基于SHPB的砒砂岩地聚物水泥复合土动态力学特性

为探究砒砂岩地聚物水泥复合土在冲击载荷作用下的力学性能,实现大量松散砒砂岩在农业工程的有效利用,该研究通过分离式霍普金森压杆（Split Hopkinson Pressure Bars,SHPB）冲击试验,探究了不同应变率下砒砂岩地聚物水泥复合土的力学特性。通过破碎颗粒筛分统计,得到了砒砂岩地聚物水泥复合土在冲击荷载作用下的破碎特征,从能量的角度建立了不同冲击荷载作用与砒砂岩碎块平均块径及分形维数的相关关系。结果表明：砒砂岩地聚物水泥复合土动力增大系数与应变率密切相关,当应变率小于64.67 s-1时,动力增大系数与应变率对数呈线性关系,当应变率大于等于64.67 s-1时,动力增大系数与应变率对数呈非线性关系。随着能量吸收通量密度的增大,试块破碎平均块径呈幂函数减小,分形维数先减小后增大;在能量吸收通量密度为29.08 J/(s•m2)时出现分界点,此时分形维数最小,破碎块体粒径最不均匀;当小于该分界点时,分形维数随能量吸收通量密度的增大不断减小,当大于等于该分界点时,分形维数呈幂函数上升。该研究可为砒砂岩地聚物水泥复合土在农业水利中用作田间排水或输水工程材料及农村道路铺设路基材料等提供参考。