Experimental and Numerical Modeling of Polypropylene Fiber Reinforced Concrete Notched Beam

Das Kapitel befasst sich mit der experimentellen und numerischen Modellierung von Polypropylenfaserbeton und hebt die signifikanten Verbesserungen bei Zugfestigkeit, Biegefestigkeit, Zähigkeit und Versagensmodus im Vergleich zu Normalbeton hervor. Die Studie konzentriert sich auf eine Zugabe von 1,25% Polypropylenfasern zu 50 MPa Beton, wobei zur Leistungsbewertung direkte uniaxiale Zugversuche und Drei-Punkt-Biegebalkenversuche verwendet werden. Die numerischen Simulationen basieren auf einem hauseigenen 3D-NLFEA-Paket, bei dem ein Plastizitätsbruchmodell zur Vorhersage des Verhaltens des Stahlbetons verwendet wird. Die Ergebnisse zeigen, dass Polypropylenfasern die Bruchenergie und Duktilität von Beton verbessern, wobei Spitzenlast und Spannmittenverschiebung in Kerbbalkenversuchen deutlich zunehmen. Das Kapitel behandelt auch die Herausforderungen und Methoden zur genauen Modellierung des Zugverhaltens und der Bruchenergie von Polypropylenfaserbeton und liefert eine detaillierte Analyse der Spannungs-Dehnungsbeziehungen und Rissmuster, die in experimentellen und numerischen Studien beobachtet wurden.