高性能水泥基复合材料(High-performance cement based composite,HPCC)是建筑领域的一种前沿性材料,其强度高、韧性强,具有很好的应用前景.高强度钢纤维通常以适当的混合比例加入HPCC中.设计并浇筑了4种不同钢纤维体积分数(0.0vol％、0.5vol％、1.0vol％、2.0vol％)的HPCC,对不同纤维含量的试件的压剪复合性能进行了深入研究.通过试验首先给出了HPCC复合应力作用下基于莫尔-库仑的压剪强度模型.研究结果表明,纤维掺量对HPCC的压剪界面摩擦系数影响较小,其平均值为2.8826,不同纤维掺入量的HPCC的摩擦系数与均值相比的差异在–1.44％～8.51％之间;黏聚力则与钢纤维体积掺量呈二次抛物线关系.而HPCC压剪位移峰值与钢纤维掺入量之间呈现先增加后减小的现象.其次,对HPCC破坏界面进行SEM形貌分析,研究钢纤维影响HPCC基体的微观机制,从SEM形态出发解释了材料压剪强度和位移变化的微观机制.最后,结合试验结果和已有文献研究,提出了基于Ottosen模型的HPCC破坏准则,并给出了具体的拟合参数,表明HPCC八面体剪应力高于普通混凝土材料.试验数据与理论分析结果吻合较好,能够反映HPCC的破坏包络面特征.
Compression-shear performance and failure criteria of the high-performance cement-based composite
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