钢-PE混杂纤维水泥基复合材料动态压缩性能试验研究

TU443; 将钢纤维和PE纤维混杂掺入水泥基基体材料中,控制纤维体积总掺量为2%,通过改变两种纤维比例,制成E2、E1.5S0.5、E1S1、E0.5S1.5和S2试件,应用分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)装置,开展了钢-PE混杂纤维水泥基复合材料在高应变率(30～120 s-1)条件下的动态压缩试验,从试件破坏形态、材料的动态抗压强度、韧性及其应变率效应等方面进行了分析研究.试验结果表明:①钢-PE混杂纤维水泥基复合材料表现出明显的应变率效应,其动态抗压强度、韧性以及动态抗压强度增长因子(Dynamic Increase Factor...

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Published in防灾减灾工程学报 Vol. 44; no. 5; pp. 1140 - 1148
Main Authors 李堂军, 李亮, 王子晨, 姜锡权
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室,北京 100124%合肥姜水动态实验技术有限公司,安徽 合肥 231200 01.10.2024
Subjects
分离式霍普金森压杆
动态压缩
strain rate effect
动态抗压强度增强因子
steel-PE hybrid fiber
dynamic compression
Split Hopkinson Pressure Bar
dynamic increase factor of compressive Strength
钢-PE混杂纤维
应变率效应
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ISSN1672-2132
DOI10.13409/j.cnki.jdpme.20230309004

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Summary:TU443; 将钢纤维和PE纤维混杂掺入水泥基基体材料中,控制纤维体积总掺量为2%,通过改变两种纤维比例,制成E2、E1.5S0.5、E1S1、E0.5S1.5和S2试件,应用分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)装置,开展了钢-PE混杂纤维水泥基复合材料在高应变率(30～120 s-1)条件下的动态压缩试验,从试件破坏形态、材料的动态抗压强度、韧性及其应变率效应等方面进行了分析研究.试验结果表明:①钢-PE混杂纤维水泥基复合材料表现出明显的应变率效应,其动态抗压强度、韧性以及动态抗压强度增长因子(Dynamic Increase Factor of Compres-sive Strength,DIF)随着应变率的增加而提高.应变率为60-80 s-1时,PE纤维增韧效果更好;而应变率为100s-1时,钢纤维增韧效果更优.②随着PE纤维掺量的增加,材料应力-应变曲线的应变硬化现象更明显.而钢纤维掺量达到1.5%以上且继续增大时,材料的动态抗压强度和韧性得到提高,表明一定掺量的钢纤维可以提高材料动态抗压强度的应变率敏感性.③两种纤维混杂的试件其动态压缩力学性能要优于单掺PE或钢纤维的试件,综合动态抗压强度、韧性以及DIF,得出抵抗冲击压缩荷载的最优纤维配比是0.5%的PE纤维+1.5%的钢纤维.
ISSN:1672-2132
DOI:10.13409/j.cnki.jdpme.20230309004