纤维掺量对玻璃纤维增强水泥板弯曲性能的影响
2021-07-08张亚芳程从密霍永杰
深圳大学学报(理工版) 2021年4期
关键词:物理
卢 娟,张亚芳,程从密,霍永杰
广州大学土木工程学院,广东广州 510006
水泥是基建工程中应用最为广泛的胶凝材料,具有耐久性好和抗压强度高等优点,也存在抗拉强度低、抗裂性差和延伸率较低等不足,在一定程度上限制了应用. 因此,研究者把纤维掺到水泥中,利用纤维来改善水泥的性能[1-2].
在纤维增强水泥材料中,玻璃纤维是常见的水泥基材料的增强物质[3-4],具有较低的比重和吸水率、较高的弹性模量、抗拉强度和质量[5-7]. 很多学者对玻璃纤维增强水泥(glass fiber reinforced cement, GRC)的性能进行了研究[8-11]. GRC被广泛应用于包覆板[12]、电信塔[13]和永久模板工程[14]等领域中. 其中,不少构件用来承受弯曲作用,但目前缺乏相应的对其进行较为完整有效理论分析的模型. GRC的抗弯性能可通过四点弯曲试验进行研究[15-16],且性能受纤维方向分布的影响较大[17-19]. 目前,有关GRC数值模拟的研究多是考虑处于随机分布状态的纤维,而涉及纤维取向/定向玻璃纤维对GRC力学性能影响的分析尚少有研究. 本研究通过物理试验与数值模拟分析相结合的方法,在四点弯曲加载下,分析定向玻璃纤维的阻裂机理以及不同纤维掺量对GRC板力学性能的影响,建立了基于有限元分析并适用于玻璃纤维增强水泥的数值模型,并通过细-宏观多尺度结合的方法,研究了玻璃纤维对水泥板的增强增韧机理,为定向玻璃纤维增强水泥材料的加固提供了一种有效的分析方法.
1 物理试验
1.1 材料及配比
1.1.1 材 料
试验中……
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