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《定向鋼纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料軸拉力學(xué)性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號(hào)：TU528.57密級：公開UDC：624編號(hào)：201431603031河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文定向鋼纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料軸拉力學(xué)性能研究論文作者：葛志明學(xué)生類別：全日制學(xué)位類別：工程碩士領(lǐng)域名稱：建筑與土木工程指導(dǎo)教師：慕儒職稱：正高級工程師資助基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（51578208）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofArchitectureandCivilEngineeringSTUDYONUNIAXIALTENSILEMECHANICALPROPERTIES
2、OFALIGNEDSTEELFIBERREINFORCEDCEMENTITIOUSCOMPOSITESbyGeZhimingSupervisor:ProfessorMuRuMay2017ThisworksupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(Nos.51578208)摘要將鋼纖維均勻摻入到混凝土中可有效起到增強(qiáng)、增韌的作用，進(jìn)而改善混凝土抗拉強(qiáng)度低、脆性大、易開裂的缺點(diǎn)。鋼纖維在基體中的分布方向影響其增強(qiáng)、增韌的效應(yīng)，從而影響鋼纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的抗拉力學(xué)性能。定向鋼纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料內(nèi)鋼纖維按一定規(guī)律排列，當(dāng)鋼纖
3、維分布方向與受拉方向一致時(shí)，其增強(qiáng)、增韌效應(yīng)最大，材料的抗拉性能有明顯提高。目前，關(guān)于定向鋼纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料抗拉性能的研究鮮有報(bào)道，為此，本文通過開展單軸拉伸試驗(yàn)定量研究了定向鋼纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的抗拉性能，具體研究工作及成果如下：(1)自行設(shè)計(jì)并制備不同纖維摻量、纖維類型和基體強(qiáng)度的定向及普通亂向鋼纖維水泥砂漿試件，其中定向鋼纖維水泥砂漿試件的制備通過施加外部勻強(qiáng)磁場實(shí)現(xiàn)鋼纖維在新拌水泥砂漿中的定向控制，使纖維方向趨向與受拉方向一致。(2)采用改進(jìn)的粘鋼法進(jìn)行軸拉試驗(yàn)，獲得不同因素下定向及普通亂向鋼纖維水泥砂漿試件軸拉應(yīng)力—應(yīng)變?nèi)€。對比研究了定向及普通亂向鋼纖維水泥砂漿的軸
4、拉性能，定量分析了纖維摻量、纖維類型、基體強(qiáng)度對軸拉性能的影響。研究表明，定向鋼纖維水泥砂漿的軸拉強(qiáng)度和韌性均高于普通亂向鋼纖維水泥砂漿，且軸拉韌性提高顯著；定向及普通亂向鋼纖維水泥砂漿的軸拉性能隨著纖維摻量和基體強(qiáng)度的提高而提高，且定向鋼纖維水泥砂漿軸拉性能提高的幅度大于普通亂向鋼纖維水泥砂漿；異型鋼纖維（波浪型、端鉤型）水泥砂漿的軸拉性能高于圓直型鋼纖維水泥砂漿，且纖維定向使異型鋼纖維的優(yōu)勢作用更加明顯。(3)基于數(shù)字圖像相關(guān)方法測量了鋼纖維水泥砂漿試件表面的全場應(yīng)變分布，揭示了軸拉荷載作用下試件損傷斷裂的演變規(guī)律。研究表明，鋼纖維水泥砂漿試件的受拉損傷斷裂存在單縫開裂和多縫開裂，當(dāng)水
5、灰比達(dá)到0.32，纖維摻量達(dá)到2.0%時(shí)，定向鋼纖維水泥砂漿試件出現(xiàn)了明顯的多縫開裂現(xiàn)象。(4)基于纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料單軸拉伸模型分析研究了水泥基復(fù)合材料中定向分布鋼纖維的橋聯(lián)應(yīng)力，進(jìn)而研究了定向鋼纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料拉伸軟化曲線，通過試驗(yàn)曲線與模型預(yù)測曲線的對比驗(yàn)證了模型的合理性和適用性。關(guān)鍵詞：定向鋼纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料；單軸拉伸；應(yīng)力—應(yīng)變?nèi)€；數(shù)字圖像相關(guān)方法；橋聯(lián)應(yīng)力IABSTRACTAddingsteelfiberintoconcretecangiveplaytoitsstrengtheningandtougheningeffectandovercometheshor
6、tcomingsoflowtensilestrength,highbrittlenessandeasy-crackingsignificantly.Thedistributiondirectionofsteelfiberinthematrixhasagreatimpactontheeffectofstrengtheningandtoughening,accordingly,itinfluencestensilemechanicalpropertiesofsteelfiberreinforcedcementitiouscomposites.Steelfibersarearrangedacco
7、rdingtoacertainruleinalignedsteelfiberreinforcedcementitiouscomposites(ASFRC),themosteffectivestateofstrengtheningandtougheningisthatthefiberorientationissametotheorientationoftheprincipaltensilestress,andthetens
