聚乙烯醇纤维再生混凝土动态压缩力学性能试验研究

摘要

为提升再生混凝土(RAC)在动态荷载下的力学性能，研究通过分离式霍普金森压杆(SHPB)动态压缩试验，系统探究了聚乙烯醇(PVA)纤维增强和再生粗骨料(RCA)替代对RAC动态力学性能的协同影响规律。设计36组不同PVA纤维体积掺量(0%、0.1%、0.3%)与RCA取代率(30%、40%、50%)的试样，结合动态应力-应变曲线、破坏形态及动态增长因子(DIF)等指标，揭示了聚乙烯醇纤维再生混凝土(PVA-RAC)在冲击荷载下的损伤机理与增强机制。结果表明：PVA纤维通过桥连作用显著抑制了裂缝扩展，使试样破坏模式由脆性粉碎转为延性龟裂，动态峰值应力与DIF均随纤维掺量和应变率增加显著提升；高RCA取代率(40%～50%)虽因骨料孔隙削弱了强度，但其内部多相界面特征通过复杂裂纹路径增强了能量耗散，部分抵消了强度损失。该成果为PVA-RAC在抗震防护工程中的动态设计与应用提供了理论依据，同时为建筑固废资源化与高性能再生建材的协同发展开辟了新路径，具有理论创新性与工程实践价值。

关键词

聚乙烯醇纤维再生混凝土 / 动态压缩 / 力学性能 / 分离式霍普金森压杆 / 动态增长因子

基金资助

湖北省自然科学基金资助项目(2022CFB662); 武汉市知识创新专项项目曙光计划项目(2023020201020403); 江汉大学精细爆破全国重点实验室开放基金(PBSKL2022D05)