复合材料学报

作者：李黎, 陶佳诚, 曹明莉, 李宗利,

关键词：砂浆, 混杂纤维, 多尺度, 高温, 本构模型,

为建立高温和CaCO₃晶须(CW)影响下混杂纤维增强砂浆(HyFRM)的单轴受压本构关系，对不同CW掺量的钢-聚乙烯醇(PVA) HyFRM开展25℃、200℃、400℃、500℃、800℃、900℃六个温度水平的单轴受压性能试验。结果表明：随钢-PVA混杂纤维的引入，高温后砂浆的轴压峰值应力显著提高；随CW的引入，轴压峰值应力进一步提高：800℃以下，1.5vol%钢纤维+0.5vol%PVA纤维+2vol%CW的HyFRM轴压峰值应力均为最优。随温度升高，轴压应力-应变曲线由陡峭趋于扁平，HyFRM轴压峰值应力、弹性模量、应变能总体下降。但500℃以下下降缓慢，甚至还有所提高，以1.5vol%钢纤维+0.5vol%PVA纤维+2vol%CW的HyFRM提高最为明显；800℃及以上，受压性能则急剧劣化。建立了考虑温度和CW掺量的HyFRM受压应力-应变损伤本构模型。损伤本构模型和损伤变量不仅可以较好地体现出多尺度纤维体系在砂浆单轴受压破坏的不同阶段多尺度阻裂、延缓砂浆损伤扩展的作用，而且可以反映高温对砂浆初始损伤的影响。光学显微镜和SEM观测揭示了高温对HyFRM轴压性能的影响机制。

来源：2022年第11期

《复合材料学报》期刊编辑部

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