【摘要】：通過不同鋼纖維體積分數及不同試件尺寸的預制缺口三點彎曲梁斷裂試驗,研究了普通亂向及定向鋼纖維增強水泥基復合材料的抗起裂特性。利用試驗測得的荷載-裂縫口張開位移曲線,分析了鋼纖維對水泥基復合材料斷裂性能的影響,并基于線性相關系數陡降法計算了起裂韌度。結果表明,定向鋼纖維增強水泥基復合材料的起裂韌度明顯高于普通亂向鋼纖維增強水泥基復合材料;起裂韌度隨鋼纖維體積分數的增加而逐漸增大,當鋼纖維體積分數達到0.9%左右時,定向鋼纖維增強水泥基復合材料的起裂韌度值趨于穩(wěn)定;在本試件高度范圍內(40~100mm),起裂韌度隨試件尺寸增加而逐漸增大,且定向鋼纖維增強水泥基復合材料的增長趨勢較為平緩。此外,從裂縫尖端夾雜改變其應力強度因子的角度解釋了鋼纖維的摻入及定向對起裂韌度的提高作用。
[Abstract]:Based on the fracture tests of prefabricated three-point bending beams with different volume fraction of steel fiber and different specimen sizes, the crack initiation characteristics of conventional disoriented and oriented steel fiber reinforced cement matrix composites were studied. Based on the load-crack opening displacement curve measured by experiments, the influence of steel fiber on the fracture properties of cement matrix composites was analyzed, and the fracture initiation toughness was calculated based on the linear correlation coefficient steep drop method. The results show that the fracture initiation toughness of oriented steel fiber reinforced cement matrix composites is obviously higher than that of conventional random steel fiber reinforced cement matrix composites, and the initial fracture toughness increases with the increase of steel fiber volume fraction. When the volume fraction of steel fiber reaches about 0.9%, the fracture initiation toughness of oriented steel fiber reinforced cement matrix composites tends to be stable, and the initial fracture toughness increases with the increase of specimen size (40~100mm). The growth trend of oriented steel fiber reinforced cement matrix composites is relatively smooth. In addition, from the angle of changing the stress intensity factor of crack tip inclusions, the effect of steel fiber incorporation and orientation on improving fracture initiation toughness is explained.
【作者單位】： 河北工業(yè)大學土木與交通學院;
【基金】：國家自然科學基金(51578208;51309073) 河北省高等學�？茖W技術研究重點項目(ZD2015028) 河北省自然科學基金(E2017202030)
【分類號】：TB332

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本文編號：2244685