短切玄武岩纤维混凝土的力学性能试验研究

通过力学性能对比试验,研究了短切玄武岩纤维对混凝土试件破坏模式及力学性能的影响.结果表明,短切玄武岩纤维混凝土的破坏呈明显的延性特征,玄武岩纤维显著提高了混凝土的抗弯拉强度和弯曲韧性,短切玄武岩纤维混凝土试件的弯拉强度较基体混凝土提高了61.4%,其弯曲韧性指数是基体混凝土的5.6倍;同时,玄武岩纤维延缓了混凝土抗压、抗拉强度的发展,短切玄武岩纤维混凝土试件的7天抗压、劈裂抗拉强度分别是其28天强度的78.7%、66.1%,而基体混凝土试件的7天抗压、劈裂抗拉强度分别是其28天强度的92.8%、69.8%.

CFRP-混凝土界面黏结性能试验研究及有限元分析

采用6组面内双剪试验研究了碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic,CFRP)与混凝土界面的黏结行为。为了保证双剪试件两侧界面受力均匀且处于纯剪切状态,对传统的试件制作方法进行了改进并取得了较好的效果。基于试验结果建立了Popovics型界面黏结滑移本构关系,将此本构关系引入有限元模型并对影响界面黏结性能的结构参数进行了分析。结果表明:界面的峰值应力随混凝土强度的增大而增大,随外贴CFRP宽度的增大而减小,但界面的极限剥离荷载呈增加趋势。与常用的2种界面极限剥离荷载计算模型对比表明,本文所提供的剥离荷载计算方法与两者较为接近,能够较好地预测CFRP-混凝土界面的极限剥离荷载。

高强钢筋与UHPC界面粘结性能试验研究

通过24组钢筋在UHPC中拉拔性能试验,研究了钢筋埋深和保护层厚度等参数对界面粘结性能的影响规律,分析了界面粘结破坏机理。试验结果表明,共有3种破坏模式:劈裂破坏、劈裂拔出破坏、混凝土锥形体破坏。钢筋在UHPC中拔出分为界面脱粘、机械咬合拔出及摩擦失效3个阶段。钢筋与UHPC界面粘结强度为5.4~18.1 MPa,当保护层厚度从0.5d到1.5d,界面粘结强度最大提升253.7%。

聚丙烯纤维增强水泥基试件动态力学特性研究

为探究聚丙烯纤维增强水泥基复合材料的动态力学性能,本文采用Φ50mm的分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,对不同掺量的聚丙烯纤维(0、 0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%)试件进行动态压缩试验,对比分析不同聚丙烯纤维掺量试件在五种不同冲击速度(7m、8m、9m、10m、11m)下的动态力学性能。试验结果表明:该材料的动态抗压强度即峰值应力与加载率具有良好的线性关系,在相同纤维体积掺量时动态抗压强度随加载率的增大而增大;与素水泥基材料相比在不同纤维掺量下该纤维的加入对水泥基材的动态抗压强度具有一定提高或降低,但纤维的加入对试件的韧性及试件冲击破碎后的完整性具有较大提升。