Mixed-mode fracture performance of fibre reinforced concrete under impact loading

A test procedure developed to determine the mixed-mode impact resistance of fibre reinforced concrete materials is described. Results are presented from a series of experiments using a repeated drop-weight impact apparatus for the impact resistance of both polypropylene and steel fibre reinforced concrete. The behaviour of the mixed-mode specimen geometry was investigated under impact loading condition. The effect of the fibre types and contents on the impact fracture energy of the specimens was investigated. A close investigation was made of the positions and formations of the crack patterns. The fracture performance of the plain and fibre reinforced concrete was investigated with the proposed geometry using 1.0, 2.0 and 3.0% by weight in the case of steel fibre, and 0.1, 0.2 and 0.3% by weight in the case of polypropylene fibre.

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Resume Aux charges statiques auxquelles les structures en béton sont soumises s'ajoutent souvent des charges dynamiques, parfois significatives, qu'il convient de prendre en compte dans le calcul. Cet article décrit un mode opératoire visant à déterminer la résistance au choc en mode mixte de béton renforcé de fibres (FRC). On y présente les résultats d'une série d'essais utilisant une machine d'essai au choc à répétition (mouton) pour évaluer la résistance de béton renforcé de fibres d'acier et de fibres de polypropylène. On a mis au point une géométrie d'éprouvettes en mode mixte qu'on a soumises à des essais au choc, et on a étudié l'effet des types et des pourcentages de fibres sur la résistance des éprouvettes à la rupture par choc. On s'est aussi livré à une étude précise des emplacements et de la formation des fissures. On a examiné la résistance à la rupture de béton ordinaire et de béton de fibres dans la géométrie proposée avec des pourcentages de 1, 2 et 3% en poids de fibres d'acier, et de 0,1, 0,2 et 0,3% pour les fibres de polypropylène.