大掺量粉煤灰超高性能钢纤维混凝土的静动态力学行为.pdf

第 3 3卷第 6期 2 0 1 2年 1 2月 华北水利水电学院学报 J o u r n a l o f No r t h C h i n a I n s t i t u t e o f W a t e r C o n s e r v a n c y a n d Hy d r o e l e c t r i c P o w e r Vo 1 3 3 NO 6 De c2O1 2 文章编号 ： 1 0 0 2 5 6 3 4 ( 2 0 1 2 ) 0 6 0 0 2 1 0 8 大掺量粉煤灰超高性能钢纤维 混凝土 的静动态力学行为 刘建 忠 ，孙 伟 ，缪 昌文 一，刘加 平 ，崔 巩 ，吕 进 ，张倩倩 ( 1 江 苏省建筑科 学研 究院有限公 司 高性 能土木 工程材料 国家重点实验 室， 江苏 南京 2 1 0 0 0 8 ； 2 东 南大学 江苏省土木工程材料重 点实验 室， 江 苏 南京 2 1 1 1 8 9 ) 摘要 ： 研究 了4种不 同钢纤维掺量 ( 体积掺量分别 为 O ， 1 O ， 1 5 ， 2 O ) 的大掺量粉煤 灰超高性 能混 凝土 的单轴压缩 强度 、 弹性模 量 、 单轴 抗拉 强度 、 弯曲韧 性 、 断裂韧 性 、 断 裂能 等静 态力 学行 为 ， 以及 高速 冲 击 、 压缩 作用 下的应力波传播规律 、 应力 一应变 曲线 和破坏特 征等动态力 学行为 结果表 明 ： 掺加 钢纤维 的大 掺量粉煤灰超高性 能混凝 土的轴心抗压强度 、 弹性模量 和抗拉强度 略有增大 ， 韧性 指数 、 残 余强度 、 断裂韧度 和断裂能成倍提 高 ； 未能增加 冲击 、 压缩作用下 的应 变率 效应程度 ， 但却 增大动态 应力 一应 变曲线下 的面积 ， 提高试件破坏 的应变率 阈值 ， 使混凝 土存 在裂而不散的破坏现象 关键词 ： 大掺 量粉煤灰混凝土 ； 高性能纤维增强混凝土 ； 静态力学行为 ； 动态力学行为 随着 社 会经 济 的 快 速 发展 ， 人 类 的 生存 空 间 日 趋受到挤压 ， 正逐步向高空、 地下 、 海洋等推进 ， 混凝 土结构正向高层 、 地下、 深海、 大跨方 向发展 ； 同时 ， 也应 当注 意 到 ， 具 有 战 略 意 义 的 军 事 工程 和重 要 民 用建筑也将可能面临更加严峻 的常规武器精确打击 和恐怖爆炸袭击以及 偶然性 冲击爆炸事件 的威胁 传统混凝土已不能满 足上述发展 的要求 ， 研发性能 更加 优异 的超 高性 能 混凝 土 已成 为混凝 土技 术发 展 的重要 方 向 笔者 先前 采用 工程 中易得 的原 材料 和 常规 的搅 拌工 艺 ， 研 制 出 了粉 煤 灰 质 量 掺 量达 5 0 、 2 8 d抗 压 强 度 大 于 1 0 0 MP a ， 并 具 有 良好 的流 动 性 和 韧 性 的大掺量粉煤灰超高性能钢纤维增强混凝土 这 里 在上 述 基 础 上 系统 研 究 了 4种 不 同 钢 纤 维 掺 量 ( 体积掺量分别为 0 0 ， 1 0 ， 1 5 ， 2 O ) 的大 掺量粉煤灰超高性能混凝土 的单轴压缩强度 、 弹性 模 量 、 单 轴 抗拉 强度 、 弯 曲韧 性 、 断裂 韧性 、 断 裂能 等 静态力学行为 ， 以及 高速冲击压缩作用下 的应力波 传播规律 、 应力 一 应变曲线和破坏特征等动态力学行 为 ， 可为大 掺量粉煤灰 超高性能钢 纤维增 强混凝 土在 民用、 军事等工程中的应用提供技术支撑和依据 1 试 验过程 1 1原材 料 1 ) 胶凝 材料 ： 京 阳 P I I 5 2 5水 泥 ， 2 8 