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(qiáng)水泥基復(fù)合材料以其優(yōu)良的力學(xué)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(kuò)展，改善了混凝土力學(xué)性能和耐久性。但這種增強(qiáng)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(duì)準(zhǔn)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(shí)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(yàn)-電磁感

2、應(yīng)法進(jìn)行了試驗(yàn)研究，分別采用巴塞羅那試驗(yàn)和四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)測(cè)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(jì)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(zhǔn)試驗(yàn)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(yàn)的可行性，并測(cè)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(cè)基體內(nèi)纖維含量;通過立

3、方體試件三個(gè)對(duì)立面電感增量比例關(guān)系可估計(jì)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(yàn)測(cè)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(cè)試方向不同，表現(xiàn)出不同的力學(xué)性能和韌性;不同方向分布的纖維對(duì)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(biāo)與纖維作用成比例可以預(yù)測(cè)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(yàn)確定的纖維空間分布看作兩個(gè)

4、單位向量，采用夾角余弦的方法進(jìn)行分析，兩向量相似度較高，可看出用兩種試驗(yàn)方法確定的SFRC試件中纖維空間分布基本相同，兩種試驗(yàn)方法可以相互驗(yàn)證。
　　(4)基于圖像分析法通過MATLAB編程統(tǒng)計(jì)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(gè)組分對(duì)活性粉末混凝土工作性和力學(xué)性能的影