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将纤维均匀掺入普通水泥土中拌制而成的纤维水泥土,具有较高的强度和塑性变形特性,在工程中得到了普遍的应用。本文选用玄武岩纤维水泥土为试验对象,对掺量为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5%的水泥土静态压拉力学特性进行了研究;然后采用Φ50mm变截面Hopkinson压杆实验装置,对6种不同纤维掺量的水泥土开展了冲击压缩和动态劈裂试验;结合扫描电子显微镜试验,进一步分析了玄武岩纤维提升水泥土性能的内在机理。(1)对玄武岩纤维掺量为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5%的水泥土分别进行静态抗压、劈裂抗拉强度试验,观察并分析了试样的破坏形态,探讨了静态荷载作用下玄武岩纤维掺量对水泥土应力-应变关系、强度和破坏应变的影响规律,确定了玄武岩纤维的合适掺量为1.5%。(2)采用SHPB试验系统,对6种不同玄武岩纤维掺量的水泥土试样分别开展冲击压缩和动态劈裂试验,探讨了高应变率下玄武岩纤维掺量对水泥土动应力-应变曲线和动强度的影响;从能量角度分析了水泥土试样的破坏过程,建立了玄武岩纤维掺量与吸收能的关系,结果表明,随着玄武岩纤维掺量在0-2.5%范围内增大时,吸收能呈先增大后减小的趋势,在纤维掺量为1.5%-2.0%时吸收能出现最大值;对试样破坏形态进行分析,并对破碎碎块进行筛分统计,建立玄武岩纤维掺量与分形维数以及分形维数与吸收能之间的关系。试验确定动态荷载下玄武岩纤维增强水泥土的合适掺量为1.5%。(3)通过微观结构分析,比较普通水泥土和玄武岩纤维水泥土的内部微观构造,观察发现,28d龄期、不同纤维掺量的水泥土内部,都已生成了许多纤维状、片状等形态的水泥水化产物,使得水泥土的内部结构更加密实;然后,分析了玄武岩纤维水泥土的增强机理和界面处的粘结性,验证了玄武岩纤维的拉筋阻裂作用,同时,观察不同玄武岩纤维掺量下水泥土内部的几何特征,并结合复合材料观点,定性评价玄武岩纤维水泥土的性能,进一步地解释了玄武岩纤维增强水泥土性能的内在机理。通过对不同玄武岩纤维掺量的水泥土在静态压拉、动态SHPB试验中强度数据、破坏应变、应力-应变曲线规律等,以及SEM试验中分析的结果进行综合考虑,选取玄武岩纤维的合适掺量为1.5%。