冲击荷载作用下碳纤维混凝土的力学性能

采用Φ100mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置研究了多种纤维体积掺量的碳纤维混凝土在不同应变率下的冲击压缩力学性能,并对试验有效性进行了分析。结果表明,碳纤维混凝土的动态强度增长因子与平均应变率的对数呈近似线性关系,强度与比能量吸收随平均应变率的增加而近似线性增加,体现了显著的应变率相关性;碳纤维对混凝土具有良好的增强、增韧效果,纤维体积率越大,效果越明显,在20～100s-1的应变率范围内,随着应变率的增加,碳纤维的增强效果逐渐减弱、增韧效果逐渐增强;碳纤维混凝土的SHPB试验中,试件破坏时刻为139.05～240.15μs,破坏前近似恒应变率加载时间比例约为65%,且应变率曲线的波动范围控制在24%左右,能够较好地满足应力均匀分布及近似恒应变率加载要求,试验结果可靠。碳纤维混凝土具有优异的冲击力学性能。