Investigación – Mecánica de sólidos

MECÁNICA DE SÓLIDOS


Integrantes del equipo

Líneas de investigación

En la actualidad el Grupo trabaja en las siguientes líneas:

  • Ensayo y caracterización de la vida en fatiga de hormigones avanzados por medio de modelos probabilistas, incluyendo aplicaciones tecnológicas.

Estudiamos la fatiga de estructuras de hormigón y hormigón reforzado con fibras, como por ejemplo las torres eólicas o las placas de vía ferroviaria de alta velocidad. El trabajo del grupo se centra la influencia en la fatiga del armado con fibras, de la frecuencia de solicitación, del tipo de carga —compresión, tracción o tracción/compresión—, el tamaño de la probeta, maduración por fatiga etc. En la actualidad tenemos dos proyectos nacionales sobre este tema, uno sobre fatiga alterna tracción /compresión, coordinado con la Universidades de Sevilla y Burgos, y otro, más aplicado, coordinado con el Instituto Eduardo Torroja y las empresas Calter Ingeniería y Atesvi. El estudio del daño por fatiga lo hacemos por medio de tomografía computerizada (TAC), en colaboración con la Universidad de Burgos. La UCLM ha conseguido un equipo TAC propio que entrará en funcionamiento en 2021 (petición liderada por el responsable del grupo, Gonzalo Ruiz).

  • Experimentación y análisis de la nucleación y propagación de daño y fractura en hormigón con fibras en régimen dinámico.

El comportamiento en régimen dinámico del hormigón reforzado con fibras es importante para conocer la resistencia frente a explosiones y cargas dinámicas. En esta línea estamos centrados en el estudio de fisuras dinámicas de cortante en este tipo de materiales. En particular nos interesan las prestaciones de distintos tipos de fibras de acero y de otros materiales frente a cargas dinámicas. Los ensayos se hacen con un equipo de ensayo dinámico de alta energía y se graban con una cámara de alta velocidad. El análisis experimental se hace con técnicas de correlación digital de imágenes y las simulaciones numéricas se realizan con métodos numéricos sin malla.

  • Diseño por prestaciones de hormigones autocompactantes reforzados con fibras y de hormigones de ultra-alta resistencia.

Hemos desarrollado una metodología innovadora de diseño de hormigones autocompactantes reforzados con fibras. El método de diseño es por prestaciones reológicas, muy importantes para la puesta en obra de los autocompactantes, y mecánicas, especialmente resistencia a compresión y residual a flexión. Estamos trabajando en el diseño de hormigones de ultra-altas prestaciones, en especial de muy alta resistencia a tracción. Se hace también investigación fundamental sobre la caracterización reológica de la pasta de cemento y de los hormigones autocompactantes fabricados.

Investigaciones actualmente ejecutándose. Título y breve resumen

  • TÍTULO DEL PROYECTO: Daño a fatiga alterna en hormigón de muy alta resistencia a tracción reforzado con fibras: Generación de daño y modelado probabilista.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: Mº de Ciencia, Innovación y Univ., PID2019-110928RB-C31

Resumen: Se estudia la fatiga alterna, tracción /compresión, de hormigones de muy alta resistencia reforzados con fibras. El objetivo es desarrollar ecuaciones constitutivas adecuadas para dichas condiciones de ensayo, ya que el daño por fatiga debido a ciclos alternos es poco conocido y está muy penalizado en la normativa. Se realizan ensayos de fatiga alterna y se hace un modelado probabilista de los resultados. Es un proyecto combinado con grupos de las Universidades de Sevilla y de Burgos.

  • TÍTULO DEL PROYECTO: Fractura dinámica de hormigón reforzado con fibras en modo mixto.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: Junta Com. Castilla-La Mancha, SBPLY/19/180501/000220

Resumen: En este proyecto se estudia la fractura dinámica de hormigones reforzados con fibras en solicitaciones de cortante, que generan fractura en modo mixto. Usamos una torre de caída de alta energía, una cámara de alta velocidad, correlación digital de imágenes y modelado numérico sin malla. El objetivo final es conocer la resistencia del material y su capacidad de absorber energía frente a cargas dinámicas o explosiones.

  • TÍTULO DEL PROYECTO: Desarrollo innovador de un sistema de construcción in situ de torres eólicas de gran altura, con hormigón de altas prestaciones reforzado con fibras y sin armadura convencional.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: Ministerio de Ciencia, Innovación y Univ., RTC-2017-6736-3

Resumen: Es un proyecto coordinado con el Instituto Eduardo Torroja y con dos empresas, Calter Ingeniería y Atesvi. Se busca el diseño óptimo de torres eólicas de gran altura para ser construidas in situ con hormigón reforzado con fibras y sólo con armadura de pretensado. El grupo de la UCLM está centrado en el diseño del material y en las propiedades a fatiga, basándose en los requerimientos dados por las empresas participantes. Se está estudiando el fenómeno de la maduración por fatiga, que puede alargar sensiblemente la vida a fatiga de la estructura.

Listado de los proyectos más relevantes realizados por este grupo (no más de siete)

  1. TÍTULO DEL CONTRATO: Ensayos de uniones atornilladas con tornillos de alta resistencia de métrica 20 mm para la remodelación del Estadio Santiago Bernabeu.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: Asistencia Global de Ingeniería S.L.
  2. TÍTULO DEL PROYECTO: Daño a fatiga en hormigón de altas prestaciones reforzado con fibras.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: Ministerio de Economía y Comp., BIA2015-68678-C2-1-R
  3. TÍTULO DEL CONTRATO: Diseño y caracterización de hormigones autocompactantes reforzados con fibras para el Proyecto HORINDUS.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: Property and Infrastructure Management
  4. TÍTULO DEL PROYECTO: Fatiga de hormigón reforzado con fibras.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: Junta de CC. de Castilla-La Mancha, PEII-2014-016-P
  5. TÍTULO DEL CONTRATO: Cálculo dinámico de una vía en placa realizado a partir del modelo desarrollado en el proyecto de investigación SULABU.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: OHL
  6. TÍTULO DEL CONTRATO: Diseño y caracterización mecánica de hormigones pretensados reforzados con fibras para la construcción de fustes de turbinas eólicas.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: Pacadar
  7. TÍTULO DEL PROYECTO: Fatiga de hormigón de altas prestaciones: Modelo probabilista y validación experimental.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: Ministerio de Economía y Competitividad, MAT2012-35416