聚丙烯纤维轻质高强混凝土动态力学特性研究

摘要

基于试验研究不同应变率下聚丙烯纤维轻质高强混凝土力学特性。采用电液伺服压力机及直径为74mm的分离式霍普金森压杆试验装置(SHPB)对不同纤维掺量(0%、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%)的聚丙烯纤维轻质高强混凝土开展不同应变率下的单轴压缩试验,分析应变率及纤维掺量对试件力学性能的影响。结果表明:随着纤维掺量的增大,试件峰值应力均呈先增大后减小的趋势,纤维掺量在0.1%时试件峰值应力达到最大值;0.6 MPa气压下相较于未掺纤维试件,纤维掺量为0.05%、0.1%、0.2%、0.3%时其韧性增幅分别为57.04%、77.78%、65.19%、46.67%,纤维的掺入增强了试件的韧性,随着纤维掺量的增多试件韧性整体呈先增大后减小的趋势;试件应变率与DIF间呈线性正相关,随着纤维掺量的增多试件应变率敏感性先增大后减小,纤维掺量在0.1%时试件的应变率效应敏感性最强;试件入射能、耗散能与应变率间呈线性正相关,0.6 MPa气压作用下相较于纤维掺量为0%的试件,纤维掺量为0.05%、0.1%、0.2%、0.3%时其破碎耗能密度增幅分别为9.05%、11.52%、15.23%、15.64%,掺入适量的聚丙烯纤维能够显著提高试件的耗能效果,但过量的纤维对试件耗能作用提升不再明显。