Resumen de Numerical analysis of size-effect in UHPFRC beams subjected to wide-span four-point bending

J. Planas, Beatriz Sanz Merino, José María Sancho Aznal

• español

  En las ultimas dos décadas los hormigones de ultra-alta resistencia reforzados con fibras (UHPFRC por sus siglas en inglés) se han afianzado como materiales de interés tecnológico. Para un contenido de fibras relativamente pequeño, esos materiales siguen mostrando ablandamiento en tracción simple, pero presentan un marcado endurecimiento en flexión.

  En este trabajo presentamos un estudio sistemático del efecto del tamaño y del material para hormigones UHPFRC caracterizados por un rápido ablandamiento inicial debido a la fisuración de la matriz seguido por un ablandamiento suave pero muy largo debido a cosido y arrancado de las fibras. Se han realizado simulaciones para investigar la influencia combinada del ablandamiento inicial y de las tensiones de cosido en la respuesta de ensayos de flexión en cuatro puntos con un vano central de longitud siete veces el canto de la viga, lo que permite observar el desarrollo simultaneo de múltiples fisuras en la etapa de endurecimiento. Los resultados muestran que el momento flector cuando localiza la primera fisura depende del ablandamiento inicial y del tamaño de la probeta, mientras que la intensidad del endurecimiento posterior y la separación media entre fisuras dependen de la tensión de cosido y del tamaño.

• English

  In the last two decades the ultra-high performance fibre reinforced concrete (UHPFRC) has emerged as a technologically relevant building material. For relatively small fibre content, softening occurs in pure tension but, still, strong hardening may be seen in bending. In this work a systematic study of size- and material-effect is carried out for softening UHPFRCs characterized by a steep initial softening due to matrix cracking followed by a long, slow softening coming for fibrebridging. Simulations were carried up to investigate the coupled influence of the initial softening slope and of the fibre bridging stresses on the response of four-point bending tests with a central span equal to seven times the beam depth to allow for simultaneous multiple crack growth to be observed in the hardening regime. The results show that the bending moment at visible crack initiation depends essentially on the sharp initial softening and specimen size, while the intensity of post-crack hardening and mean crack spacing (as well as mean crack opening) depend on the fibre bridging strength and the specimen size. Dimensionless plots are provided that allow utilization of the results for other combinations of data in the domain of the simulations.