超高性能水泥基复合材料三点弯曲梁断裂韧度的试验测定及影响规律.pdf

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1、超高性能水泥基复合材料三点弯曲梁断裂韧度的试验测定及影响规律术王海超王志军高淑玲孙芳宁张玲玲秦敬平(1．山东科技大学建筑与土木工程学院，山东青岛266590；2．河北工业大学土木工程学院，天津300401；3．青岛工学院，山东青岛266300)摘要：研究超高性能水泥基复合材料的双断裂参数，针对水泥基纤维复合材料和水泥基体两种不同材料设计了不同强度等级、不同尺寸以及不同初始缝高比的l4组试件，进行3点弯曲梁断裂试验，测定其起裂荷载，并以此计算得到了起裂韧度的控制值；通过测定最大荷载及对应的裂缝张开位移计算

2、失稳断裂韧度。结果表明，两种材料试件的起裂韧度和失稳韧度都随试件抗压强度的增大而增大；随初始缝高比的减小，水泥基纤维复合材料试件的起裂韧度和失稳韧度都明显增大，而水泥基体试件的起裂(失稳)断裂韧度增大不明显；尺寸效应均比较明显，试件尺寸的增大，水泥基纤维复合材料的起裂断裂韧度和失稳断裂韧度增大较为明显，而水泥基体试件呈现一定的离散型。关键词：超高性能水泥基复合材料；双K断裂准则；失稳断裂韧度；起裂断裂韧度；3点弯曲梁DoI：10．7617／j．issn．1000—8993．2013．09．021EXPE

3、RIMENTALDETERMINATIoNoFFRACTUREToUGHNESSoFTHREE．PoINTBENDINGUHPCCBEAMANDINFLUENCELAWWangHaichaoWangZhijunGaoShulingSunFangningZhangLingling’QinJingping‘(1．CollegeofCivilEngineeringandArchitecture，ShandongUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266590，Chi

4、na；2．CollegeofCivilEngineering，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300401，China；3．QingdaoInstituteofTechnology，Qingdao266300，China)Abstract：Throughthetestsof14setsofthree—pointbendingUHPCCbeamspecimenswiththedifferentcompressives~trength，sizesandinitialcr

5、ack-depthratios，theirdouble-Kfractureparametersarestudied．TheinitialfracturetoughnessandunstablefracturetoughnessarecalculatedfromtheinitialloadP，themaximumloadP⋯andcriticalcrackmouthopendisplacementCMODc．TheresultsindicatethattheKandKofUHPCCandcement—ba

6、sedspecimensincreasewiththeincreasingofcompressivestrength．TheandKofUHPCCsignificantlyincreasewiththedecreaseofinitialcrack—depthratio，buttheK(K)ofcement—basedspecimensincreasealittle．TheKandofUHPCCsignificantlyincreasewiththeincreaseofspecimensize，butth

7、atofcement-basedspecimenspresentsomediscreteness．Keywords：UHPCC；double-Kfracturecriterion；initialfracturetoughness；unstablefracturetoughness；three—pointbendingbeam混凝土作为常用的建筑材料，其力学性能直接为成熟的理论模型，如虚拟裂缝模型、两参数模型、影响到其能否在工程中应用。由于混凝土的脆性性尺寸效应模型、等效裂缝模型、裂缝带模型及双质，在其使

8、用过程中常常发生断裂破坏。而混凝土构件或试样的断裂破坏，按照其在荷载作用下扩展国家自然科学基金项目(51108151)；江苏省土木工程材料重点实形式的不同可分为张开型断裂(I型)、滑开型断裂验室开放基金资助项目；国家重点基础研究发展计划(973计划)资(Ⅱ型)和撕开型断裂(m型)等3种¨。其中混凝助项目(2009CB623203)；河北省自然科学基金项目(E2012202097)。土I型断裂的整个破坏过程经历了裂缝起裂、稳定第一作者：王海超