Analizando la Influencia de las Fibras en la Reometría del Concreto Fresco mediante el Uso de Simulación Numérica
Autores: Gerland, Florian; Vaupel, Tim; Schomberg, Thomas; Wünsch, Olaf
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Analizando la Influencia de las Fibras en la Reometría del Concreto Fresco mediante el Uso de Simulación Numérica
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Propiedades de flujo
Orientación de fibras
Medición
Simulaciones numéricas
Ley constitutiva
Reómetro de sonda de bola
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Medir las propiedades de flujo del concreto fresco cargado de fibras representa un desafío considerable, ya que no solo la fracción de fibras, sino también su proceso de orientación durante la medición influyen en las cantidades medidas. Se utilizan simulaciones numéricas del flujo en un reómetro de sonda de bola para determinar el proceso de orientación de las fibras durante la medición de las propiedades de flujo y su influencia en las variables medidas. A través de consideraciones analíticas y comparación con resultados de medición, se puede demostrar que la ley constitutiva aplicada puede reproducir muy bien el comportamiento real del flujo, teniendo en cuenta la orientación de las fibras. Al mismo tiempo, se investiga por qué no se reconoce influencia de la orientación en el par en las curvas de medición experimentales, aunque el proceso de orientación supera demostrablemente la duración del proceso de medición. Los resultados muestran que la inercia del fluido se supera antes del inicio reconocible de la orientación de las fibras, y el flujo espacialmente inhomogéneo minimiza el impacto del proceso de orientación en el par. El modelo de simulación se alinea bien con los resultados experimentales, indicando un aumento lineal en la viscosidad efectiva con el aumento de la fracción de volumen de fibras. Los hallazgos pueden utilizarse para medir con precisión los parámetros materiales objetivos de la ley constitutiva que considera la orientación, utilizando reómetros de sonda de bola, de modo que se haga posible una predicción precisa del proceso de flujo del concreto fresco con fibras, por ejemplo, para la simulación de llenados de encofrados.
Descripción
Medir las propiedades de flujo del concreto fresco cargado de fibras representa un desafío considerable, ya que no solo la fracción de fibras, sino también su proceso de orientación durante la medición influyen en las cantidades medidas. Se utilizan simulaciones numéricas del flujo en un reómetro de sonda de bola para determinar el proceso de orientación de las fibras durante la medición de las propiedades de flujo y su influencia en las variables medidas. A través de consideraciones analíticas y comparación con resultados de medición, se puede demostrar que la ley constitutiva aplicada puede reproducir muy bien el comportamiento real del flujo, teniendo en cuenta la orientación de las fibras. Al mismo tiempo, se investiga por qué no se reconoce influencia de la orientación en el par en las curvas de medición experimentales, aunque el proceso de orientación supera demostrablemente la duración del proceso de medición. Los resultados muestran que la inercia del fluido se supera antes del inicio reconocible de la orientación de las fibras, y el flujo espacialmente inhomogéneo minimiza el impacto del proceso de orientación en el par. El modelo de simulación se alinea bien con los resultados experimentales, indicando un aumento lineal en la viscosidad efectiva con el aumento de la fracción de volumen de fibras. Los hallazgos pueden utilizarse para medir con precisión los parámetros materiales objetivos de la ley constitutiva que considera la orientación, utilizando reómetros de sonda de bola, de modo que se haga posible una predicción precisa del proceso de flujo del concreto fresco con fibras, por ejemplo, para la simulación de llenados de encofrados.