d抗 折 和 抗 压 强度分 别 为 9 8 7 MP a和 6 0 1 MP a ； 南 京 热 电 厂 I 级粉煤灰； 上海产硅灰 3种胶凝材料化学成分 见 表 1 表 1胶 凝 材 料 的 化 学 组 成 2 ) 集料 ： 洁 净 的 中砂 和 玄 武 岩 碎 石 用 于 静 态 力 学性 能试 验 的碎石 由 51 0 m m 和 1 0 2 0 m m 两 收 稿 日期 ： 2 0 1 20 90 3 基金项 目： 国家 自然科学基金青年项 目( 5 0 9 0 8 1 0 4 ) ； 国家“ 9 7 3 ” 计划课题 ( 2 0 1 0 C B 7 3 5 8 0 1 ) 作者简介 ： 刘建忠 ( 1 9 7 6 一 ) ， 男 ， 福建 闽侯 人 ， 教授级 高工 ， 主要从事高性能 混凝 土 、 纤维混凝 土等方 面的研究 孙伟( 1 9 3 5 一 ) ， 女 ， 山东胶 州人 ， 中国工程 院院士 ， 教授 ， 博导 ， 主要从事 材料 科学与工程方面的研究 缪 昌文( 1 9 5 7 一 ) ， 男 ， 江苏姜堰人 ， 中国工程 院院士 ， 教授级高工 ， 博导 ， 主要从 事高性能建筑材料方面的研 究 2 2 华 北 水利 水 电 学 院 学报 2 0 1 2年 1 2月 种粒径组成 ， 按体积 比4 ： 6比例混合使用； 用于动态 力 学性 能试 验 的碎 石粒 径为 51 0 m m 3 ) 外 加 剂 ： 江 苏博 特 新 材料 有 限公 司研 制 与生 产 的 P C A 一W l I 聚羧酸高效 减水剂 ， 液态 ， 固含量 为 3 0 4 ) 钢 纤 维 ： 端 部 扁 平 的 圆 直 钢 纤 维 ， 长 度 2 0 m m， 直 径 0 4 m m， 抗拉 强 度大 于 1 1 0 0 MP a 1 2配合 比 试验用混凝土配合 比见表 2 ， 主要考察纤 维掺 量( 体积掺量分别为 0 ， 1 0 ， 1 5 ， 2 0 ) 对大 掺量粉煤灰超高性能混凝土静动态力学行为的影响 规律 表 2试验用混凝土配合 比 1 3试 件准 备 1 ) 混凝土搅拌 ： 将称好 的碎石、 砂 、 水泥 、 硅灰 、 粉煤灰和矿粉按先后顺序倒人搅拌锅 内， 干拌 1 0 s ， 然后同时加入水和外加剂 ； 当混凝土呈现流态时， 将 钢纤维 以人工方式洒入搅拌锅内， 再搅拌 9 0 s 混凝 土搅拌采用 6 0 L卧式搅拌机 ， 搅拌机 的叶片转速为 4 5 r mi n 2 ) 冲击 压缩 试验 用 试 件成 型 与 加 工 ： 将 外径 为 7 5 mm( 内径 为 7 2 mm) 的 P V C管切 割 成 约 3 0 0 mm 长度 ， 并用管帽将切割好 的 P V C管的一端密封 开 启混 凝土 振动 台 ， 将 一端 密 封好 的 P V C管 立 于混 凝 土振 动 台 上 ， 边 振 动边 往 P V C管 内装 入 混凝 土 ， 以 使混凝土成型 、 密实 从养护室取出养护至所需龄期 的混 凝 土试件 将 3 0 0 m m 长 的试 件 切割成 约4 0 mm 厚 ， 送到专业打磨混凝土试件 的工厂进行打磨 ， 以保 证混凝土表面平整度小于 0 0 2 m m， 加工完试件 的 尺寸为 3 8 m m1 m m， 即用于冲击压缩试验的试件 规格 为 西 7 2 m m 3 8 m m 1 4试 验 方法 参照 普 通 混凝 土 力学 性 能试 验 方 法 标 准 ( G B T 5 0 0 8 1 2 0 0 2 ) 进行 轴心抗 压强度和弹性模 量测试 ， 试件尺寸为 1 0 0 m m1 0 0 mm3 0 0 m m 参照 水工混凝 土试验 规程( S