Análisis de la Falla del Hormigón en Modo Mixto

Abstract

El desarrollo de métodos numéricos para la simulación del comportamiento del hormigón ha continuado su avance en estos últimos años siguiendo diferentes caminos. Una de estas propuestas corresponde a la que se viene desarrollando en el grupo de Mecánica de Materiales (MECMAT) de la Escuela de Ingeniería Civil de la UPC de Barcelona (ETSECCPB-UPC). En esta se considera un modo mixto tipo asintótico o “modo IIa” con una segunda energía de fractura independiente y significativamente mayor que la del modo I tradicional de fractura (Carol y Prat, 1995). Según este modo, “modo IIa”, las fisuras estarían sujetas a compresión tan alta en el plano de fractura, que la dilatancia sería nula y la fisura sería sensiblemente recta pasando a través de los agregados y el mortero. Esta propuesta se hizo en la década pasada y se ha implementado un modelo en un código FE
a través de elementos llamados “elementos de interfase de espesor nulo”, estos se han utilizado con bastante éxito en un gran número de estudios numéricos. Sin embargo la validación experimental de este modo de falla era una tarea pendiente. En este sentido se pueden encontrar en la literatura intentos de reproducir las fisuras de corte-compresión sobre el hormigón en vigas entalladas sujetas a
compresión transversal. No obstante, en la mayoría de los casos la fisura tiene la tendencia a desviarse del plano de fractura prescripto y los resultados dejan de ser útiles para este propósito. En este trabajo, se describe el trabajo experimental desarrollado hasta el momento en el grupo de Investigación. Las especímenes utilizados son similares a los propuestos por Luong (Luong, 1990). En estos se aplica
la carga verticalmente en el cilindro exterior y se soportan en el núcleo central, en la propuesta original se hacía sin confinamiento. En el montaje desarrollado, las probetas son introducidas en una cámara triaxial de gran capacidad, protegidas con membranas y sujetas a una presión de confinamiento constante antes de aplicar la carga vertical.
Los resultados obtenidos son prometedores, con diagramas carga – desplazamiento y curvas de dilatancia que muestran las tendencias esperadas. Por otro lado estos resultados experimentales preliminares han permitido una mejor interpretación del fenómeno y contrastar cualitativamente con
los resultados numéricos conseguidos.
En este trabajo se describe el proceso experimental y los avances realizados en la implementación numérica de un modelo realista que pueda reproducir estos ensayos los que tienen por el objeto evaluar la energía de fractura asociada bajo el “modo IIa”.