定向钢纤维混凝土中钢纤维分布特性研究

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钢纤维混凝土具有很好的抗拉性能、韧性、抗裂性能。普通钢纤维混凝土中钢纤维随机分布，纤维方向效应系数约为0.5。定向钢纤维混凝土中，绝大部分钢纤维方向相同，该方向上钢纤维的方向效应系数大幅度提高。定向钢纤维混凝土是通过对钢纤维混凝土拌合物施加匀强磁场，使其中钢纤维转动到预定方向，凝结硬化后即制备出定向钢纤维混凝土。定向钢纤维混凝土中钢纤维的定向效果，即钢纤维方向效应系数，直接影响其增强效果，有必要对此进行深入分析。本文主要研究了混凝土拌合物粘度、钢纤维体积掺量、粗骨料含量、粗骨料最大粒径对钢纤维定向的影响，并通过CT扫描更加直观和精确的研究了钢纤维在混凝土中的分布特性，最后分析了定向钢纤维较乱向钢纤维对混凝土的增强效率及钢纤维分布方向对混凝土拌合物泌水的影响。本文主要研究内容如下： 1.利用X-CT技术在不破坏混凝土试件的情况下得到钢纤维混凝土截面图像，进行三维重构得到钢纤维在混凝土内部的分布情况，通过图像处理技术得到了纤维的空间坐标值，极大地提高了研究方法的准确性和精度。 2.砂浆拌合物粘度是影响钢纤维转动的重要因素，水灰比越大、胶砂比越小及减水剂用量越多，拌合物粘度越小，钢纤维转动越容易，则定向效果越好。 3.与拉应力力方向（定向钢纤维设计方向）呈30°范围内的钢纤维起主要增强作用。定向钢纤维水泥砂浆中该范围内的纤维数量百分比达75%以上，定向钢纤维混凝土中该范围内的纤维数量百分比达60%以上。 4.定向钢纤维增强水泥砂浆中，钢纤维方向效应系数较乱向钢纤维提高120%以上。水灰比越大，钢纤维的体积掺量的越小，定向钢纤维方向效应系数提高越大；定向钢纤维增强混凝土中，定向钢纤维方向效应系数较乱向钢纤维提高80%以上。 5.定向钢纤维混凝土拌合物的泌水小于普通钢纤维混凝土，原因在于定向钢纤维水平分布，定向钢纤维表面吸附一部分水分，并沿纤维方向游离，使得拌合物泌水减少。

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作者
马艳奉;
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作者单位

河北工业大学;

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授予单位河北工业大学;
学科结构工程
授予学位硕士
导师姓名慕儒;
年度 2016
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类建筑材料;隧道工程;
关键词
定向; 钢纤维混凝土; 纤维分布;

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