纖維混凝土界面性能及纖維作用機理研究.pdf

1、水泥混凝土是近代最廣泛使用的建筑材料,也是當前最大宗的人造材料.由于混凝土具有良好的耐水性、可塑性和原料來源廣、生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)成本低、應用方便等優(yōu)點一直為工程界所青睞.從發(fā)展趨勢來看,在今后相當長的時期內(nèi)水泥混凝土仍起著不可替代的作用,仍將是應用最廣、用量最大的建筑材料.但混凝土的自身缺陷也限制了它的應用范圍和效果.纖維混凝土可有效的改善混凝土的性能,所以自纖維混凝土問世以來一直受到國內(nèi)外研究機構(gòu)和學者的重視.該文研究了纖維在混凝土

2、中的作用機理,分析、總結(jié)提出了提高纖維混凝土性能的有效方法和途徑.首先研究了纖維與混凝土基體之間界面的粘結(jié)性能.從理論方面計算了纖維受力后在脫粘和拔出過程中界面剪應力的變化.并采用彈簧粘結(jié)單元用有限元方法模擬了纖維與基體的粘結(jié)性能.其次從兩方面分析和研究了纖維對混凝土改性的機理.在混凝土硬化過程中纖維改善了混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu),主要表現(xiàn)在減少了混凝土的塑性裂紋和內(nèi)部微裂紋的數(shù)量和尺寸,提高了混凝土材料介質(zhì)的連續(xù)性,從而改善了混凝土的綜合性能

3、.在纖維混凝土受力過程中纖維改變了混凝土基體的應力場,從而改變了纖維混凝土的力學性能.然后運用斷裂力學的觀點和方法分析了纖維對混凝土的增強、增韌機理.計算過程中考慮了纖維與混凝土之間相互粘結(jié)并滑移的真實過程.在纖維混凝土受力過程中,纖維起到阻止混凝土中原有裂紋以及受力過程中新生裂紋擴展的作用.特別是裂紋上橋聯(lián)纖維的阻裂作用,使纖維混凝土的強度和韌性得到了不同程度的提高.提高纖維與混凝土界面過渡區(qū)的密實度,增加纖維的摻量、長度和表面的粗糙