UHMWPE纖維混凝土靜動態(tài)力學性能研究.pdf

1、混凝土作為建筑材料已經(jīng)普遍應用于各類工程結構和基礎設施，但由于拉伸強度低、韌性差，在爆炸、沖擊等極端荷載作用時易產(chǎn)生剝落、破碎，降低了防護能力。纖維混凝土由于纖維對混凝土的阻裂、增強和增韌作用，具有比基體素混凝土更好的性能。纖維對混凝土的增強效果主要取決于纖維的性質(zhì)，也與纖維摻量、在混凝土基體中的分布以及界面特性有關。超高分子量聚乙烯（Ultra high moleculer weight polyethylene，簡稱UHMWPE）纖

2、維是一種抗沖擊性能優(yōu)良的防彈纖維，既具有比鋼纖維更高的強度，又具有較高的彈性模量和較低的細度和密度，可以期望由 UHMWPE纖維增強的纖維混凝土具有很好力學性能，以滿足工程抗爆炸、沖擊防護需要。本文基于上述背景選題，研究了 UHMWPE纖維混凝土的靜動態(tài)力學性能，主要工作和創(chuàng)新性成果如下：
　　（1）改進了高彈模柔性纖維混凝土制備工藝。通過改進纖維混凝土拌合方法，并適當延長攪拌時間，解決了高彈模纖維在混凝土中分散不均勻和易結團問題

3、，提高了纖維混凝土的和易性等工作性能，為獲得高性能纖維混凝土打下了良好的基礎。
　　（2）研究了纖維混凝土的單軸靜態(tài)強度。研究發(fā)現(xiàn)，纖維混凝土立方體試件劈裂抗拉強度隨纖維摻量的增加而顯著提高；抗壓強度較素混凝土改善不明顯，纖維混凝土抗壓強度具有與素混凝土類似的尺寸效應；本文研究的加捻UHMWPE纖維較前期研究的未處理普通 UHMWPE纖維對混凝土的靜態(tài)力學性能改善效果更加明顯。
　?。?）研究了纖維混凝土單軸壓縮變形性能。結

4、果表明，峰值應變、殘余應力、泊松比、壓縮韌性指數(shù)與纖維摻量呈正相關關系，彈性模量與纖維摻量呈負相關關系，表明纖維在混凝土單軸壓縮時中起到了提供側向被動圍壓的作用，提高了其壓縮變形性能。基于試驗結果，研究得到了纖維混凝土單向壓縮的修正過鎮(zhèn)海模型。
　?。?）研究了纖維混凝土動態(tài)壓縮力學特性。結果表明，纖維減緩了混凝土的破壞程度，延遲了破壞時間，提高了抗沖擊韌性。纖維混凝土抗壓強度與彈性模量均具有率敏感性，動力強度增長因子與應變率對數(shù)