摘要
目的 为研究碳纤维(Carbon Fiber,CF)在注浆固结体试块(Grouting consolidation body,GCB)内的增韧阻裂作用,方法 分别对0%,0.5%,1%,1.5%CF掺量的GCB进行三点弯曲试验,并结合电镜扫描试验(SEM)探究CF的增韧阻裂性能;通过0%CF、1%CF掺量的GCB三点弯曲数值模拟试验,多尺度(细观-宏观)、多角度研究GCB中CF增韧阻裂机理。结果 1%CFGCB抗拉强度、韧性指数及断裂韧性性能更优;CF在基体内失效模式为脱黏破坏、拉伸破坏及剪切破坏,拉伸破坏面光滑平整,剪切破坏面为45°斜截面。GCB室内试验与模拟试验的破坏模式、应力-应变曲线基本一致;1%CF-GCB抗拉强度高达5.54 MPa,较0%CF提高了18%。结论模型底部CF受力大于中上部,随机分布的CF和砂砾影响裂纹扩展路径。研究成果可为后续深入研究CF增韧阻裂机理提供参考依据。