高温作用后碳纤维布约束混凝土动态力学性能试验研究

作     者：张景丽 康云健 

作者机构：郑州科技学院土木建筑工程学院 西安市建总工程集团有限公司 

出 版 物：《复合材料科学与工程》 (Composites Science and Engineering)

年 卷 期：2024年

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

主　　题：高温 碳纤维布 约束混凝土料 应变率 力学性能 增长因子 

摘      要：为探究高温及应变率作用对碳纤维布约束混凝土力学性能影响规律，利用马弗炉、伺服压力机及霍普金森压杆(SHPB)对不同温度(25、200、400、600℃)作用后三种碳纤维布约束混凝土(素混凝土、高温下碳纤维布约束混凝土、纤维布约束高温混凝土)开展静、动态单轴压缩试验，分析高温、应变率及约束方式对试件峰值应力、动态增强因子(DIF)、韧性及破碎耗能密度影响规律。结果表明：(1)静载作用下200、400、600℃作用后素混凝土峰值应力降幅为7.25%、19.05%、34.20%，0.5 MPa冲击气压作用下200、400、600℃作用后素混凝土峰值应力降幅为5.57%、14.66%、29.05%，三种混凝土试件峰值应力均随温度的升高而降低，且碳纤维布高温混凝土峰值应力高温下碳纤维布混凝土素混凝土。(2)素混凝土、碳纤维布约束高温混凝土试件应变率增长因子始终高于温度增长因子，应变率对试件抗压强度影响高于温度。高温下碳纤维布混凝土试件温度增长因子始终高于应变率增长因子，高温作用对试件抗压强度影响度高于应变率。(3)温度的升高使得三种混凝土试件韧性均降低，0.3 MPa冲击气压、25℃时碳纤维布高温混凝土韧性是高温下碳纤维布混凝土、素混凝土的1.02、2.62倍，600℃时为1.17、3.00倍，碳纤维布高温混凝土韧性高温下碳纤维布混凝土素混凝土，碳纤维布的约束效果极大增强试件韧性。(4)随着温度的升高三种混凝土试件破碎耗能密度均不断降低，碳纤维布约束作用能够极大增强混凝土材料耗能效果，在高温作用后对利用碳纤维布对混凝土材料进行维修加固其吸能效果增幅更加。