Study of fatigue performance of a concrete mix for pavements reinforced with steel fibers
Estudio del comportamiento a la fatiga de una mezcla de concreto para pavimentos reforzada con fibras metálicas
Author
Ruiz-Valencia, D.
Rodríguez, F.
León-Neira, M.
Abstract
The behavior in flexural fatigue tests of concrete containing metal fibers has not been extensively studied. Therefore, this study was considered to determine the effect of incorporating metal fibers in concrete paving in flexural fatigue tests. A concrete mix was designed with modulus of rupture of 4.1 MPa at 28 days, which is dosed metal fibers 35 mm long and 0.5 mm in diameter in three proportions: 20 kg/m3, 40 kg/m3 and 80 kg/m3 and left to a non-corresponding control mixture addition. The fatigue tests were performed on 68 specimens of 100 x 100 x 350 mm, at a frequency of 8 Hz, and stresses between 80% and 90% of the modulus of rupture of each mixture. The Weibull probability distribution were used to calculate the fatigue curves with different failure probabilities. For the stresses ranges studied, the fatigue life does not increase for the mix with fiber content of 20 kg/m3 and increased by 6% to 40 kg/m3 (0.5%) and 25% to 80 kg/m3 (1%) compared to the Control mixture. El comportamiento en ensayos de fatiga por flexión de concretos que contienen fibras metálicas no ha sido ampliamente estudiado. Por esta razón, se planteó este estudio para determinar el efecto de la incorporación de fibras metálicas en concretos para pavimentos en ensayos de fatiga por flexión. Se diseñó una mezcla de concreto con módulo de rotura de 4.1 MPa a 28 días, a la cual se le dosificaron fibras metálicas de 35 mm de largo y 0.5 mm de diámetro en tres proporciones: 20kg/m3, 40 kg/m3 y 80 kg/m3 y se dejó una sin adición correspondiente a la mezcla de control. Los ensayos de fatiga se realizaron sobre 68 especímenes de 100 x 100 x 350 mm, a una frecuencia de 8 Hz, se aplicaron esfuerzos entre el 80% y 90% del módulo de rotura de cada mezcla. Con la distribución de probabilidad Weibull se calcularon las curvas de fatiga con diferentes probabilidades de falla. En los rangos de esfuerzos estudiados, la vida de fatiga no aumenta para contenido de fibras de 20 kg/m3 y aumenta un 6% para 40 kg/m3 (0.5%) y 25% para 80 kg/m3 (1%) comparado con la mezcla control.