冻结水泥固化土SHPB实验及其冲击变形特性

摘要

为研究冻结水泥土的动态冲击力学性能,利用分离式Hopkinson压杆(SHPB),分析了当水泥掺量为0％、9％和18％,冻结温度为-15℃、-25℃和-35℃,冲击气压为0.20 MPa、0.30 MPa和0.40 MPa时对冻结水泥土破坏特征的影响.试验结果表明:单轴动力状态下动态应力-应变曲线最多经历压密阶段、弹性阶段、塑性阶段、应变软化阶段和破坏阶段5个阶段;随着温度的降低以及冲击速度和水泥掺量的增加,试样黏塑性破坏特征逐渐减弱,试样破裂形成的碎块数量越来越多,几何尺寸越来越小,破碎程度从岩样边缘向中心逐渐加剧;随着冲击速度的增大,破坏形态由大裂纹张拉破坏逐渐转变为整体压碎破坏,表现出明显的应变率效应;温度越低试样硬度越大、脆性越高,峰值应力随加载速率增长越明显;冻结水泥固化土的动态抗压强度与水泥掺量呈正比例关系,呈现出明显的应力强化特征.