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玻璃纤维与钢纤维混掺对海水珊瑚砂工程水泥基复合材料动态劈裂抗拉性能的影响
1
作者
秦玉琳
穆朝民
+2 位作者
张晓宇
钟美婷
章雨
《硅酸盐通报》
北大核心
2025年第10期3547-3561,共15页
在岛礁工程建设中使用海水珊瑚砂制备工程水泥基复合材料具有控制工程成本与缩短工程工期的优势。为研究玻璃纤维(GF)和钢纤维(SF)体积掺量对海水珊瑚砂工程水泥基复合材料(SCECC)动态劈裂抗拉性能的影响,对使用不同体积分数GF替代SF的S...
在岛礁工程建设中使用海水珊瑚砂制备工程水泥基复合材料具有控制工程成本与缩短工程工期的优势。为研究玻璃纤维(GF)和钢纤维(SF)体积掺量对海水珊瑚砂工程水泥基复合材料(SCECC)动态劈裂抗拉性能的影响,对使用不同体积分数GF替代SF的SCECC进行动、静态劈裂抗拉性能测试,探讨了GF和SF体积比、应力率对SCECC能量耗散特性、动态强度增长因子(DIF)、动态劈裂抗拉强度和拉伸应变场的影响。结果表明,SF与GF的掺入使SCECC的静态劈裂抗拉强度随GF体积分数增加而降低,GF为体积分数为0%、SF体积分数为1.500%时,静态劈裂抗拉强度提升了33.56%。当GF与SF体积比为1∶3、应力率为377.08 GPa/s时,动态劈裂抗拉强度达到最大值22.33 MPa。随着应力率的增加,SCECC的DIF对应力率的敏感性增强,最大DIF达2.58;在应力率等级Ⅳ(371.29~381.46 GPa/s)下,SCECC吸能系数最大提升了34.54%。SF与GF混杂掺入改善了断裂模式,使裂纹从单裂纹向多裂纹转变。数字图像相关技术分析表明,掺入SF与GF可缓解应变集中,从而增强SCECC的抗破坏能力。
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关键词
海水珊瑚砂工程水泥基复合材料
玻璃纤维
钢纤维
动态劈裂抗拉强度
能量耗散
应变率效应
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职称材料
PP/CF增强珊瑚砂水泥基复合材料冲击压缩力学性能研究
被引量：
9
2
作者
郑志豪
任辉启
+3 位作者
龙志林
郭瑞奇
蔡洋
黎智健
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期59-71,共13页
在人工海水制备珊瑚砂水泥基复合材料中混杂加入碳纤维和聚丙烯纤维,得到4种不同纤维掺量的碳-聚丙烯混杂纤维增强珊瑚砂水泥基复合材料。采用直径100 mm的分离式Hopkinson压杆,对材料进行5种应变率下的冲击压缩试验,采用LS-DYNA进行相...
在人工海水制备珊瑚砂水泥基复合材料中混杂加入碳纤维和聚丙烯纤维,得到4种不同纤维掺量的碳-聚丙烯混杂纤维增强珊瑚砂水泥基复合材料。采用直径100 mm的分离式Hopkinson压杆,对材料进行5种应变率下的冲击压缩试验,采用LS-DYNA进行相应的冲击压缩数值模拟。结果表明:(1)试验应变率临界值为200 s^(−1),当试验应变率大于200 s^(−1)时,混杂碳纤维和聚丙烯纤维所形成的纤维网络对试块的增韧效果加强;(2)碳-聚丙烯混杂纤维增强珊瑚砂水泥基复合材料峰值应力具有明显的应变率效应,且动态增强因子对应变率的敏感程度较高;(3)使用珊瑚砂细骨料导致试块内微裂纹和微空洞等缺陷较多,在珊瑚砂水泥基复合材料内混杂掺加碳纤维和聚丙烯纤维后,试块冲击抗压强度的提升有限,但珊瑚砂水泥基复合材料的抗冲击韧性显著提升;(4)通过试验数据和参数调试确定了HJC模型的参数,试块峰值应力的模拟结果与试验结果的误差在5.97%以内。
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关键词
碳纤维
聚丙烯纤维
珊瑚
砂
水泥
基
复合材料
分离式HOPKINSON压杆
冲击压缩力学性能
LS-DYNA
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职称材料
粉胶比及砂胶比对ECC力学性能的影响
3
作者
邓朗妮
郝世纪
+2 位作者
杨洲
雷丽贞
廖羚
《混凝土》
CAS
北大核心
2024年第11期8-13,18,共7页
为研究粉胶比及砂胶比对工程水泥基复合材料(ECC)力学性能的影响,使用不同的粉胶比及砂胶比制成的ECC立方体试件和哑铃型试件进行立方体抗压试验和单轴拉伸试验,并运用能量比值法表示ECC的韧性指数。试验结果表明:ECC在轴向压缩、拉伸...
