超轻质水泥基复合材料基本力学性能

• 作者: 杲晓龙 王俊颜
• 来源期刊: 哈尔滨工业大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 超轻质水泥基复合材料 应力-应变曲线 本构关系 抗压强度 抗拉强度
• 年，卷（期）: 2018,（12）
• 所属期刊栏目: 结构材料力学性能
• 页码范围: 67-73
• 页数: 7页
• 分类号: TU528
• 字数: 3799字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201803061

摘要

为探究超轻质水泥基复合材料(ultra lightweight cement composite,ULCC)的基本力学性能及应力-应变曲线本构关系.以粉煤灰空心微珠为唯一轻质微集料,以水泥和硅灰为胶凝材料,以高效减水剂和减缩剂为外加剂,配制了钢纤维体积掺量为1％,表观密度介于1250～1550 kg/m3,轴心抗压强度介于47.9～70.0 MPa的4种不同密度等级的ULCC.对其分别进行单轴抗压和单轴抗拉试验,分别研究了ULCC的轴心抗压和轴心抗拉力学性能,测得了ULCC材料轴心抗压强度、轴心抗拉强度、弹性模量、泊松比及单轴抗压和单轴抗拉应力-应变曲线.结果表明:ULCC的抗压强度、抗拉强度和弹性模量均随密度的增加而增加;ULCC的轴心抗压强度和弹性模量与密度呈较强线性相关性.轴心抗拉试验结果表明ULCC抗拉应力-应变曲线关系呈现明显的峰后平台段,ULCC材料具有良好的拉伸变形能力.根据试验测得的ULCC单轴抗压和单轴抗拉应力-应变全曲线,建立了ULCC单轴抗压和单轴抗拉的分段式应力-应变本构方程.研究成果可为ULCC结构的设计和非线性有限元计算提供理论依据.