鋼纖維在混凝土基體中的分布規(guī)律及與韌性的關(guān)系.pdf

1、纖維增強水泥基復合材料以其優(yōu)良的力學性能在建筑領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。纖維在基體中能夠橋接宏觀裂縫，限制微觀裂縫的擴展，改善了混凝土力學性能和耐久性。但這種增強作用主要取決于纖維在基體內(nèi)的空間分布情況。因此，了解基體內(nèi)部纖維分布情況，對準確判定纖維混凝土的性能具有重要的意義。
　　本文為研究纖維在自密實混凝土和活性粉末混凝土(Reactive powder concrete，RPC)試件內(nèi)的空間分布情況，采用非破壞性試驗-電磁感

2、應(yīng)法進行了試驗研究，分別采用巴塞羅那試驗和四點彎曲試驗測試了纖維混凝土的韌性，基于圖像分析法通過MATLAB編程統(tǒng)計了纖維在破壞截面內(nèi)的分布情況，主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)利用校準試驗首先探討了電磁感應(yīng)法用于鋼纖維混凝土(Steel fiber reinforcedconcrete，SFRC)試驗的可行性，并測試了SFRC試件的電感參數(shù)，結(jié)果表明:鋼纖維含量與電感增量之間存在顯著的線性比例關(guān)系，可用于估測基體內(nèi)纖維含量;通過立

3、方體試件三個對立面電感增量比例關(guān)系可估計纖維的空間分布情況。
　　(2)為分析了試件局壓開裂后的韌性，采用簡化的巴塞羅那試驗測試了立方體試件的不同方向的局壓性能。結(jié)果表明:SFRC各向異性，測試方向不同，表現(xiàn)出不同的力學性能和韌性;不同方向分布的纖維對基體有明顯的增韌阻裂效果，根據(jù)試件開裂后的韌性指標與纖維作用成比例可以預(yù)測鋼纖維在基體內(nèi)的不同方向上的分布情況
　　(3)將由電磁感應(yīng)法和巴塞羅那試驗確定的纖維空間分布看作兩個

4、單位向量，采用夾角余弦的方法進行分析，兩向量相似度較高，可看出用兩種試驗方法確定的SFRC試件中纖維空間分布基本相同，兩種試驗方法可以相互驗證。
　　(4)基于圖像分析法通過MATLAB編程統(tǒng)計了纖維在SFRC梁破壞截面內(nèi)的分布情況，結(jié)果表明:截面內(nèi)纖維的總根數(shù)、纖維平均間距、纖維的方向效能系數(shù)與彎曲韌性密切相關(guān)，本文建立了截面內(nèi)纖維分布參數(shù)與彎曲韌性之間的關(guān)系。
　　(5)研究了各個組分對活性粉末混凝土工作性和力學性能的影