等离子体改性纤维增强油井水泥石的动态破坏规律

利用霍普金森杆及高速-高分辨摄像技术,对比研究了纤维素纤维(CF)和改性纤维素纤维对动载荷下水泥石的力学性能、能量演变、裂纹扩展及界面破坏形式的影响.结果 表明:在动载荷下水泥石的失效过程可分为4个时期,压密、微裂纹扩展、能量积累和能量释放.其中第3个时期,比能量的积累将直接影响试样的抗压强度,且当纤维掺入量相同时,掺入未改性纤维素纤维(UCF)的试样相较于改性纤维素纤维(MCF)的试样吸收能量更多,抗压强度更好;低温等离子体改性可以在纤维素纤维表面引入含氧基团,使MCF与水泥基体界面结合更为紧密,这使试样能量更偏向在漂珠等缺陷处进行聚集和释放,失效结果表现为改性纤维素纤维-油井水泥复合材料(MCF-OWC)在动载荷下抗压强度更低,失效后破碎程度更低.