Estudio del comportamiento a la fatiga de una mezcla de concreto para pavimentos reforzados con fibras metálicas

Abstract

El comportamiento en ensayos de fatiga por flexión de concretos que contienen fibras metálicas no ha sido estudiado con materiales locales. 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. Para lograr este objetivo, 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 20 kg/m3 (0.25% en volumen), 40 kg/m3 (0.5% en volumen) y 80 kg/m3 (1% en volumen) y se dejó una sin adición correspondiente a la mezcla de control. A los concretos en estado plástico se le verificaron asentamiento y contenido de aire, y en estado endurecido se realizaron pruebas de compresión simple, módulo de rotura y módulo elástico. 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 y con la distribución de probabilidad Weibull se calcularon las curvas de fatiga con diferentes probabilidades de falla. En los rangos de esfuerzos estudiados, se pudo verificar que con la incorporación de fibras metálicas 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.