刚玉骨料超高性能水泥基材料抗侵彻试验和细观数值模拟

摘要：

混凝土抗钻地武器侵彻能力由基体强度和骨料硬度与粒径共同控制。为了研发具备更高抗侵彻能力的混凝土材料，利用刚玉超高强高硬的特点，将刚玉碎石作为粗骨料，制备出刚玉骨料超高性能水泥基材料（CA-UHPCC）。开展了不同骨料粒径（5～20 mm、35～45 mm、65～75 mm）的 CA-UHPCC 以及高强混凝土（HSC）靶体的中等口径弹体侵彻试验。通过与前期完成的玄武岩骨料超高性能水泥基（BA-UHPCC）靶体的弹体侵彻试验进行对比，验证了 CA-UHPCC 较BA-UHPCC 和 HSC 具备更加优异的抗侵彻性能。进一步建立了考虑粗骨料形状随机生成和空间位置随机分布以及粗骨料／砂浆界面层的混凝土三维细观模型，对弹体冲击速度，骨料类型和体积率对混凝土靶体抗侵彻性能的影响进行了细观数值模拟。结果表明，靶体抗侵彻能力随着骨料强（硬）度，粒径和体积率的增大而提高，高强（硬）度和大粒径（大于1．5倍弹径）粗骨料可引起弹体磨蚀和断裂。

关键词：超高性能水泥基材料、刚玉、侵彻、细观模型、数值模拟

所属期刊栏目：36

分类号：TU528.572(建筑材料)

资助基金：国家自然科学基金创新研究群体科学基金51321064；国家自然科学基金重点项目51438003

在线出版日期：2017-03-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：55-63