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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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形状记忆合金智能混凝土材料的试验室分析
Experimental Analysis on Shape Memory Alloy Smart Concrete Composites
2014年第4期
形状记忆合金;钢纤维;智能混凝土材料;力学性能
Shape memory alloy; Steel fiber; Smart concerte composites; Mechanical performance
2014年第4期
1000-4637(2014)04-47-05
国家自然科学基金项目(11132003和11172033)和国家大学生创新创业训练计划项目(IECAUC13020)资助
刘兵飞,刘祥瑞,兰 天,刘玉涛,衡培哲
中国民航大学机场学院,天津 300300

刘兵飞,刘祥瑞,兰 天,刘玉涛,衡培哲

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摘  要:以混凝土为基体材料,将短切形状记忆合金(SMA)纤维和钢纤维分别掺入到混凝土中制备得SMA纤维智能混凝土材料和钢纤维智能混凝土材料。通过对不同的纤维的种类和掺量下的混凝土材料压缩、弯曲和劈裂试验,对SMA纤维智能混凝土材料的力学性能进行了实验室分析。结果表明,与纯混凝土材料相比,SMA纤维与钢纤维智能混凝土材料的抗压、抗弯和抗剪切性能明显提高;当SMA纤维体积掺量为1%时,其相应的力学性能较纯混凝土材料高30%~50%;当混杂体积掺量为2%时,其力学性能较1%时高20%~40%,而当SMA纤维体积含量为3%时,其力学性能相较前两者均降低;SMA智能混凝土材料的力学性能低于相同掺量的钢纤维混凝土材料。Abstract:TheSMAfiberconcretecompositesarepreparedbyusingtheconcreteasthematrixmaterial,andtheshort-cutSMAfiberandsteelfiberastheinclusions.Themechanicalpropertiesofthesmartfiberconcretecompositeswithdifferentfiberssuchascompression,bendingandsplittingaretested.Theresultsshowthatcomparedwithpureconcretematerial,theanti-pressure,anti-bendingandshearperformanceofsmartconcretematerialwithSMAfiberandsteelfiberarebetter.WhenthevolumefractionoftheSMAfiberis1%,themechanicalperformanceofthecompositeincreasesby30%~50%,whenthevolumefractionoftheSMAfiberis2%,themechanicalperformanceofthecompositeincreasesby20%~40%,whilethemechanicalperformanceislowerdownwhenthevolumefractionoftheSMAfiberis3%.ThemechanicalperformanceofSMAsmartconcreteislowerthanthatofsteelfiberconcretecompositesunderthesamevolumefractionofsteelfiber.
英文名 : Experimental Analysis on Shape Memory Alloy Smart Concrete Composites
刊期 : 2014年第4期
关键词 : 形状记忆合金;钢纤维;智能混凝土材料;力学性能
Key words : Shape memory alloy; Steel fiber; Smart concerte composites; Mechanical performance
刊期 : 2014年第4期
DOI :
文章编号 : 1000-4637(2014)04-47-05
基金项目 : 国家自然科学基金项目(11132003和11172033)和国家大学生创新创业训练计划项目(IECAUC13020)资助
作者 : 刘兵飞,刘祥瑞,兰 天,刘玉涛,衡培哲
单位 : 中国民航大学机场学院,天津 300300

刘兵飞,刘祥瑞,兰 天,刘玉涛,衡培哲

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:以混凝土为基体材料,将短切形状记忆合金(SMA)纤维和钢纤维分别掺入到混凝土中制备得SMA纤维智能混凝土材料和钢纤维智能混凝土材料。通过对不同的纤维的种类和掺量下的混凝土材料压缩、弯曲和劈裂试验,对SMA纤维智能混凝土材料的力学性能进行了实验室分析。结果表明,与纯混凝土材料相比,SMA纤维与钢纤维智能混凝土材料的抗压、抗弯和抗剪切性能明显提高;当SMA纤维体积掺量为1%时,其相应的力学性能较纯混凝土材料高30%~50%;当混杂体积掺量为2%时,其力学性能较1%时高20%~40%,而当SMA纤维体积含量为3%时,其力学性能相较前两者均降低;SMA智能混凝土材料的力学性能低于相同掺量的钢纤维混凝土材料。

Abstract:The SMA fiber concrete composites are prepared by using the concrete as the matrix material, and the short-cut SMA fiber and steel fiber as the inclusions. The mechanical properties of the smart fiber concrete composites with different fibers such as compression, bending and splitting are tested. The results show that compared with pure concrete material, the anti-pressure, anti-bending and shear performance of smart concrete material with SMA fiber and steel fiber are better. When the volume fraction of the SMA fiber is 1%,the mechanical performance of the composite increases by 30%~50%, when the volume fraction of the SMA fiber is 2%, the mechanical performance of the composite increases by 20%~40%, while the mechanical performance is lower down when the volume fraction of the SMA fiber is 3%. The mechanical performance of SMA smart concrete is lower than that of steel fiber concrete composites under the same volume fraction of steel fiber. 

关键词:
形状记忆合金;钢纤维;智能混凝土材料;力学性能
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(1)加入一定含量的纤维后,随着纤维含量的增加,增强纤维智能混凝土材料的力学性能不断提高,而当含量超过一定数值后,力学性能会降低。
(2)加入SMA纤维的智能混凝土材料,在荷载作用下不能使得SMA材料发生相变,其相变储能特性不能在抗弯、抗压和劈裂试验中得到体现。
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