Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hành vi kéo phụ thuộc vào tốc độ của vật liệu composite ximăng gia cường bằng sợi cao cấp
Tóm tắt
Các composite ximăng gia cường bằng sợi cao cấp (HPFRCC) thể hiện hành vi cứng hóa biến dạng đi kèm với nhiều vết nứt vi mô dưới tác dụng kéo tĩnh. Độ dẻo dai cao và khả năng chịu tải phát sinh từ hành vi cứng hóa biến dạng của chúng được kỳ vọng sẽ tăng khả năng chống đỡ của các công trình chịu tải trọng cực đoan, chẳng hạn như động đất, va chạm hoặc nổ. Tuy nhiên, tiềm năng của HPFRCC cho các ứng dụng chịu tải động xuất phát từ khả năng phản ứng tốt quan sát được của chúng dưới tải tĩnh. Thực tế, rất ít nghiên cứu đã được tiến hành để xác định xem phản ứng tĩnh tốt của chúng có chuyển thành phản ứng động và khả năng chống chịu thiệt hại cải thiện hay không. Nghiên cứu thực nghiệm này điều tra hành vi kéo của HPFRCC sử dụng sợi thép có độ bền cao (sợi móc có độ bền cao và sợi xoắn) dưới nhiều tốc độ biến dạng khác nhau, từ tĩnh đến tốc độ động đất. Kết quả thử nghiệm cho thấy hành vi kéo của HPFRCC sử dụng sợi xoắn thể hiện độ nhạy theo tốc độ trong khi hành vi của HPFRCC sử dụng sợi móc không cho thấy độ nhạy theo tốc độ. Kết quả cũng cho thấy độ nhạy theo tốc độ trong các sợi xoắn phụ thuộc vào cả tỉ lệ thể tích sợi và độ bền của ma trận, điều này ảnh hưởng đến tính chất liên kết bề mặt.
Từ khóa
#HPFRCC #hành vi kéo #tốc độ biến dạng #sợi thép #khả năng chống chịu thiệt hạiTài liệu tham khảo
Naaman AE (1987) High performance fiber reinforced cement composites. Concrete structures for the future, IABSE Symposium, Paris, France, September, pp 371–376
Naaman AE, Reinhardt HW (1996) Characterization of high performance fiber reinforced cement composites. In: Naaman AE, Reinhardt HW (eds) High performance fiber reinforced cement composites: HPFRCC 2. Proceedings of 2nd international workshop on HPFRCC, Chapter 41. RILEM, No. 31, E. & FN Spon, London, pp 1–24
Naaman AE, Reinhardt HW (2006) Proposed classification of HPFRC composites based on their tensile response. Materials and Structures, RILEM 39(5):547–555
Lankard DR (1985) Slurry infiltrated fiber concrete (SIFCON): properties and applications. Very high strength cement based materials, vol 42. Materials Res. Society, Pittsburgh, pp 277–286
Krstulovic-Opara N, Malak S (1997) Micromechanical tensile behaviour of slurry infiltrated continuous-fiber-mat reinforced concrete (SIMCON). ACI Mater J 94(5):373–384
Li VC, Wang S (2006) Microstructure variability and macroscopic composite properties of high performance fiber reinforced cementitious composites. Probabilist Eng Mech 21(3):201–206
Yang EH, Yang Y, Li VC (2007) Use of high volumes of fly ash to improve ECC mechanical properties and material greenness. ACI Mater J 104(6):620–628
Rossi P (2005) Development of new cement composite materials for construction. Proceedings of the Institution of Mech. Engineers, Part L. J Mater: Design Appl 219(1):67–74
Habel K, Viviani M, Denarie E, Brühwiller E (2006) Development of the mechanical properties of an ultra-high performance fiber reinforced concrete (UHPFRC). Cement Concrete Res 36(7):1362–1370
Graybeal BA (2007) Comparative behavior of ultra-high-performance fiber––reinforced concrete. ACI Mater J 104(2):146–152
Kim D, Naaman AE, El-Tawil S (2008) High tensile strength strain-hardening FRC composites with less than 2% fiber content. Proceedings of the second international symposium on ultra high performance concrete, Kassel, Germany
Kim D, El-Tawil S, Naaman AE (2007) Correlation between single fiber pullout behavior and tensile response of FRC composites with high strength steel fiber. HPFRCC5, Mainz, Germany, pp 67–76 (in Prints)
Nammur GG, Naaman AE (1986) Strain rate effects on tensile properties of fiber reinforced concrete. In: Mindess S (ed) Proceedings of MRS symposium on cement based composites: strain rate effects on fracture. Materials Research Society, vol 64, Pittsburgh, pp 97–118
Körmeling HA, Reinhardt HW (1987) Strain rate effects on steel fiber concrete in uniaxial tension. Int J Cement Compos Lightweight Concrete 9(3):197–204
Banthia N, Chokri K, Ohama Y, Mindess S (1993) Fiber-reinforced cement based composites under tensile impact. Adv Cement Based Mater 1:131–141
Banthia N, Mindess S, Trottier J-F (1996) Impact resistance of steel fiber reinforced concrete. ACI Mater J 93(5):472–479
Rostásy FS, Hartwich K (1985) Compressive strength and deformation of steel fiber reinforced concrete under high rate of strain. Int J Cement Compos Lightweight Concrete 7(1):21–28
Suaris W, Shah SP (1982) Strain-rate effects in fiber-reinforced concrete subjected to impact and impulsive loading. Composites 153–159
Gopalaratnam VS, Shah SP (1986) Properties of steel fiber reinforced concrete subjected to impact loading. ACI Mater J 83(14):117–126
Lok TS, Zhao PJ (2004) Impact response of steel fiber-reinforced concrete using a split hopkinson pressure bar. J Mater Civil Eng 16(1):54–59
Sun W, Jiao C, Lai J (2005) Behavior of steel fiber reinforced high and ultra-high strength concrete at high strain rate. In: Proceedings, HPFRCC-2005 international workshop, Honolulu, Hawaii, USA
Bindiganavile V, Banthia N, Aarap B (2002) Impact response of ultra-high strength fiber-reinforced cement composite. ACI Mater J 99(6):543–548
Yang E, Li VC (2005) Rate dependence in engineered cementitious composites. In: Proceedings, HPFRCC-2005 international workshop. Honolulu, Hawaii, USA
Douglas KS, Billington SL (2005) Rate dependence in high-performance fiber reinforced cement-based composites for seismic application. In: Proceedings, HPFRCC-2005 international workshop, Honolulu, Hawaii, USA
Maalej M, Quek ST, Zhang J (2005) Behavior of hybrid-fiber engineered cementitious composites subjected to dynamic tensile loading and projectile impact. J Mater Civil Eng 17(2):143–152
Naaman AE (1970) Reinforcing mechanisms in ferrocement. M.S. Thesis, Massachusetts Institute of Technology, Civil Engineering Department, 152 pp
Naaman AE (1972) A statistical theory of strength for fiber reinforced concrete. Ph.D. Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 196 pp
Naaman AE (2000) Ferrocement & laminated cementitious composites. Techno Press 3000, Ann Arbor, Michigan
Kim D, El-Tawil S, Naaman AE (2007) Loading rate effect on pullout behaviour of deformed steel fibers. submitted to ACI Materials Journal
Banthia N, Trottier J-F (1991) Deformed steel fiber––cementitious matrix bond under impact. Cement Concrete Res 21:158–168