李魏魏，郭琛，刘勇

（1.山东科技大学 土木工程与建筑学院，山东 青岛 266590；2.山东外国语职业学院 信息工程学院，山东 日照 276800）

超高韧性水泥基复合材料疲劳裂纹扩展规律研究

李魏魏1，郭琛1，刘勇2

（1.山东科技大学 土木工程与建筑学院，山东 青岛 266590；2.山东外国语职业学院 信息工程学院，山东 日照 276800）

为了研究影响超高韧性水泥基复合材料（UHTCC）疲劳裂纹扩展规律的因素，进行了试验研究。通过调整 UHTCC动态断裂试验的加载条件和试验参数得到荷载幅值、加载频率和缝高比对疲劳裂纹扩展速率的影响关系。并通过试验数据拟合，确定了缝高比分别为0.33、0.40的疲劳裂纹扩展公式参数。试验结果表明：加载条件中，荷载幅值对疲劳裂纹扩展速率影响最大，荷载幅值越大，裂纹扩展速率越大；加载频率增大时，裂纹扩展速率趋于减小；在一定范围内，初始缝高比越大，疲劳裂纹扩展速率越大。

超高韧性水泥基；疲劳裂纹；扩展规律；加载条件

1 概 述

超高韧性水泥基复合材料［1］（Ultra-high toughness cementitious composites，简称UHTCC）是由水泥为基础材料、纤维为增强材料，同时加入精细骨料，以及活性矿物掺合料粉煤灰或硅灰等，组成的新型水泥基复合材料。本试验基于UHTCC的疲劳裂纹稳定扩展阶段对其荷载循环次数的裂纹扩展量函数［2］表达式：

式中：A为宏观裂缝覆盖面积；N为疲劳次数；C、m为材料常数；ΔJ为断裂能差值。

本试验中动态断裂试验的最小荷载 Pmin均小于2kN，由此产生的Jmin→0，所以最小荷载产生的断裂能可以忽略其对 dA/dN的影响。于是可……