为研究粉胶比及砂胶比对工程水泥基复合材料(ECC)力学性能的影响,使用不同的粉胶比及砂胶比制成的ECC立方体试件和哑铃型试件进行立方体抗压试验和单轴拉伸试验,并运用能量比值法表示ECC的韧性指数。试验结果表明:ECC在轴向压缩、拉伸荷载作用下呈现出多点开裂模式,表现出明显的延性破坏特点。随着粉胶比的增大,ECC的抗压、抗拉强度明显降低;粉胶比的增大能有效改善ECC的抗裂能力,提高ECC的抗压韧性,使其具备良好的能量吸收效果,抗拉韧性呈现先增加后降低的趋势;增大砂胶比也会降低ECC的抗压、抗拉强度,但会使ECC的延性和韧性先增加后降低。当砂胶比为0.4、粉胶比为0.6时,ECC的韧性达到最佳。
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关键词
工程
水泥
基
复合材料
粉胶比
砂
胶比
韧性评价
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职称材料
题名
玻璃纤维与钢纤维混掺对海水珊瑚砂工程水泥基复合材料动态劈裂抗拉性能的影响
1
作者
秦玉琳
穆朝民
张晓宇
钟美婷
章雨
机构
安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室
安徽理工大学安全科学与工程学院
安徽理工大学土木建筑学院
出处
《硅酸盐通报》
北大核心
2025年第10期3547-3561,共15页
基金
国家重点研发计划(2021YFC3100802)。
文摘
在岛礁工程建设中使用海水珊瑚砂制备工程水泥基复合材料具有控制工程成本与缩短工程工期的优势。为研究玻璃纤维(GF)和钢纤维(SF)体积掺量对海水珊瑚砂工程水泥基复合材料(SCECC)动态劈裂抗拉性能的影响,对使用不同体积分数GF替代SF的SCECC进行动、静态劈裂抗拉性能测试,探讨了GF和SF体积比、应力率对SCECC能量耗散特性、动态强度增长因子(DIF)、动态劈裂抗拉强度和拉伸应变场的影响。结果表明,SF与GF的掺入使SCECC的静态劈裂抗拉强度随GF体积分数增加而降低,GF为体积分数为0%、SF体积分数为1.500%时,静态劈裂抗拉强度提升了33.56%。当GF与SF体积比为1∶3、应力率为377.08 GPa/s时,动态劈裂抗拉强度达到最大值22.33 MPa。随着应力率的增加,SCECC的DIF对应力率的敏感性增强,最大DIF达2.58;在应力率等级Ⅳ(371.29~381.46 GPa/s)下,SCECC吸能系数最大提升了34.54%。SF与GF混杂掺入改善了断裂模式,使裂纹从单裂纹向多裂纹转变。数字图像相关技术分析表明,掺入SF与GF可缓解应变集中,从而增强SCECC的抗破坏能力。
关键词
海水珊瑚砂工程水泥基复合材料
玻璃纤维
钢纤维
动态劈裂抗拉强度
能量耗散
应变率效应
Keywords
seawater coral sand engineered cementitious composite
glass fiber
steel fiber
dynamic splitting tensile strength
energy dissipation
strain rate effect
分类号
TU528 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
PP/CF增强珊瑚砂水泥基复合材料冲击压缩力学性能研究
被引量：
9
2
作者
郑志豪
任辉启
龙志林
郭瑞奇
蔡洋
黎智健
机构
湘潭大学土木工程与力学学院
军事科学院国防工程研究院
出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期59-71,共13页
基金
国家自然科学基金(51971188)
湖南省科技重大专项(2019GK1012)
湖湘高层次人才聚集工程-创新团队项目(2019RS1059)。
文摘
