1 武汉科技大学城市建设学院,武汉 430065
2 武汉科技大学高性能工程结构研究院,武汉 430065
3 城市更新湖北省工程研究中心,武汉 430065
通过正交试验,研究了聚丙烯泡沫混凝土(PPFC)的基本力学性能及应力-应变本构关系。研究表明: 在试验变量范围内,增加聚丙烯纤维(PP)体积掺量(0.5%、1.0%和1.5%),PPFC试件立方体抗压、轴心抗压和劈裂抗拉强度均依次降低; 增大PP长度(3、6和9 mm),PPFC试件立方体抗压、轴心抗压和劈裂抗拉强度均先增大后减小; PPFC试件立方体抗压强度随粉煤灰(FA)质量掺量(40%、45%和50%)增加先增大后减小,轴心抗压强度和劈裂抗拉强度随FA掺量增加均依次减小。基于直观分析法,可得正交试验最优配合比组合为A1B2C2,即PP体积掺量为0.5%,PP长度为6 mm,FA质量掺量为45%。PPFC受压试件破坏形态均为压剪破坏,破坏裂缝主要为斜裂缝,并伴有竖向裂缝,破坏面一般为斜面破坏; 劈裂受拉试件破坏形态均为劈裂破坏,破坏裂缝均为沿荷载施加方向的竖向裂缝。基于单因素变量法可得,增加PP体积掺量(0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和0.6%),PPFC试件立方体抗压、轴心抗压和劈裂抗拉强度均先增大后减小,当PP体积掺量为0.2%时,PPFC试件立方体抗压、轴心抗压和劈裂抗拉强度均达到最大值,分别为16.00、14.56和1.96 MPa。表观密度和PPFC试件立方体抗压、轴心抗压、劈裂抗拉强度基本呈线性关系。采用分段式表达式建立了PPFC应力-应变本构模型。
聚丙烯纤维 粉煤灰 泡沫混凝土 基本力学性能 应力-应变曲线 本构模型 polypropylene fiber fly ash foam concrete basic mechanical property stress-strain curve constitutive model
1 赣南师范学院 物理与电子信息学院, 江西 赣州 341000
2 同济大学 上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室, 上海 200092
采用溶胶-凝胶工艺，以氯化镧（LaCl3·7H2O）为前驱体，以甲醇和乙醇为溶剂，聚丙烯酸为分散剂，环氧丙烷为凝胶促进剂，分别合成两种性能不同的稀土La基气凝胶。采用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、比表面积与孔径分析仪、力学性能测试仪对不同溶剂制备的两种稀土La基气凝胶的微观结构、成分、比表面积、孔径分布和力学性能进行了研究表征。结果表明，以甲醇和乙醇为溶剂制备的稀土La基气凝胶都具有纳米多孔材料的典型特征，由大量nm量级的球形和长条形颗粒胶连而成，孔洞结构丰富。以乙醇为溶剂制备的稀土La基气凝胶的网络骨架更纤细，孔洞更大，比表面积达到220 m2·g-1，密度约为160 mg·cm-3，但力学性能较差。而以甲醇为溶剂制备的稀土La基气凝胶的网络骨架更强壮，孔洞更小，比表面积达到95 m2·g-1，密度约为350 mg·cm-3，力学性能较好。样品性能上的差异可能是由甲醇的极性比乙醇的极性强引起的。
稀土 镧 气凝胶 溶胶-凝胶 力学性能 rare earth lanthanum aerogel sol-gel mechanical property 强激光与粒子束
2015, 27(11): 112011
