：为研 究短切碳 纤维对混凝土动 态力学性能的影 响，采 用 074ram 钢质分 离式霍普金森 压杆装置 ，对 6 种不 同体积掺 量的短切碳 纤维混凝 土进行 单轴冲击压缩试验。 中应 变率 下的短切碳 纤维混凝土动态应力一应 变曲 线表明 ，不 同体积掺量的短切碳 纤维混凝土动 态峰值应 变大致相 同，约为 0．0018；由于短切碳纤 维的阻裂作 用 ，短切 碳纤维混凝土达到峰值应 力后仍有 一定的承 载能力 ，当轴 向动态极 限应 变超过 0．02时 ，短切 碳纤 维混凝 土的承载 力急 剧 下 降 。在 中应 变 率加 载条 件 下 ，短切 碳 纤 维 混凝 土动 态平 均 抗 压 强 度 和 碳 纤 维 体 积掺 量 近似 服 从 高 斯 分 布 。 短 切 碳 纤 维 混 凝 土 单 轴 冲 击压 缩试 验 表 明短 切 碳 纤维 合 理 体 积掺 量 为 0．6％。 关键词 ：碳纤维混凝土 ；短切碳纤维 ：碳 纤维体积掺量 ；分离式霍普金森压杆 ；动态抗压 强度 Abstract：Inorderto investigatetheeffectofshortcarbonfiberon concretedynamicproperties，the steelsplitHop— kinson pressurebarwith~74mm isadoptedtoconductuniaxialimpactcompression testsforshortcarbonfiberreinforced concretespecimensin6 kindsofshortcarbon fibervolumecontents．Thedynamicstress—strain curveofshort carbonfiber reinforced concretein medium strainrateindicatesthatthedynamic strain oftheconcrete specimensin variousshort car-- bonfibervolumecontentsare almostthesame and thevalueisabout0．0018．Due tothe crack—resistanceeffeetofshort carbon fiber，short carbon fibre reinforced concrete can getacertain bearing capacity afterpeak stress．W hen the axial dynamicultimatestrain exceeds0．02．thebearingcapacityoftheconcretewilldecreasesharply．Undermedium strainrate loading，therelationship between meandynamic compressive strength ofshort ca~on fiberreinforced concrete and short carbonfibervolumecontentapproximatelyobeysgaussdistribution．Theuniaxialimpactcompressiontestsofshort carbon fibrereinforced concreteshow thatthereasonablevolumecontentofshort carbonfiberis0．6％ ． Key words：Carbonfiberreinforced concrete；Short carbonfiber；Ca~onfibervolumecontent；SplitHopkinsonpres— surebar；Dynamiccompressivestrength 中 图分 类号 ：TU528．572 文 献 标 识 码 ：A 文 章 编 号 ：1000—4637(2014)05—46—04 0 前 言碳纤维具有高强 、高弹性模量 、轻质等优点 ，在 纤维 增强 混凝 土领 域具有 广泛 的应 用前景 【1-2]。碳 纤 维 混 凝 土 是 在普 通 混 凝 土 中掺 加 乱 向分 布 的 短 切 碳纤 维 ，它能 有效 阻 止混 凝 土 内部微 裂 纹 的扩展 ， 并延 缓 宏 观裂 缝 的发 生 和扩 展[3]。文 献 『41研究 了短 切碳 纤维 掺量 为 1％、2％混凝 土的力 学性 能 ，并与 普 通混 凝 土进行对 比分 析 。文献『51将短 切碳 纤维／JH2,． 活性 粉 末 混凝 土 中 ，分 析 了碳 纤 维长 度 和 掺量 对 其 流动性 、抗折强度和抗压强度 的影 响。文献[6】研究 了碳纤 维 混凝 土在轴 压疲 劳 荷载 下 的破坏 机理 。分 析 了碳 纤 维掺量 对混 凝土 疲劳 特性 的影 响 。文献[7】 通过 均 匀试 验研 究 了短碳 纤 维对 混凝 土 工 作性 能 、 力学性 能 和微观 结构 的影 响 。文献『8]在 室 内基本 力 学 性能 试 验基 础上 ，对碳 纤 维混 凝 土静 态应 力 一应 基 金 项 目 ： 博 士 学 科 点 专 项 基 金 优 先 发 展 领 域 项 目 (20133415130001)。 — — 46—— 变 曲线 进行 分 段 ，建立 了不 同掺 量应 力 一应 变 曲线 的数 学 表达 式 ，并 确定 相应 参 数 与碳 纤 维 体 积率 的 关 系。文 献 【3]和文 献 [91使 用 OlOOmm 分 离 式 霍 普 金 森压杆装置，研究了碳纤维体积掺量为 0．1％、0．2％ 和 0．3％的碳纤 维 混 凝 土在 不 同应 变 率 下 的 冲击 压 缩性 能 。文 献[101研 究 了碳纤 维 对含 微 硅 粉 混凝 土 阻尼 比和动 态 弹性 模量 的影 响 。文献 『111结合 试 验 研究 和 数值 分 析 ，研究 了长碳 纤 维混 凝 土 板在 爆 炸 荷载作用下 的动态响应 。文献【l2】分析 了碳纤维混 凝 土在 10 100s 应 变 率 范 围 内的单 轴 冲 击压 缩 应 力一应 变 曲线 和破 坏 形态 ，建立 了碳 纤 维 混凝 土 非 线性 损伤 粘弹性 本构 方程 。 在 上述研 究 的基础 上 ，本 文 采用 074mm钢 质 分离 式 霍普 金 森压 杆 装置 ，对 不 同 短切 碳 纤 维 体积 掺 量 的 短 切 碳纤 维混 凝 土试 件 进 行 了单 轴 冲击 压 缩试 验 ．通 过 对 中应 变率 下 短切 碳 纤维 混 凝 土 的 动

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