L 3 5 2 -2 0 0 6 ) 进行轴心抗拉强度 的测试 ， 试件尺寸为 1 0 0 m m 1 0 0 m m5 0 0 m m， 在试 件 两 端 预 埋 直 径 2 0 m m 且 在靠近端部 5 0 mm处均匀地焊有 4根等距细钢筋 ( 用于减轻拉伸过程 中的应力集 中) 的螺纹钢 ， 其埋 入试件 内的深度为 1 2 5 m m 试验前 ， 在试件两端黏 贴钢板 ， 避免试件端部拉断； 同时 ， 在轴拉试件 的两 端设 计 了两个 球 面装 置 ， 用 于避 免 试 件 在 受拉 过 程 中出现偏心现象 参照 A S T M C I O 1 8 9 8规范进 行弯 曲性 能试 验 ， 用 三分 点加 载梁 进行试 验 ， 跨 度 为 3 0 0 m m， 所 用 试 件 尺寸 为 1 0 0 mm1 0 0 m m 4 0 0 m m 采 用 闭 环 液压伺服试验机进行加载 ， 按照恒位移控制方法加 载， 位移速率为 0 0 5 m m mi n ， 并 自动采集数据 ， 得 到荷 载 一挠 度 全 曲线 采 用 A S T M C l 0 1 8 9 8的 韧 性指 数法 分析 曲线 数 据 ， 定 义 出 现第 1条 裂 缝 时 梁 对应 的跨 中挠 度 为 6 ， 分别 选 用 初 裂 点 挠 度 值 占的 倍数作为测点挠度 ， 即 3 0 6 ， 5 5 6 ， 1 0 5 6 ， 如 图 1所 示 图中 3 0 6 ， 5 5 6 ， 1 0 5 6处 曲线所 包 围 的面积 与 6 处曲线所包围的面积之 比来表征弯曲韧性指数 ， 分 别用 ， 5 ， ， 。 和 ， 。 来表示 ； 残余强度指标用 R来表示 ， 有 。和 尺 呲。 两 个 指 标 ， 来 表示 材 料 的塑 性 性 能 具体的表达式分别见式( 1 ) _ ( 5 ) ， 5 =S O A C D S o A B ( 1 ) ， 1 0 = S O A E F S o A B ( 2 ) ， 2 0 =S O A G S o A B ( 3 ) R 。 = 2 0 ( ， 。 一 1 5 ) ( 4 ) R 0 - 2 。 =1 0 ( ， 2 。 一 ， 。 ) ( 5 ) 图 1 韧 性 指 标 计 算 示 意 图 参照 水 工 混 凝 土 断 裂 试 验 规 程 ( D L T 5 3 3 2 -2 0 0 5 ) 5 1 ， 采用 楔入劈拉法 来研究混凝 土 的 断裂性能 试件尺寸 Lht = 2 0 0 m m1 7 0 m m 1 0 0 mm， 相对裂缝切 口深度 o h= 0 5 ， 具体尺寸如 图 2 ( a ) 所示 ； 裂 缝 由埋 入 1 5 m m 厚 的 钢 片预 制 而 成 ， 钢片端部磨成刀刃状 试验加载装置与受力示意 第 3 3卷第 6期 刘建忠， 等 ： 大掺量粉煤灰超高性能钢纤维混凝土的静动态力学行为 2 3 图如图 2 ( b ) 所示 ， 在 6 0 0 k N液压伺服试验机下进 行加载 ， 自动采 集裂缝 口的张开位 移 C MO D 和荷 载 在预制裂缝的侧面贴有 4个应变片， 以监测混凝 土 裂缝 稳定 扩展 及 失稳 断裂 的过 程 试验采用分离式 H o p k i n s o n杆试验装置， 示意图 如图 3所示 该装置 由高压气枪、 子弹、 入射杆 、 透射 杆 、 阻尼器 ， 以及测速器和数据采集系统组成 子弹 、 入射杆和 透射杆 的直 径 均为 7 5 m m， 子 弹长度 为 5 0 0 mm， 入射杆长度为 5 5 m， 透射杆长度为 3 5 m 在距入射杆打击端 2 7 5 5 m m处和距透射杆打击端 1 3 3 0 m m 