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作者：朱贵旺;秦磊;丁蔚健;李坪峰;孙明;
单位：济南大学土木建筑学院;南方科技大学力学与航空航天工程系;深圳信息职业技术学院交通与环境学院;
摘要：为了探究新型增强材料代替纤维提高混凝土弯曲韧性的可行性,本研究通过3D打印聚乳酸(PLA)制备了超材料,并将超材料嵌入水泥基材料中,利用三点弯曲和声发射联合测量技术,研究超材料与聚丙烯(PP)纤维在弯曲荷载作用下的裂缝发展演化规律及力学性能,并从微观角度分析揭示了超材料和纤维的断裂行为,以及超材料对水泥基材料弯曲韧性的影响。结果表明,试件嵌入超材料时的抗弯强度较掺入PP纤维时提升了40.4%,较对照组提升了116.8%,超材料大幅提高了水泥基材料的抗弯强度,并使其破坏模式由单一裂缝模式转变为多裂缝模式,脆性破坏转变为塑性破坏,而PP纤维仅提高了水泥基材料的抗弯强度。超材料在稳定增长阶段和失稳开裂阶段的拉伸裂纹比例较PP纤维明显提高,在此阶段,超材料韧性指数分别是PP纤维的16.75倍和4.37倍。
关键词：超材料;;水泥基材料;;弯曲韧性;;多裂缝模式;;塑性破坏;;声发射;;拉伸裂纹
基金资助：国家自然科学基金(52308271);; 深圳市高层次人才科研启动项目(RC2022-004)
