混杂纤维混凝土冲击压缩性能SHPB试验研究

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发布时间：2021-09-25

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混杂纤维混凝土冲击压缩性能 SHPB试验研究
李智，卢哲安，陈猛，任志刚 lb。宋秀成
(1．武汉理工大学 a．土木T程与建筑学院；b．道路桥梁结构工程湖北省重点实验室，湖北武汉 430070
2．中国三冶集团有限公司市政工程公司，辽宁鞍山 1 14031)
摘要：采用 (b74 mm 分离式霍普金森杆(sHPB)装置，分别对钔一聚丙烯混杂纤维混凝土及钢纤维混凝土材料进行了冲击压缩性能
试验，得到了 4个不同应变率下的应力一应变曲线。根据试验结果，从破坏强度、峰值应变等方面分析了混杂纤维混凝土的应变率效应，并比
较了相同钢纤维掺量下，混杂纤维混凝土与钢纤维混凝土的动态抗压性能。试验表明混杂纤维混凝土具有明显的应变率效应，其动态抗压
性能优于同掺量的钢纤维混凝土。
关键词：混杂纤维混凝土；冲击压缩性能；SHPB；应变率效应
中图分类号： TU528．572 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(201])04—0020—03
Im pact com pression experim ent of hybrid fiber reinforced concrete by using SHPB technique
LIZhi ，LU Zhe一2tlllb，CHEN M eng ，REN Zhi-gang ， SONG Xiu—cheng
(1a．School ofCivil Engineering and Architecture；b．Hubei Key Laboratory ofRoad．Bridge and Structural Engineering
W uhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，China；2 ChinaThirdM etallurgicalGroupCompany
Limited Municipal Engineering Company，Anshan 1 1 403 1，China)
Abstract： The impact compression experim ent of steel—polypropylene hybrid fiber reinforced concrete and steel fiber reinforced concrete by US—
ing 74 millimeter diameter split Hopkinson pressure bar(SHPB)is introduced，and dynamic s~ess—strain CIJFVCS in four different strain rate are 0b—
tained．From the com pression strength and peak strain，the effect of strain rate is discussed．The dynam ic material prope~ies of hybrid fiber rein．
forced concrete and stec1 fiber reinforced concrete with the same content of stee1 fiber are compared with each other The results show that the effect of strain rate of hybrfd fiber reinforced concrete is obvious．The dyn am ic material property of hybrid fiber reinforced concrete is better than
stee1 fiber reinforced concrete
Key words： hybrid fiber reinforced concrete；impact compression property；SHPB；effect of strain rate
0 引言
纤维混凝土与素混凝土相比，具有强度高、韧性好、抗冲
击、抗侵彻能力强的优点，所以广泛应用于防护工程中的抗打
击防爆炸结构中。目前，国内外学者开展了许多关于混凝土材料
动态冲击压缩性能的研究，对于混凝土材料的应变率效应及抗
冲击性能的了解正不断深入。胡时胜等利用改装的直锥变截面
式 d074 nlin SHPB装置对混凝土材料进行冲击压缩试验，得到
了 15～85 S 共六组应变率下的应力一应变曲线…。Ross等对混凝
土材料破坏强度的应变率效应进行了分析和解释[21。严少华等对
钢纤维含量为 0、3％、6％的高强钢纤维混凝土进行了动态和静
态压缩试验，并总结了抗压强度与应变率的关系_3_。以上研究中
作为研究对象的混凝土材料大多是素混凝土或掺人单一纤维
料研究相对较少，相关的数据和理论也十分不足。
本研究利用 +74 ITEm直锥变截面 SHPB装置，对钢一聚丙烯
混杂纤维混凝土及钢纤维混凝土进行动态冲击压缩性能试验，
得到两种材料在不同应变率下的应力一应变曲线，并对二者的动
态压缩性能进行比较。为混杂纤维混凝土在防护工程中的应用
提供试验和理论依据。
1 试验简介
1．1 原材料及配合比
试块所用材料采用普通硅酸盐水泥；粗骨料选用级配良好
的粒径为 5～25 mm 的碎石；细骨料为中砂，细度模数为 2．6，含
泥量小于 1．4％；钢纤维选用上海贝尔卡特钢纤维公司生产的端
勾型钢纤维；聚丙烯纤维采用美国杜拉纤维。钢纤维混凝土和
的纤维混凝土，但是对于掺入两种或两种以上纤维的混凝土材钢一聚丙烯混杂纤维混凝土的配合比见表 1。