处各贴一组应变片( 由对称的两个应变片组 成) ， 杆的应变用两片试验结果的平均值来表示 ( a ) 试件形 状及尺寸( 单位： mm) ( b ) 加载装置与受力示意图 图 2 断裂性 能试 验用试件尺寸及加载示意 图 入射杆 入射杆应变计 试件 透射杆应变计 透射杆 阻尼器 图 3 分 离式 H o p k i n s o n杆试验装 置示意图 2 试验结果 与分析 2 1 大掺量粉煤灰超高性能钢纤维混凝土的静态 力 学行 为 2 1 1 单轴压缩性能 测试 了4组大掺量粉煤灰超高性能混凝土单轴 矗 想 出 暴 0 1 0 1 5 2 0 钢纤 维掺量 图 4 混凝 土 2 8 d轴心抗压强度 2 1 2 单轴拉伸性能 测试了 4组大掺量粉煤灰超高性能混凝土 2 8 d 轴心抗拉强度 ， 同时研究 了钢纤维掺量 为 2 0 的 H 1 0 3混凝土抗拉强度随时间的变化规律( 7， 2 8 ， 6 0， 9 0 d ) ， 测试结果分别如图 6和图 7所示 从试验 结果可 以看 出， 不掺 钢纤 维的 H 1 0 0混凝 土在拉伸 压缩情况下 的轴心抗压强度和弹性模量 ， 结果分别 如 图 4和 图 5所示 从 试验 结果 可 以看 出 ， 随着 钢纤 维掺量的增加 ， 大掺量粉煤灰超高性能混凝土的轴 心抗 压 强 度 和 弹 性 模 量 均 略 有 增 大 ， 且 增 幅 均 在 1 0 以内 2 0 钢纤维掺量相对于 1 5 钢纤维掺 量混凝土的弹性模量略有降低 6 O 5 0 4 0 3 0 蕺 2 O l O 0 0 1 0 1 5 2 0 钢纤维掺量 图 5混 凝 土 2 8 d弹 性 模 量 过程中表现出明显 的弹性变形 ， 拉伸过程中发生脆 性断裂 ， 而掺人1 0 ， 1 5 ， 2 0 的钢纤维混凝土 在拉伸过程中表现 出塑性变形 ， 发生塑性断裂 掺入 1 0 和2 0 的钢纤维混凝土 2 8 d抗拉强度分别 提 高 了 1 3 和 1 8 对 于 钢 纤 纤 掺 量 为 2 0 的 H 1 0 3混凝土， 其抗拉 强度随着龄期 的增长逐 渐增 ；2 0 第 3 3卷第 6期 刘建忠 ， 等 ： 大掺量粉 煤灰超高性能钢纤维混凝土 的静动态力学行 为 1 0 0， 2 0 1 ， 3 2 0 ； 掺 量为 2 0 的 H1 0 3混凝 土 ， 其 ， 5 ， ， 。 。 ， ， 2 0 分别 为 1 0 9， 2 1 2 ， 2 9 7 与不掺钢纤维 的 H1 0 0混凝土相 比， 钢纤 维 的 掺入 ， 混凝土的残余强度随着钢纤维体积分数 的增 加而增大 钢纤维体积掺量为 1 0 ， 1 5 和2 0 的混凝土 ， 其残余强度 。 分别为 1 2 6 4 ， 2 0 0 9和 2 0 6 8 ， 残余强度 R 0 2 0 分别为 7 1 0 ， 1 1 9 7和 8 4 9 2 1 4断裂 性能 1 ) PC MO D曲线 对 图 2 ( b ) 的加 载过 程 ， 进行 受力 分 析可 得 P +mg：PH2 t a n 0 ( 6 ) 式 中 m g为 夹具 自重 ， 约 为 0 0 6 k N 根据式( 6 ) 可利用 P 一C MO D 曲线 ， 求得 P 一 C MO D曲线 ， 具体结果如 图 1 2所示 由试验结果可 以看出 ： 加入钢纤维后 ， 混凝土承受的最大荷载和曲 线 的丰满度有了很 大的提高 ， 而且 随着钢纤维掺量 的增加而增大 1 2 l O 8 4 2 0 0 2 4 6 8 CMOD mm 图 1 2 P 一C MOD 曲线 2 ) 断裂韧性 双支座楔人劈拉试件可以忽略水平分力 P 的 影响， 直接采用紧凑拉伸法 K 的表达式 ： 3 6 7 5 1 0 1 2 ( - 一 0 4 5 ) 1 P 胁 K 。 ： ( 7 ) t ( 1一 a o h ) 丁 式 中 ： P 为 最 大 水 平 载 荷 ， 以 P =( P +m g) ( 2 t a n o t ) 计算 ； t 为试件厚度 ； h为试 件高度； O 。 为预 制裂 缝长 度 通 过式 ( 7 ) 可 以得 出不 同纤 维 体 积分 数 下 大 掺 量粉煤灰超高性能混凝土 的断裂韧度 ， 计算结果见 表 3 由表 3可知 ， 在大掺量粉煤灰超高性能混凝土 中掺人钢纤维 ， 混凝土的断裂韧性 明显提高 ， 而且体 积分数越大， 增加的幅度就越大 与不掺纤维的基准 混凝 土 H1 0 0相 比， 掺人 体 积分 数 1 0 ， 1 5 ， 2 0 的钢 纤 维 ， 混凝 土 的 断裂 韧 度 分 别 提 高 了 2 7 2 ， 3 0 6 ， 3 5 3倍 表 3楔入劈拉试验结 果 3 ) 断 裂 能 试件从起裂到破坏全过程中裂缝扩展所消耗 的 平均 能量 ， 即为断 裂能 G 在试 验 中 ， 由于荷 载 一变 形曲线下降段的后部变化非常缓慢 ， 所 以要尽可能 取荷载为零时作为试验结束的依据 但 由于受试验 中采用的位移传感器最大量程的限制 ， 没能采集到 荷载为 0时的位移 ， 故本试验采取了简化的方法 ， 直 接计算图 1 2中 P 一C MO D曲线所 围起的面积作为 断裂能 这对于计算不掺钢纤维的混凝土而言 ， 可以 准确计算 ， 但对于掺钢纤维 的混凝土来说 ， 计算结果 是偏保守的， 即低估了掺钢纤维混凝土的断裂能 简 要计算后的断裂能见表 3 从计算结果可 以看出， 在 大掺量粉煤灰超高性能混凝土 中掺入钢纤维 ， 混凝 土的断裂能明显提高 掺人体积分数 1 0 ， 1 5 和 2 O 的钢纤 维， 混 凝 土 的断裂 能分 别提 高 了 I 1 I ， 1 2 4 ， 1 6 3倍 2 2 大掺量粉煤灰超高性能钢纤维混凝土的动态 力 学行 为 2 2 1 冲击压 缩试 验波 形 通过调节高压氮气气压 ， 可获得不 同的子弹速 度 ； 同时 ， 在入射杆子弹撞击端黏贴一定厚度的薄片 作为脉冲整形器 ， 减少波形 弥散 ， 实 现对试件受 载应变率的控制 由于气压控制的精度并不是很高 ， 而且即使是相同的气压 ， 子弹 的速度也可 能会有差 异 ， 因此试验过程 中子弹速度只能控制在一定范围 内， 也 即只能将应变率控制在相近的程度 试验过程 中， 选择 了 6种气压 值 ， 分 别 为 0 2 5 ， 0 3 0 ， 0 3 5 ， 0 4 0， 0 4 5 ， 0 5 0， 0 5 5 ， 0 6 0 MP a ， 所 对 应 的子 弹 速 度约为 4 5 ， 6 5 ， 7 8 ， 9 0 ， 9 8 ， 1 1 0 m s 图 1 3给出 了 4组 超 高性 能混凝 土在 不 同子 弹速度 下 的冲击 压 缩 试验 波 形 ( 图 中 P 2 5表 示 气压 为 0 2 5 MP a ， 以此 类 推 ) 从 图 1 3冲击压缩试验波形可以看出： 1 ) 随着气压 的增 加， 子弹速度逐 渐增加 ， 入射 波 、 反射波和透射波强度均显著提高 根据一维应力 波理论 ， 试件所受应 力与透射波强 度成正 比， 试 件应变与反射波下 的面积成 正比， 因此随着子弹速 度的提高 ， 试件所承受的应力和应变也显著提高 2 6 华北水利水 电学 院学报 2 0 1 2年 1 2月 2 ) 对于不同纤维掺量 的超高性能混凝土， 在相 同子弹速度下 ， 入射波 、 反射波和透射波 的强度和波 形均比较接近 ， 只是透射波下的面积有所差异 ， 即随 