玄武巖纖維水泥土SHPB試驗與微觀結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、將纖維均勻摻入普通水泥土中拌制而成的纖維水泥土，具有較高的強度和塑性變形特性，在工程中得到了普遍的應(yīng)用。本文選用玄武巖纖維水泥土為試驗對象，對摻量為O、0.5％、1．O％、1.5％、2.0％和2.5％的水泥土靜態(tài)壓拉力學(xué)特性進行了研究;然后采用Φ50mm變截面Hopkinson壓桿實驗裝置，對6種不同纖維摻量的水泥土開展了沖擊壓縮和動態(tài)劈裂試驗;結(jié)合掃描電子顯微鏡試驗，進一步分析了玄武巖纖維提升水泥土性能的內(nèi)在機理。
　　(1)對

2、玄武巖纖維摻量為O、0.5％、1.0％、1.5％、2.0％和2.5％的水泥土分別進行靜態(tài)抗壓、劈裂抗拉強度試驗，觀察并分析了試樣的破壞形態(tài)，探討了靜態(tài)荷載作用下玄武巖纖維摻量對水泥土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、強度和破壞應(yīng)變的影響規(guī)律，確定了玄武巖纖維的合適摻量為1.5％。
　　(2)采用SHPB試驗系統(tǒng)，對6種不同玄武巖纖維摻量的水泥土試樣分別開展沖擊壓縮和動態(tài)劈裂試驗，探討了高應(yīng)變率下玄武巖纖維摻量對水泥土動應(yīng)力-應(yīng)變曲線和動強度的影響;

3、從能量角度分析了水泥土試樣的破壞過程，建立了玄武巖纖維摻量與吸收能的關(guān)系，結(jié)果表明，隨著玄武巖纖維摻量在0-2.5％范圍內(nèi)增大時，吸收能呈先增大后減小的趨勢，在纖維摻量為1.5％-2.0％時吸收能出現(xiàn)最大值;對試樣破壞形態(tài)進行分析，并對破碎碎塊進行篩分統(tǒng)計，建立玄武巖纖維摻量與分形維數(shù)以及分形維數(shù)與吸收能之間的關(guān)系。試驗確定動態(tài)荷載下玄武巖纖維增強水泥土的合適摻量為1.5％。
　　(3)通過微觀結(jié)構(gòu)分析，比較普通水泥土和玄武巖纖維

4、水泥土的內(nèi)部微觀構(gòu)造，觀察發(fā)現(xiàn)，28d齡期、不同纖維摻量的水泥土內(nèi)部，都己生成了許多纖維狀、片狀等形態(tài)的水泥水化產(chǎn)物，使得水泥土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加密實;然后，分析了玄武巖纖維水泥土的增強機理和界面處的粘結(jié)性，驗證了玄武巖纖維的拉筋阻裂作用，同時，觀察不同玄武巖纖維摻量下水泥土內(nèi)部的幾何特征，并結(jié)合復(fù)合材料觀點，定性評價玄武巖纖維水泥土的性能，進一步地解釋了玄武巖纖維增強水泥土性能的內(nèi)在機理。
　　通過對不同玄武巖纖維摻量的水泥土在靜態(tài)