钢纤维活性粉末混凝土的动态力学性能*
2011-09-19任兴涛周听清钟方平胡永乐王万鹏
任兴涛,周听清,钟方平,胡永乐,王万鹏
(1.中国科学技术大学近代力学系,安徽 合肥 230026;2.西北核技术研究所,陕西 西安 710024)
活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)是P.Richard等[1]研制的一种具有超高强度、高韧性、高耐久性的水泥基复合材料,因组分的细度和反应活性的增加而得名。RPC材料在建筑结构、石油工业、核废料隔离与控制以及防爆结构等诸多领域展现出广阔的应用前景[2]。RPC材料在工程应用中,除了承受准静态荷载,往往还要承受撞击、爆炸、侵彻等动态荷载。因此对RPC材料的动态力学性能的研究是工程应用的关键,具有重要的理论意义和实用价值。
分离式霍布金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)是研究材料动态力学性能的重要工具。为开展基于SHPB对混凝土动态力学性能的研究,一些国家国家已先后建立起了∅51mm、∅76mm、∅100mm和200×200束型等SHPB装置。J.W.Tedesco等[3]利用∅51mm SHPB装置对混凝土进行动态实验,认为混凝土是应变率敏感材料,而且应变率有临界值。胡时胜等[4-5]利用自行研发的变截面∅74mm SHPB装置对混凝土动态力学性能进行实验,认为混凝土是应变率敏感材料,高应变率下的敏感性远大于低应变率(准静态实验)的敏感性,并且混凝土材料在冲击加载条件下的损伤软化效应十分明显,讨论了混凝土材料的损伤演化过程,给出了损伤演化方程。黄政宇等[6-7]利用SHPB装置分别对有约束和无约束的素活性粉末混凝土、掺聚丙烯纤维和钢纤维的活性粉末混凝土在静载和不同动载速率下进行实验,得到不同应变率下试件的动态压缩强度、动力增长系数及应力-应变曲线。……
