Casos del concreto y pavimentos
Sobre la Mecánica de Fractura.
Caso del concreto
Diferentes idealizaciones del proceso de agrietamiento en el concreto (como la de la figura) conducen a resultados que no llegan a ser considerados del todo satisfactorios.
Los distintos códigos establecen límites en el ancho de las grietas (entre 0.1 a 0.4 mm) dependiendo del tipo de estructura (por ejemplo, los más pequeños se asignan a depósitos de agua; los mayores, a estructuras expuestas al aire libre).
Caso de pavimentos
Se utilizan dos tipos de criterios asociados al caso de fatiga.
Crecimiento de grieta por fatiga
Para una condición de fatiga, el crecimiento de la grieta por fatiga (expresado como tasa de crecimiento o cambio en la longitud de la grieta por un ciclo de carga) se calcula como:
C, m: constantes del material: coeficiente de fractura, y exponente de fractura, respectivamente.
∆K: cambio en el factor de intensidad de esfuerzo durante la aplicación de la carga.
Acercamiento fenomenológico
Además de la expresión de crecimiento de grieta por fatiga previamente presentado, se utiliza un acercamiento fenomenológico [1] expresado en la siguiente ecuación.
Donde:
Nf: Número de aplicaciones de carga para iniciar el agrietamiento.
εc: Deformación unitaria crítica a la tensión.
M, m: Constantes relacionadas con la naturaleza de la mezcla.
Las observaciones a este acercamiento, están centradas al hecho de que M y m son coeficientes influenciados por diferentes factores (el tipo y velocidad de carga, la temperatura de la mezcla, la proporción de agregados, la textura, el contenido y viscosidad del asfalto), restringen la aplicación de esta fórmula.
[1]
Referencia: R. Haas, W. R. Hudson and J. Zaniewski.
Modern Pavement Management.
Krieger Publishing Company. Florida, 1994.