董同亮,孙新宁,刘国平

• 1:黄河万家寨水利枢纽有限公司
• 2:上海罗洋新材料科技有限公司

摘要(Abstract)：

如何从根本上大幅提升水泥基材料抗冲磨性能，是水电建设运维中的一项重要课题。基于轴拉应力-应变本构模型，重点研究纤维增强水泥基复合材料的拉伸应变行为与其主要力学性能及抗冲磨性能之间的关系。通过引入基于纳米偏高岭土的纤维粘结调节剂BA获得单因素改变的不同基体，分别测试2%纤维掺量(体积)下不同基体、同一基体不同纤维掺量下的拉伸行为及相应性能。结果显示，拉伸应变行为主要取决于纤维与基体之间的相互关系，并非简单依赖基体强度或纤维掺量；纤维粘结强度大于基体抗拉强度是实现应变强化的前提之一；应变强化不仅能使抗拉强度进一步增加，而且拉伸应变大幅提升，因而韧性显著改善，抗冲磨性能大幅提高。基于9%BA掺量的优化基体，纤维掺量1.5%和2.5%的拉伸行为分别为应变软化和应变强化，后者的控裂韧性是前者的43.7倍，抗冲磨强度是前者5.52倍，达到209.3 h·kg~(-1)·m~2,是高性能C50硅粉抗冲磨混凝土的十倍以上。可见，应变强化是水泥基复合材料从脆性到韧性、从而实现抗冲磨性能突变的重要技术途径之一。

关键词(KeyWords)： 应变强化;轴拉本构模型;抗冲磨强度;力学性能;韧性;纤维粘结强度

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):

作者(Author): 董同亮,孙新宁,刘国平

DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2025.S1.121

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