Rate effect on interfacial response between fibres and matrix

Abstract

A study on steel fibres pulled out from a cementitious matrix at different slip rates was conducted. A measurement system, which allows one to use two independent methods to evaluate pull-out load, was developed for the Charpy pendulum. Two series of specimens, with 16 and 8 fibres, respectively, were tested. Effects of the rate of slip and of numbers of fibres on interfacial behaviour have been examined. A theoretical model to predict the slip-rate effect on fibre pull-out has been proposed based on fracture mechanics. Based on the peak fibre pull-out load of a reference specimen with a static slip-rate, the proposed model can predict peak pull-out loads and corresponding slips at faster slip-rates.

Resume

On a étudié l'effet d'arrachement, à différentes vitesses de glissement, de fibres scellées dans une matrice de ciment. On a établi un système de mesure pour le ‘pendule Charpy’, qui permet d'utiliser deux méthodes indépendantes pour évaluer l'arrachement des fibres du ciment. On a essayé deux séries d'éprouvettes de 16 et 8 fibres, et on a examiné l'effet de la vitesse de glissement et du nombre de fibres. On propose un modèle théorique basé sur la mécanique de la rupture, qui prédit l'effet de la vitesse de glissement sur l'arrachement des fibres. Le modèle proposé, qui s'appuie sur la force maximale d'arrachement des fibres d'un modéle de référence à faible vitesse, peut prédire les forces maximales d'arrachement ainsi que les déplacements correspondant à des vitesses de glissement supérieures.