在人工海水制备珊瑚砂水泥基复合材料中混杂加入碳纤维和聚丙烯纤维,得到4种不同纤维掺量的碳-聚丙烯混杂纤维增强珊瑚砂水泥基复合材料。采用直径100 mm的分离式Hopkinson压杆,对材料进行5种应变率下的冲击压缩试验,采用LS-DYNA进行相应的冲击压缩数值模拟。结果表明:(1)试验应变率临界值为200 s^(−1),当试验应变率大于200 s^(−1)时,混杂碳纤维和聚丙烯纤维所形成的纤维网络对试块的增韧效果加强;(2)碳-聚丙烯混杂纤维增强珊瑚砂水泥基复合材料峰值应力具有明显的应变率效应,且动态增强因子对应变率的敏感程度较高;(3)使用珊瑚砂细骨料导致试块内微裂纹和微空洞等缺陷较多,在珊瑚砂水泥基复合材料内混杂掺加碳纤维和聚丙烯纤维后,试块冲击抗压强度的提升有限,但珊瑚砂水泥基复合材料的抗冲击韧性显著提升;(4)通过试验数据和参数调试确定了HJC模型的参数,试块峰值应力的模拟结果与试验结果的误差在5.97%以内。
关键词
碳纤维
聚丙烯纤维
珊瑚
砂
水泥
基
复合材料
分离式HOPKINSON压杆
冲击压缩力学性能
LS-DYNA
Keywords
carbon fiber
polypropylene fiber
coral sand cement-based composites
split Hopkinson pressure bar
impact compression mechanical properties
LS-DYNA
分类号
O346 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
粉胶比及砂胶比对ECC力学性能的影响
3
作者
邓朗妮
郝世纪
杨洲
雷丽贞
廖羚
机构
广西科技大学
出处
《混凝土》
CAS
北大核心
2024年第11期8-13,18,共7页
基金
国家自然科学基金委员会地区科学基金项目“基于智能复合材料加固的桥梁疲劳寿命估计及时变可靠性研究”(51568008)
广西科技计划重大专项项目“超千米级悬索桥缆索体系制造与智能施工装备关键技术研究及产业化”(桂科AA22068066)
+3 种基金
广西重点研发计划项目“基于BIM技术的装配式部件智能化设计技术研发及应用”(2023AB01364)
中央引导地方科技发展资金专项-自由探索类基础研究“智能碳纤维拉索索力时程感知与疲劳寿命评估方法研究”(2023JRZ0101)
柳州市科技计划重大专项项目“大吨位智能碳纤维复合材料拉索研发”(2022AAC0102)
广西科技大学研究生教育创新计划项目“FRP网格-ECC复合加固损伤钢筋混凝土梁抗弯性能研究”(GKYC202330)。
文摘
为研究粉胶比及砂胶比对工程水泥基复合材料(ECC)力学性能的影响,使用不同的粉胶比及砂胶比制成的ECC立方体试件和哑铃型试件进行立方体抗压试验和单轴拉伸试验,并运用能量比值法表示ECC的韧性指数。试验结果表明:ECC在轴向压缩、拉伸荷载作用下呈现出多点开裂模式,表现出明显的延性破坏特点。随着粉胶比的增大,ECC的抗压、抗拉强度明显降低;粉胶比的增大能有效改善ECC的抗裂能力,提高ECC的抗压韧性,使其具备良好的能量吸收效果,抗拉韧性呈现先增加后降低的趋势;增大砂胶比也会降低ECC的抗压、抗拉强度,但会使ECC的延性和韧性先增加后降低。当砂胶比为0.4、粉胶比为0.6时,ECC的韧性达到最佳。
关键词
工程
水泥
基
复合材料
粉胶比
砂
胶比
韧性评价
Keywords
engineering cementitious composite(ECC)
powder ratio
sand to glue ratio
toughness evaluation
分类号
TU528.062 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
玻璃纤维与钢纤维混掺对海水珊瑚砂工程水泥基复合材料动态劈裂抗拉性能的影响
秦玉琳
穆朝民
张晓宇
钟美婷
章雨
《硅酸盐通报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
PP/CF增强珊瑚砂水泥基复合材料冲击压缩力学性能研究
郑志豪
任辉启
龙志林
郭瑞奇
蔡洋
黎智健
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
粉胶比及砂胶比对ECC力学性能的影响
邓朗妮
郝世纪
杨洲
雷丽贞
廖羚
《混凝土》
CAS
北大核心
2024
0
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职称材料
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