玄武岩纤维树脂混凝土单轴抗压本构模型.pdf

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1、2016年第9期(总第323期)Number9in2016(TotalNo．323)混凝土Concrete原材料及辅助物料MATERIAI，ANDADMlNICLEdoi：10．3969／j．issn．1002-3550．2016．09．017玄武岩纤维树脂混凝土单轴抗压本构模型于英华，吴荣发，陈玉明，徐平(辽宁工程技术大学机械工程学院，辽宁阜新123000)摘要：为探讨玄武岩纤维树脂混凝土材料在机械结构中应用的理论依据，首先对前期研究制备的最佳组分配合比的玄武岩纤维树脂混凝土进行了单轴抗压试验，获得了玄武岩纤维树脂混凝土的准静态应力一应变曲线。然后，应用损伤力学理论并结合试验数

2、据建立了玄武岩纤维树脂混凝土的单轴抗压本构模型。最后将试验获得的应力一应变曲线与模型曲线进行比较。结果表明，两曲线吻合良好，证明所建立的本构模型可以较好地描述玄武岩纤维树脂混凝土的单轴抗压的力学行为，可为玄武岩纤维树脂混凝土材料的结构设计分析和工程应用提供理论依据。关键词：玄武岩纤维；树脂混凝土；损伤力学；试验研究；本构模型中图分类号：TU528．041文献标志码：A文章编号：1002—3550(2016)09—0069—03UniaxialcompressionconstitutivemodelofbasaltfibernesinconcreteYUYinghua，WURong

3、fa，CHENYuming，XUPing(MechanicalEngineeringCollege，LiaoningTechnicalUniversity，Fuxin123000，China)Abstract：Inordertoexplorebasaltfiberresinconcretematerialapplicationtheoryinmechanicalstructure．Firstly，theuniaxialcom—pressivetestofthepre—researchandpreparationoptimalcompositionbasaltfiberresinc

4、oncreteisperformed，andthequasismticstress-straincurvesofbasaltfiberresinconcreteareobtained．Then，utilisingthetheoryofdamagemechanicsandtheexperimentaldata，theuniaxialcompressiveconstitutivemodelofbasaltfiberresinconcreteisestablished．Finally，comparingtheteststress·straincurveswiththemodelcurv

5、es．theresultsdemonstratethatthetwocurvescanmatcheachOtherwell．ItshowsthattheconstitutivemodeIestablishedcanwelldescribethemechanicalbehaviorofuniaxialcompression，whichprovidesatheoreticalbasisonbasaltfiberresinconcretematerialstructuralanalysisanddesignandengineeringapplications．Keywords：basa

6、ltfiber；resinconcrete；damagemechanics；experiment；constitutivemodel0引言树脂混凝土同普通混凝土相比具有高强度、高韧性、抗冲击、耐磨蚀、抗冻等特点；同铸铁相比，具有高阻尼、高比强、成型耗能低等特点，因此该材料在工程中应用潜力巨大，尤其是在建筑、水利、安全防护和机床制造等行业。但与常用的工程材料铸铁相比，树脂混凝土材料的刚度、强度、韧性及抗冲击I生等仍显不足，这在一定程度上限制了树脂混凝土材料的应用。为在保持树脂混凝土优势性能的同时提高其弱势性能，国内外学者主要探讨了钢纤维、钼纤维、碳纤维、玻璃纤维等增强树脂混凝土的研

7、究【H。玄武岩纤维是一种新型纤维材料，它是由单组分的玄武岩矿物为原料，通过熔融拉丝而成的一种无机非金属高科技纤维，同其他高科技纤维相比，其具有性价比高、环保、吸振、抗拉强度高、耐腐蚀、耐高温等优点。已有研究表明，以适当掺量和工艺向水泥混凝土中掺人玄武岩纤维，可提高其刚度、强度、韧性及抗冲击性等[5-6]。因此以其为树脂混凝土的增强收稿日期：2015—10—11基金项目：国家自然科学基金项目(51375219)相，将可望成为提升树脂混凝土材料综合性能的有效途径。目前关于玄武岩纤维增