短切碳纤维增强混凝土动态抗拉性能研究

摘要

由于混凝土抗拉、抗压强度的不均匀性,在混凝土中添加碳纤维可以改善混凝土的静态抗拉性能,提高拉压比。考虑到冲击和爆炸荷载对混凝土的破坏,本文研究了应力速率和碳纤维含量对混凝土动态抗拉性能的影响,并从细观层次上探讨其抗拉强度在动、静态性能上的差异。采用直径为74 mm的分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对含纤维体积分数分别为0‰、1‰、2‰和3‰的混凝土进行了动态劈裂试验。结果表明,随着纤维含量的增加,混凝土的静态抗拉强度明显增加,但增加的幅度有减小趋势。动态抗拉强度和动态强度增加因子(DIF)均随应力速率的增加而增加,表现出明显的率效应。碳纤维对混凝土动、静强度的影响存在显著差异。在设计混凝土配合比时,应适当选择碳纤维含量,以满足具体工况动、静态力学性能的要求。