气压： 子弹速度 董 毯 董 谢 时间 m s ( a )H I O 0 混凝土 气压： 子弹速度 ； 一 ： 3 n5 ： 口7 ： ， 8 反 射 波 i誊e器P4 5 9 8 msf P50 ： ： I ： ： 0 IIls 纨 ； 波 一 ： 删波 时 间 ms ( c )H1 0 2 混凝土 着纤维掺量的增加 ， 试件 的透射波下的面积略有增 大 ， 在冲击过程中更易于吸收能量 ， 具有更高的消耗 能量和抵抗冲击的能力 气压： 子弹速度 莹 、 、 毯 时间 ms ( b )H I O 1 混凝土 气压： 子弹速度 c ： - _一P 3 5 ： 7 8 m s 反射副 ： m s 熊 e： P45：98 ms h 限 ， ： P5O：l1O Il iI|、 一 3 o o 6 0 0 9 0 0 1 2 0 o l 5 o o 1 8 0 o 时 间 m s ( d )H1 0 3 混凝土 图 1 3 大掺量粉煤灰超高性能混凝土冲击压缩试验波形 2 2 2 冲击压缩应力 一应变 曲线 图 1 4给出了大掺量粉煤灰超高性 能混凝土在 不同应变率下冲击压缩应力 一应变曲线 ， 可以看出 1 ) 大掺量粉煤灰 超高性能钢纤维混凝土均具 有明显 的应变率效应 ， 随着子弹速度 的提高和应变 率的增加 ， 混凝土峰值应力明显增大 2 ) 在静态试验 中， 钢纤维对混凝土强度 的增强 效应较为明显， 但随着应变率的增加 ， 这种增强效果 开始削弱 这 可从静态 和动态应力作 用下混 凝土 材料 的损伤演化方式不同来解释 在准静态荷载作用下 ， 混凝土存在明显的主裂纹萌生、 沿薄弱区域扩展的损 伤演化过程， 钢纤维横跨裂缝可以起到很好的抑制裂 缝扩展的作用 ， 即起到阻裂作用 ， 可保持或提高试件 的承载力 然而 ， 在高应变率的冲击压缩荷载作用下 ， 混凝土会迅速产生大量的微裂纹并在各 自区域 内同 时扩展， 钢纤维还来不及起作用 ， 试件就 已经产生了 大量的损伤 ， 承载能力开始下降， 增强效果有限 3 ) 钢纤维对大掺量粉煤灰超 高性 能混凝土具 有 明显的增韧作用 随着钢纤维用量的增加， 动态应 力 应变曲线的峰值增大 钢纤维对冲击压缩应力 一 应变曲线上升段影响较小 ， 但却 随着钢纤维用量 的增加下降段趋缓 ， 应力 一应变曲线下 的面积也逐 渐增大 ， 大掺量粉煤灰超高性能混凝土呈现 出随钢 纤维用量的增大 ， 韧性增加、 脆性降低的趋势 2 2 3 冲击压缩试验的破坏形态 图 1 5给 出了 4组大掺量粉煤灰超高性能混凝 土不同应变率下冲击压缩的破坏形态 ， 可以发现 1 ) 随着应变率的增大 ， 试件 的破坏逐渐加 剧， 当应变率达到一定值后 ， 试件会发生整体式的破碎 在应变率阈值 以下 ， 试件均未见损伤 ， 但 当应变率达 到某一 阈值时 ， 试件就会开始出现裂缝 ， 当应变率继 续提高 ， 试件有可能达到整体式的崩碎 对于不 同纤 维掺量 的试件 ， 阈值的大小不一样， 且随着钢纤维掺 量 的增大 ， 呈现逐渐增大的趋势 2 ) 在相近应变率条件下， 掺钢纤维试件的破坏 程度都要 比未掺钢纤维试件轻得多 ， 未掺钢纤维试 件碎成 了一堆残渣 ， 形成大量碎片 ， 而掺钢纤维试件 虽然开裂 ， 但还能够保持整体性 ， 即裂而不散 这对 瑚 啪 啪如 0 舶 珊 瑚 日 曼 R 2 8 华北水利水电学院学报 2 0 1 2年 1 2月 2 ) 在高速冲击压缩作用下 ， 钢纤维掺人 大掺量 粉煤灰超高性能混凝 土中， 未能改变应力波的传播 规律和应变率效应程度 ， 但却改变 了应力 一应变 曲 线下降段的形式和试件破坏 的形态 ， 促使试件破坏 的应变率阈值增大并呈现裂而不散的破坏特征 