sargand S.M., y Kurdziel J. Evaluation of synthetic fiber reinforced concrete pipe performance using three-edge bearing test. Journal of Testing and Evaluation, 47(2):942- 958, 2018.https://doi.org/10.1520/JTE20170369
Barros J. y Figueiras J. Flexural behaviour of sfrc: Testing and modelling, asce j. mater. Civ. Eng, 11(8):331-339, 1999.https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(1999)11:4(331)
Deng F., Ding X., Chi Y., Xu L., y Wang L. The pull-out behavior of straight and hookedend steel fiber from hybrid fiber reinforced cementitious composite: Experimental study and analytical modelling. Composite Structures, 206:693-712, 2018.https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2018.08.066
Deng Z., Liu X., Chen P., de la Fuente A., Zhou X., Liang N., Han Y., y Du L. Basaltpolypropylene fiber reinforced concrete for durable and sustainable pipe production. part 1: Experimental program. Structural Concrete, 23(1):311-327, 2022.https://doi.org/10.1002/suco.202000759
Faisal A., Abbas S., Kazmi S.M.S., y Munir M.J. Development of concrete mixture for spuncast full-scale precast concrete pipes incorporating bundled steel and polypropylene fibers.
Materials, 16(2):512, 2023.https://doi.org/10.3390/ma16020512
fib model code. fib model code for concrete structures 2010. Ernst Sohn, Wiley, 2010. ISBN 9783433604090.
Foster S. y Voo J. Variable engagement model for fibre reinforced concrete in tension. University of New South Wales, Sydney, Australia, 2003.
González F. y Rougier V. Análisis experimental del comportamiento mecánico de tubos de hormigón reforzado con fibras híbridas. Informes de la Construcción, 74(565):e432-e432, 2022.https://doi.org/10.3989/ic.85975
González F.A. y Rougier V.C. Experimental study of the bearing capacity of hybrid fiberreinforced concrete pipes. Advanced Materials Research, 1182:53-62, 2024.https://doi.org/10.4028/p-Hd3fdU
IRAM-11503. Caños de hormigón armado no pretensado. destinados a la conducción de líquidos sin presión. 1987.
Lee S.C., Cho J.Y., y Vecchio F.J. Simplified diverse embedment model for steel fiber-reinforced concrete elements in tension. Materials Journal, 110(4):403-412, 2013.https://doi.org/10.14359/51685787
Li Z., Mobasher B., y Shah S.P. Characterization of interfacial properties in fiber-reinforced cementitious composites. Journal of the American Ceramic Society, 74(9):2156-2164, 1991.https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1991.tb08276.x
Mohamed N., Soliman A.M., y Nehdi M.L. Mechanical performance of full-scale precast steel fibre-reinforced concrete pipes. Engineering Structures, 84:287-299, 2015.https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2014.11.033
Pakravan H., Latifi M., y Jamshidi M. Hybrid short fiber reinforcement system in concrete: A review. Construction and building materials, 142:280-294, 2017.https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.03.059
Selim P. Experimental investigation of tensile behavior of high strength concrete. Indian Journal of Engineering and Materials Sciences, 11(15):467-472, 2008.
Singh N.K. y Rai B. Assessment of synergetic effect on microscopic and mechanical properties of steel-polypropylene hybrid fiber reinforced concrete. Structural Concrete, 22(1):516-534, 2021.https://doi.org/10.1002/suco.201900166
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