碳纤维增强地聚合物混凝土的shpb试验研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第13卷第4期建筑材料学报Vo1．13，No．42O1O年8月JOURNALoFBUILDINGMATERIALSAug．。2010文章编号：10079629(2010)04—0435—06碳纤维增强地聚合物混凝土的SHPB试验研究许金余，李为民，范飞林，白二雷(1．空军工程大学工程学院机场建筑工程系，陕西西安710038；2．西北工业大学力学与土木建筑学院，陕西西安710072)摘要：以矿渣与粉煤灰制备了碳纤维增强地聚合物混凝土(carbonfiberreinforcedgeopolymericconcrete，CFRGC)；采用1O

2、O分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置，研究了不同碳纤维掺量的CFRGC在不同应变率下的冲击压缩强度与能量吸收的应变率效应，以及碳纤维掺量对CFRGC强度与吸能特性的影响；改进了波形整形技术，以满足恒应变加载的要求．结果表明：厚度为1mm，直径分别为20，22，25，27，30mm的H62黄铜波形整形器可以较好地实现SHPB试验过程中的恒应变率加载，且试验结果可靠；CFRGC属于应变率敏感材料，其冲击压缩强度与能量吸收特性均表现出近似的应变率线性相关性，强度的应变率敏感值为47．8S～；碳纤维对地聚合物混凝土的强度特性具有良好的改善效果，且该效果随着平均应变率的增加而增

3、强；碳纤维的相对最佳掺量为0．20A(体积分数)．关键词：碳纤维增强地聚合物混凝土(CFRGC)；波形整形；应变率；冲击力学性能中图分类号：O347；TU528．572文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1007—9629．2010．04．004ExperimentalStudyonImpactPropertiesofCarbonFiberReinforcedGeopolymericConcreteUsingASHPBXU‘，in—yu，LJWei—min，FANFei—lin，BAIEr-lei(1．DepartmentofAirfieldandBuil

4、dingEngineering，EngineeringCollege，AirForceEngineeringUniversity，Xi’an710038，China：2．SchoolofMechanicsandCivilArchitecture，NorthwestPolytechnicUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：Slagandflyashwereusedtoproducecarbonfiberreinforcedgeopolymericconcrete(CFRGC)．Strengthandenergyabsorptionpr

5、opertiesofCFRGCwithvariousvolumefractionsofcarbonfibersubjec—tedtohighstrainratewerestudiedusinga100一mm—diameterSHPBapparatus．ThemodifiedpulseshapingtechniqueswereproposedduringtheSHPBtests．TheresultsshowthatthenearlyconstantstrainrateloadingcanbeobtainedwithH62brasspulseshapersofdifferen

6、tgeometries，i．e．1mmthicknessand20，22，25，27，3Ommdiameter．TheimpactcompressivepropertiesofCFRGCexhibitstrongstrainratede—pendencewhichcanbedescribedwithlinearapproximations，andthetransitionpointfromlowstrainratesensitivitytohighsensitivityoccursat47．8S．Theadditionofcarbonfiberwillsignifican

7、tlyimprovethestrengthandenergyabsorptionpropertiesofCFRGC．Therelativeoptimumvolumefractionofcarbonfi—beris0．2forCFRGC．Keywords：carbonfiberreinforcedgeopolymericconcrete(CFRGC)；pulseshaping；strainrate；impactmechanica1property收稿日期：200901—05；修订日期：20091lO2基金项目：陕西省自然科学基金