Modelo de interfaces coesivas aplicado à fratura de concretos de ultra-alto desempenho reforçados com fibras

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Pufal, Kellyn Maressa
• Orientador(a): Bittencourt, Eduardo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Concreto reforçado com fibras; Elementos finitos; Fratura (Engenharia)
• Palavras-chave em Inglês: Cohesive interfaces; Ultra high-performance fiber-reinforced concrete - UHPFRC; Cohesive laws
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/219166

Esta dissertação estudou diferentes formulações para determinação da melhor relação coesiva de Concretos de Ultra Alto Desempenho Reforçados com Fibras, tendo como objetivo principal modelar computacionalmente os ensaios de flexão a três pontos. A importância desse estudo se justifica pelo fato de que este novo tipo de concreto possui um processo de fratura altamente não linear devido ao efeito de ponteamento por fibras. A não linearidade do processo de fratura nesses concretos especiais foi representada utilizando uma metodologia discreta de elementos finitos: interfaces coesivas; implementada no programa de elementos finitos METAFOR. Foram estudados dois traços de Concretos de Ultra Alto Desempenho Reforçados com Fibras, um traço com 1% (volume) de mini fibras de aço e o outro com 2%(volume); destaca-se ainda que foram utilizados rejeitos industriais com substitutos parciais do cimento. Os resultados das simulações numéricas foram comparados com dados experimentais para verificação da qualidade dos ajustes. Obteve-se uma alta tenacidade para os concretos estudados. A análise inversa revelou que os concretos em estudo não possuem pseudo endurecimento por deformação. Dentre os três modelos coesivos adotados, verificou-se que os melhores ajustes das curvas força x flecha numéricas foram obtidos com as relações da análise inversa. Fazendo um estudo da concentração de tensões encontraram-se tensões trativas superiores nas vigas com 2% em volume de fibras em diferentes estágios de flexão; e para grandes aberturas de trincas, aproximadamente 7,5mm ainda existe uma grande concentração de forças trativas na ponta da trinca.