高温对不同钢纤维掺量超高性能混凝土性能及钢纤维拔出机制的影响

为揭示高温对超高性能混凝土(UHPC)性能及钢纤维拔出机制的演变规律,研究了25~800℃钢纤维对UHPC力学/热工性能的影响规律,并基于纤维拔出以及SEM测试揭示了钢纤维的高温拔出机制。结果表明:钢纤维会提高UHPC的导热系数,但不改变其随温度升高而降低的基本规律,比热容则相反;UHPC的抗压强度和弹性模量随温度升高先增后减,钢纤维可改善其高温残余抗压强度,但对弹性模量影响较小;温度改变钢纤维拔出模式,25~200℃时,钢纤维拔出时表面光滑,UHPC抗拉强度变化不大;400℃时,钢纤维拔出会附带部分基体,UHPC抗拉强度开始显著下降;600℃及以后钢纤维表现为拔断破坏,钢纤维掺量对UHPC抗拉强度影响较小。

共晶基陶瓷复合材料的断裂韧性

应用细观力学方法研究了由具有随机尺寸和方位的棒体共晶体构成的共晶基陶瓷复合材料的断裂韧性.首先根据棒状共晶体的细观结构特性,考虑共晶体边界处的微观滑移确定共晶陶瓷复合材料的开裂应力,当外载荷达到开裂应力时,裂纹开始扩展.然后分析裂纹表面处的棒状共晶体桥联力使裂纹产生闭合效应,减小裂纹尖端的应力集中,建立棒状共晶体桥联增韧机制;再依据棒状共晶体拔出过程中摩擦力做功,建立棒状共晶体拔出增韧机制.最后在棒状共晶体的桥联与拔出增韧机制的基础上,得到了共晶基陶瓷复合材料断裂韧性的理论表达式.结果表明共晶基陶瓷复合材料的断裂韧性与棒状共晶体的长径比密切相关.