高温下钢纤维活性粉煤混凝土SHPB试验：应力与能量吸收变化

本篇文章《高温后钢纤维活性粉末混凝土SHPB试验研究》发表于2010年的四川大学学报(工程科学版)，由杨少伟、刘丽美和王勇威等人合作完成。他们使用了一种改进的分离式Hopkinson压杆装置，这是一种专门用于进行材料动态力学性能测试的设备，它能有效地减少传统试验中入射波的高频震荡，从而得到更精确的应变率数据。 研究对象是钢纤维活性粉末混凝土(SFRPC)，这是一种具有高强度和良好韧性的复合材料，其中包含钢纤维以增强其力学性能。试验主要针对不同温度条件下的SFRPC，即常温和400℃、800℃的高温环境。通过单轴冲击压缩试验，研究人员观察了高温处理对混凝土性能的影响。 试验结果显示，随着温度的升高，钢纤维活性粉末混凝土的峰值应力显著下降。400℃时，峰值应力仅为常温的62%，而800℃时更是降低至27%。这表明高温对混凝土的抗压强度产生了显著影响，可能是由于高温导致了材料内部结构的变化和化学反应，降低了其抵抗冲击的能力。 弹性模量是衡量材料刚性的指标，在高温下也显示出显著下降。400℃和800℃时，弹性模量分别降至常温的83%和35.6%，说明高温条件下SFRPC的刚性减弱，材料的变形能力增强。 高温不仅影响了材料的强度和刚性，还改变了试件的破坏形态。这可能暗示着高温对混凝土内部微观结构的破坏，使其在承受冲击时表现出不同的断裂模式。 此外，文中还探讨了高温对SFRPC能量吸收性能的影响。试件在经历了高温后，其能量吸收能力大幅下降，400℃和800℃的能量吸收能力分别比常温降低到67.4%和42.6%。这意味着高温环境下，这种混凝土的抗冲击和能量分散能力显著减弱。 本文的研究提供了关于钢纤维活性粉末混凝土在高温环境下力学行为的关键信息，对于理解和优化此类材料在高温环境下的工程应用具有重要意义。该研究方法和技术可为后续材料科学和工程领域内的热稳定性评估提供参考。