纤维掺量对聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料动态压缩性能的影响

作者：谢磊; 李庆华^*; 徐世烺

来源：复合材料学报, 2021, 38(09): 3086-3100.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20201204.001

• 超高韧性水泥基复合材料
• 聚乙烯醇纤维
• 纤维掺量
• 冲击压缩
• Weibull分布

为探究超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)的动态本构关系及纤维体积掺量对聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVAFRCC)动态力学性能的影响,基于Φ80 mm霍普金森压杆(SHPB)装置分别对不同纤维体积分数(Ovol%、0.5vol%、1vol%、1.5vol%、2vol%)的PVAFRCC试件进行冲击压缩试验,得到各类型材料在不同应变率下的应力-应变曲线。结果表明:在约110～270 s-1的应变率范围内,与纤维掺量0vol%的基体(PVAFRCC-0)相比PVA纤维的掺入对动态强度增强因子(μDIF)、冲击韧性和抗破碎能力有明显提高作用,并随纤维掺量的增加而进一步增强;掺2vol%PVA纤维UHTCC(即PVAFRCC-2)试件的μDIF和冲击韧性与基体相比分别提高了约33%～37%和27%～33%,其破碎产物的平均粒径是基体破碎产物的5.9～6.8倍。基于Weibull分布理论提出了适用于掺2vol%PVA纤维UHTCC试件的动态压缩本构模型。

• 单位
  浙江大学; 建筑工程学院