参 考 文 献 1 戎志丹 ， 孙伟 ， 张云 升 超 高性能 混凝 土 的制备 及力 学 性能研究 J 新型建筑材料 ， 2 0 0 8 ( 1 3 ) ： 1 4 51 4 9 2 王 冲， 蒲心诚 ， 刘芳 ， 等 1 5 02 0 0 MP a超高性能混 凝土 的配制 J 工业建筑 ， 2 0 0 5 ， 3 5 ( 1 ) ： 1 8 2 0 3 田志敏 ， 吴华杰 ， 姜锡权 ， 等 超高性能混凝 土 R P C的抗 冲击压缩特性 J 解放军理工大 学学报 ： 自然科 学版 ， 2 0 0 7 ， 8 ( 5 ) ： 4 6 3 4 6 9 4 刘建忠 ， 孙伟 ， 缪 昌文 ， 等 大掺量粉 煤灰超 高性能 钢纤 维混凝土 的试 验 研究 J 新 型 建筑 材料 ， 2 0 0 8 ( 1 3 ) ： 1 5O一1 55 5 中华人 民共和 国国家发展 和改革 委员会 D L T 5 3 3 2 2 0 0 5水工混凝土断裂试 验规程 s 北京 ： 中国 电力 出 版 社 ， 2 0 0 6 6 孙伟 ， 赖建中 超高性能水 泥基复合 材料 的制备及 动态 性能研究 J 解放军大学学报 ， 2 0 0 7 ( 1 1 ) ： 4 4 3 4 5 3 7 王礼立 应力波基础 M 北京 ： 国防工业 出版社 ， 2 0 0 5 St a t i c a n d Dy na mi c M e c ha ni c a l Be ha v i o r o f Hi gh Pe r f o r ma nc e S t e e l Fi be r Re i n f o r c e d Con c r e t e M i x e d wi t h Hi g h Vo l u m e Fl y As h L I U J i a n z h o n g 。 一，S UN We i ，MI AO Cha n g we n 一， LI U J i a - p i n g ，CUI Go n g 。 ，L V J i n ， Z HA N G Q i a n q i a n ( 1 S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f H i g h P e r f o r m a n c e C i v i l E n g i n e e r i n g M a t e r i a l s ， J i a n g s u R e s e a r c h I n s t i t u t e o f B u i l d i n g S c i e n c e ，N a mi n g 2 1 0 0 0 8 ，C h i n a ； 2 J i a n g s u K e y L a b o r a t o r y o f C i v i l E n g i n e e r i n g Ma t e r i a l s ， S o u t h e a s t U n i v e r s i t y ， N a mi n g 2 1 1 1 8 9 ， C h i n a ) Abs t r ac t：S t a t i c me c h a n i c a l b e h a v i o r s s u c h a s u ni a x i a l c o mpr e s s i o n s t r e n g t h，e l a s t i c i t y mo du l us ， u n i a xi a l t e n s i l e s t r e ng t h ， fle x u r a l t o u g hn e s