短切纤维及预应力对玄武岩织物增强水泥基复合材料拉伸力学性能的影响
本文关键词: DIC分析 玄武岩织物 拉伸试验 短切纤维 预应力 出处:《复合材料学报》2017年11期 论文类型:期刊论文
【摘要】:通过静态拉伸试验研究不同体积掺量的短切碳纤维、钢纤维、耐碱玻璃纤维及预应力对5层玄武岩织物增强水泥基复合材料(BTRC)拉伸性能的影响。试验结果表明:短切碳纤维、玻璃纤维可以提高基体和BTRC的开裂强度,且开裂强度随着碳纤维掺量的增加而增加;预应力使基体产生预压力,明显提高其开裂强度。短切纤维及预应力都显著提高BTRC的峰值荷载和韧性,但峰值应变基本不变;峰值荷载和韧性随着钢纤维掺量的增加而增加,体积分数为1.5vol%掺量时达到最大值;随着碳纤维掺量增加,峰值荷载和韧性先增加后减小,体积分数为1.0vol%掺量时最大。施加预应力且掺入短切碳纤维或钢纤维时,短切纤维增强的基体可以更好地承受张拉力释放后纤维束径向变形引起的环向应力,进一步提高了织物与基体界面的挤压作用力及摩擦力,从而增强效果最明显,峰值荷载分别增加50.4%和58.9%,韧性分别增加84.7%和79.5%。BTRC材料掺入短切玻璃纤维、钢纤维及施加预应力均可以增加其受力后的裂缝条数,减小裂缝间距和裂缝宽度。
[Abstract]:The short cut carbon fiber and steel fiber with different volume content were studied by static tensile test. Effects of alkali resistant glass fiber and prestress on tensile properties of 5-layer basalt fabric reinforced cement based composites BTRC.The test results show that short cut carbon fiber. Glass fiber can increase the cracking strength of matrix and BTRC, and the cracking strength increases with the increase of carbon fiber content. The prestress causes the pre-pressure of the matrix and obviously increases the cracking strength of the matrix. The peak load and toughness of the BTRC are significantly increased by the short cut fiber and the prestress, but the peak strain is basically unchanged. The peak load and toughness increase with the increase of steel fiber content, and reach the maximum value when the volume fraction is 1.5 volt%. With the increase of carbon fiber content, the peak load and toughness first increase and then decrease, and the volume fraction of 1.0 volt% is the largest, when the prestressing force is applied and the short shear carbon fiber or steel fiber is added. The short cut fiber reinforced matrix can better withstand the circumferential stress caused by radial deformation of the fiber bundle after the tensile force is released, and further improve the extrusion force and friction force between the fabric and the matrix interface. Thus the strengthening effect is most obvious, the peak load increases by 50.4% and 58.9, and the toughness increases by 84.7% and 79.5 respectively. BTRC materials are mixed with short cut glass fiber. Steel fiber and prestressing force can increase the number of cracks and reduce the crack spacing and width.
【作者单位】: 湖南大学土木工程学院绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(51778220) 湖南省战略性新兴产业科技攻关与重大科技成果转化项目(2016GK4016)
【分类号】:TB332
【正文快照】: 网络出版地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1801.TB.20170301.1036.006.html引用格式:朱德举,李高升.短切纤维及预应力对玄武岩织物增强水泥基复合材料拉伸力学性能的影响[J].复合材料学报,2017,34(11):2631-2641.ZHU Deju,LI Gaosheng.Effect of short fibers and pr
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,本文编号:1478673
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