骨料类型和钢纤维对超高性能混凝土抗冲击性能影响机理

亢旭阳; 吴晓刚; 余建雨; 杨健辉

doi:10.3724/j.gyjzG24062402

骨料类型和钢纤维对超高性能混凝土抗冲击性能影响机理

doi: 10.3724/j.gyjzG24062402

1. 河南建设投资集团有限公司, 郑州 450003;
2. 河南理工大学土木工程学院, 河南焦作 454003;
3. 明珠建设集团有限公司, 浙江永康 321300

基金项目:

国家自然科学基金面上项目（41172317）；河南省自然科学基金面上项目（222300420446）；河南省高等学校重点科研项目计划（24B560009）。

详细信息

作者简介:
亢旭阳，工学硕士，主要从事土木工程和清洁能源利用及技术管理等方面的研究。电子信箱:357936462@qq.com

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出版历程
- 收稿日期: 2024-06-24
- 网络出版日期: 2025-06-07
- 刊出日期: 2025-04-01

Influence Mechanisms of Aggregate Types and Steel Fibers on Impact Resistance of Ultra-High Performance Concrete

1. Henan Province Construction Investment Group Co., Ltd., Zhengzhou 450003, China;
2. School of Civil Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454003, China;
3. Mingzhu Construction Group Co., Ltd., Yongkang 321300, China

摘要

摘要: 为了解决传统超高性能混凝土（UHPC）的自收缩缺陷，采用河砂、页岩陶砂、石英砂和钢纤维混掺方式制备了多组UHPC试样，分别测试了自收缩、超声波速、静态和动态强度，分析了骨料和钢纤维对UHPC物理力学性能的影响规律。结果表明：页岩陶砂的多孔性所表现出的吸水、返水特性提高了内养护作用，以及钢纤维的约束效应可以有效降低UHPC自收缩，并可有效改善其抗冲击性能；动态峰值应力和冲击气压、动态强度增长因子（DIF）和应变率均呈线性关系；以超声波速表征的损伤变量与应变率也呈线性关系；多次冲击后损伤因子与冲击次数仍呈线性关系。
- 超高性能混凝土 /
- 页岩陶砂 /
- 钢纤维 /
- 自收缩 /
- SHPB冲击 /
- 损伤
Abstract: To solve the defects of traditional ultra-high performance concrete （UHPC） with large self-shrinkage， several groups of UHPC specimens were prepared by mixing river sand （RS）， shale pottery （SP）， quartz sand （QS） and steel fibers （SF）. The influence rules of aggregates and SF on the physical and mechanical properties of UHPC were analyzed by testing of self-shrinkage， ultrasonic velocity， static and dynamic strengths. The results showed that the water absorption and water return properties exhibited by SP due to its porosity improved the internal conservation effect. The confining effect of SF could effectively reduce the self-shrinkage of UHPC and significantly improve its impact resistance. The dynamic peak stress and impact air pressure showed a linear relations， as did the relations between the dynamic intensity factor （DIF） and the strain rate. The damage variable， characterized by ultrasonic velocity， was also linearly related to the strain rate. Similarly， the damage factor remained linear with the number of impacts after multiple impacts.
- ultra-high performance concrete /
- shale pottery sand /
- steel fibers /
- self-shrinkage /
- SHPB impact /
- damage

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