“Computational Civil Engineering - "Intersections" International Journal

“Computational Civil Engineering 2005”, International Symposium 93más tensión que la permitida por el medio que contiene la fibraσσ N( f ) ≡ ( f .fib ) mat• Si el fallo se produce en la interface fibra-matriz, la resistencia de lafibra queda limitada por la de la interfaceτ Nτ N2 ⋅ ( f ) fib-mat 2 π rf2 ⋅ ( f )σfib-mat( f ) fib ≡ =.ArfEn la mayoría de los materiales compuestos se verifica que el agrietamiento portensiones tangenciales en la interfaz se produce antes que la rotura de las fibras y seobserva una separación masiva entre fibra y matriz y por lo tanto la resistencia dela fibra queda limitada por la capacidad de la interfaz de transmitir esfuerzos. Laaparición de fenómenos plásticos en la matriz de un material compuesto sometido aun estado de cargas monótono creciente impide la transferencia de los esfuerzosdesde la matriz hacia las fibras dando lugar a la aparición de deformacionesirrecuperables por deslizamiento de la fase de refuerzo respecto de la matriz. Apartir de este momento la transferencia de cargas de fibras a matriz no es nuladebido a la presencia de fenómenos de fricción entre ambas fases del materialcompuesto. Por lo tanto, las fibras aumentan su estado tensional según un móduloelástico diferente del inicial.f4. EJEMPLO DE APLICACIÓNA continuación se realiza una comparación de los resultados obtenidos enlaboratorio [19] de una viga constituida de hormigón reforzado con fibras cortas deacero −DRAMIX−, con los que resultan de aplicar el modelo mencionado en esteartículo a una discretización por elementos finitos de dicha viga.4.1. Detalles del ensayo y la vigaEl material compuesto utilizado en el ensayo de laboratorio es un hormigón de altaresistencia con humo de sílice reforzado con fibras cortas de acero en diferentesfracciones de volumen (0.0%, 0.5% y 1.0%).Los materiales componentes del hormigón fueron cemento I 55-A (ASTM tipo III,CEN clase I 52.5), arena silícea (0-5 mm), arcilla (5-12 mm) y humo de sílice(ELKEM grado 920D). También se añadió súper plastificante GRACE Darcem195 en la proporción de 25.4 litros/m 3 de hormigón (súper plastificanteseco/cemente = 1.5% en peso). Los valores medio de la resistencia a compresiónf c = 86.4 MPa ( ± 2.76%) , f c = 88.3MPa( ± 2.82%)y f c = 92 .47MPa( ± 5.39%)para el 0.0%, 0.5% y 1.0% en volumen de fibra, respectivamente. Las fibras cortasfueron de acero tipo DRAMIX ZC30, con un límite elástico de 1150 MPa, 30 mmde longitud y 0.5 mm de diámetro.