粉煤灰掺量对应变硬化水泥基复合材料力学性能及损伤特征的影响

通过单轴拉伸、三点弯曲和抗压强度试验，研究粉煤灰掺量对应变硬化水泥基复合材料（SHCC）力学性能和损伤特征的影响，并利用数字图像相关技术对整个拉伸加载过程进行分析，提出利用开裂面积和分形维数量化SHCC试件的损伤程度，得到SHCC在加载过程中的应变演化和损伤特征.结果表明：随着粉煤灰掺量的增加，SHCC的拉伸强度、抗压强度及抗弯强度均逐渐降低，耗能能力逐渐提高，变形性能得到改善，但损伤程度增加；通过数字图像相关技术获得的应变云图可以直观观测SHCC的应变演化；开裂面积比和分形维数能够有效表征SHCC的损伤程度及开裂复杂性，可作为描述其损伤的度量指标.     

基于数字图像方法的混掺纤维应变硬化水泥基复合材料力学性能及变形特征

为揭示混掺纤维对应变硬化水泥基复合材料力学性能和变形行为的影响规律,研究了玄武岩–聚乙烯醇(PVA)纤维应变硬化水泥基复合材料的抗拉、抗压性能及压应变演化特征。设计了纤维掺量为材料体积分数的2%,玄武岩纤维和PVA纤维掺量比分别为3:1、1:1和1:3,同时控制粉煤灰与水泥掺量的比值(FA/C)分别为1.2、1.5和2.0。对不同粉煤灰掺量的混掺纤维应变硬化水泥基复合材料进行直接拉伸和抗压实验,利用数字图像相关技术(DIC)对试样压缩过程中的水平、竖向应变演化及裂缝开展进行了分析。结果表明：混掺纤维试样的抗压强度要明显高于单掺纤维试样的抗压强度,表明混掺纤维能够有效改善材料的抗压强度;在FA/C(粉煤灰与水泥掺量的比值)为1.2和1.5时,最佳纤维类型为B0.5P1.5(玄武岩纤维体积分数0.5%,PVA纤维体积分数1.5%),FA/C为2.0时,最佳纤维类型为B1P1,即粉煤灰掺量不同,材料最佳纤维类型也不同,表明粉煤灰掺量影响最佳纤维类型;在混掺纤维试样中,玄武岩纤维主要起提高材料强度的作用,但其对材料的延性发展不利,而PVA纤维的掺入能够有效改善材料的延性,混掺纤维使材料的力学性...