玄武岩纤维活性粉末混凝土动态力学性能试验研究

摘要

为揭示玄武岩纤维活性粉末混凝土（BFRPC）的动态力学性能，针对长度分别为6 mm和12 mm的纤维，分别成型了纤维体积掺量为0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%的玄武岩纤维活性粉末混凝土试件，并采用Φ50mm的分离式霍普金森压杆（SHPB）装置进行BFRPC冲击压缩试验，获得BFRPC应力-应变曲线，研究玄武岩纤维体积掺量和冲击应变率对BFRPC动态抗压强度、临界应变、动态强度增长因子、动态弹性模量和韧性的影响。基于BFRPC动态应力-应变曲线和Z-W-T模型，建立BFRPC动态损伤本构模型。研究结果表明：玄武岩纤维的掺入能显著提高活性粉末混凝土（RPC）的抗变形和吸能能力，BFRPC的动态抗压强度等力学性能随着平均应变率的增大而近似线性增长；长度为6 mm的纤维对BFRPC抗冲击性能的提高效果更好，玄武岩纤维最优掺量为0.2%；动态损伤模型计算的应力-应变曲线与试验结果相符，适用于BFRPC抗冲击设计。研究结论为玄武岩纤维活性粉末混凝土的应用提供理论参考。

关键词

活性粉末混凝土 / 玄武岩纤维 / 动态力学性能 / 应变率 / 分离式霍普金森压杆试验

基金资助

河北省自然科学基金项目（E2021210071）; 石家庄市驻冀高校重点研发专项（241230151A）; 国家自然科学基金项目（51508346）