复合材料学报

作者：王志航, 白二雷, 许金余, 刘高杰, 杨宁,

关键词：碳纤维增强混凝土, 聚合物, 动态力学特性, 冲击压缩荷载, 应变率,

为探究聚合物改性碳纤维增强混凝土(PMCFRC)的动态压缩力学性能，利用直径<i>Φ</i>100 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置，分别对碳纤维增强混凝土及聚合物体积分数为4vol%、8vol%、12vol%的PMCFRC进行了5组不同气压下的冲击压缩试验，获得了混凝土在不同应变率下的动态应力-应变曲线和破坏形态，分析了应变率和聚合物掺量对PMCFRC动态压缩强度、变形和韧性的影响规律。结果表明：PMCFRC的动态压缩强度、变形和韧性均具有明显的应变率强化效应，聚合物对PMCFRC的动态压缩力学性能既有强化效应，也有劣化效应。随着应变率的增大，PMCFRC的动态抗压强度、动态强度增长因子(DIF)、动态峰值应变、冲击韧性均逐渐增大。随着聚合物掺量的增大，PMCFRC的动态抗压强度、DIF、冲击韧性均先增大后减小，动态峰值应变不断增大。相同应变率水平下，4%PMCFRC的动态抗压强度、冲击韧性最大，破损程度最轻；8%PMCFRC的应变率敏感性最佳，DIF最大时达到1.94，对混凝土强度的增幅最大。聚合物一方面在混凝土基体中发挥着填充、阻裂、增韧作用，另一方面改善碳纤维-混凝土基体界面的粘结性能；聚合物掺量较大时，会在混凝土基体中形成“软夹层”。

来源：2023年第3期

《复合材料学报》期刊编辑部

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