内埋炸药下超高韧性水泥基复合材料的抗爆性能*

吴 平，徐世烺，李庆华，周 飞，陈柏锟，蒋 霄，AL MANSOUR Ahmed

（浙江大学高性能建筑结构与材料研究所，浙江 杭州 310058）

近年来，随着恐怖主义事件和局部冲突的频繁发生，出现了各种高精度、超高速以及高智能武器，要求防护结构具有更高的抗侵彻和抗爆炸能力[1]，特别是军事防御体、机场跑道、超大型桥梁、大坝等特殊结构。有一类钻地武器，它并不是在接触到靶体后就立刻爆炸，而是先侵入防御体一定深度后再发生爆炸[2-4]，这种爆炸现象与接触爆炸不同，接触爆炸的大部分能量都传递到了空气中，而这种爆炸的大部分爆炸能量都作用在了打击目标上，能造成更大的损伤。因此，有必要研究这类炸药埋深爆炸现象。王成等[5]通过数值模拟研究了不同炸药埋深下混凝土靶体爆破漏斗坑半径的变化规律，结果表明，随着炸药埋深的增加，爆破漏斗坑的半径会先增大后减小。Lai 等[6]对超高性能混凝土进行了不同炸药量的埋深爆炸实验，发现加入玄武岩纤维和钢纤维可以有效提高混凝土的抗爆炸性能。但是钢纤维混凝土本身延性较差，在爆炸荷载作用下，纤维以拔出现象为主，其破坏模式以单一裂缝破坏为主，本质上没有改变混凝土破坏呈脆性破坏这一特点[7]。

y=-143 575.138-227.053x1+1 389.963x2-238.091x3+1 123.636x4+893.114x5-1 047.609x6+1 730.197x7+567.478x8

超高韧性水泥基复合材料(ultra-high toughnesscementitiouscomposites,UHTCC[8]，也被称为ECC[9-10]、SHCC[11]等)具有多缝开裂、高拉伸韧性、高耐久性以及良好的能量吸收能力[12-14]，在防护工程领域具有广阔的应用前景，对UHTCC动态力学性能的研究也较多。刘问[15]通过落锤实验对普通混凝土和UHTCC进行了抗冲击性能研究，发现UHTCC冲击耗能能力是普通混凝土的47.8倍，初裂后吸收能量的能力是普通混凝土的1089.9倍。……