s，f r a c t u r e t o ug h n e s s a n d f r a c t u r e e ne r g y，a n d d y na mi c me c ha ni c a l be ha v i o r s s uc h a s s t r e s s wa v e pr o pa g a t i o n，s t r e s s - s t r a i n c u r v e a n d f a i l u r e c h a r a c t e r i s t i c ， o f h i g h v o l u m e - fl y a s h c o n c r e t e w i t h v a ryi n g s t e e l fi b e r c o n t e n t ( v o l u m e f r a c t i o n o f O ， 1 ，1 5 a n d 2 )we r e s t u d i e d T h e r e s u l t s s h o we d t h a t ，w i t h t h e a d d i t i o n o f s t e e l fi b e r ，c o mp r e s s i v e s t r e n g t h，e l a s t i c mo d u l u s a n d t e n s i l e s t r e ng t h o f hi g h v o l u me- fly - a s h h i g h pe r f o r ma nc e c o n c r e t e i n c r e a s e d s l i g h t l y，a n d t o ug hn e s s i n de x，r e s i d ua l s t r e n g t h，f r a c t ur e t o ug h ne s s a n d f r a c t u r e e ne r g y c o ul d be muhi p l i e dTh e a dd i t i o n o f s t e e l fibe r f a i l e d t o i n c r e a s e t he l e v e l o f s t r a i n r a t e e f f e c t u nd e r i mp a c t C O B p r e s s i o n，b ut c o u l d e nl a r g e t h e c o v e r e d a r e a o f t h e d y na mi c s t r e s s s t r a i n c u r v e a n d t he c r i t i c a l s t r a i n t o t he f a i l u r e o f c o nc r e t e s a mp l e s 8 0 t h a t t h e c o nc r e t e f a i l e d bu t d i d n t c o l l a p s e Ke y wo r ds：h i g h v o l u me f l y a s h c o nc r e t e；hi g h pe r f o r ma n c e fib e r r e i nf o r c e d c o n c r e t e；s t a t i c me c ha n i c a l b e h a v i o r；d y n a mi c me c h a ni c a l be ha v i o r ( 责任 编辑 ： 蔡洪涛 )