Compatibilidad interfacial e interna en el compuesto fibra de cobre cemento

This paper presents the mechanical behaviour of a compacted composite formed by short ductile copper fibres randomly distributed in portland cement matrix. The samples, a half with fibres and the other without them, were subjected to compression fatigue. So, 1 hertz and the value of stress corresponding to the 1% of the probability of fracture by gradual load were used. Diagrams of cumulative probability of fracture against cycles are obtained for both types of samples. Scanning electron microscopy shows that the mechanisms of fracture are different in each case. Samples of compacted neat-cement paste finish their life with a catastrophic fracture whereas samples of composite behave like a pseudoductile material devoid of catastrophic failure. The results are discussed and compared with the ones obtained by thermal shock and by the interface brittleness theory, as well as with the statistical theory of time-dependent fracture for cementitious materials subjected to cyclic loading. So, in the thermal shock microcracks are generated in the interface matrix-fibre which simultaneously act as emmitings and sumps of cracks whereas this does not occur in mechanical fatigue.Este trabajo presenta el comportamiento mecánico de un compuesto fabricado por compactación y constituido por fibras de cobre distribuidas aleatoriamente en una matriz de cemento portland. Las muestras, la mitad con fibras y la otra sin ellas, se sometieron a fatiga por compresión. El ciclo de carga fue de 1 hertz y la carga aplicada aquella correspondiente a la tensión asociada a un 1% de probabilidad de fractura cuando la carga se aplica gradualmente. Para ambos tipos de muestras se graficaron los diagramas de probabilidad acumulativa de fractura en función del número de ciclos. Con microscopía electrónica de barrido se observó que el mecanismo de fractura es diferente para cada tipo de muestras. Aquellas de pasta pura de cemento compactada terminaron su ciclo de vida en forma catastrófica, mientras que aquellas con fibra presentaron un comportamiento seudodúctil sin falla catastrófica. Se discuten los resultados y se comparan con otros obtenidos por choque térmico y con la teoría de fragilidad interfacial, así como con la teoría estadística del tiempo de fractura para materiales base cemento sometidos a carga cíclica. En el caso del choque térmico las microfisuras se generan en la interface matriz-fibra las que actúan simultáneamente como emisoras y bloqueadoras de grietas, mientras que esto no ocurre en el caso de fatiga mecánica