水平定向钢纤维混凝土的制备与力学性能

作者：卿龙邦 毕梦迪 慕儒 邢鹏

单位：1.河北工业大学土木与交通学院2.中交基础设施养护集团有限公司

关键词：钢纤维混凝土  二维定向钢纤维  力学性能  纤维分布  声发射

分类号：

出版年,卷(期):页码：2023,51(5):1210-1218

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20220828

摘要：

钢纤维混凝土(SFRC)中钢纤维方向对其力学性能有显著影响，楼板、地坪、路面等工程中，竖直方向的钢纤维有害无益，钢纤维水平随机分布最为有利。为改善钢纤维混凝土结构的力学性能，提高钢纤维的增强效率，通过旋转磁场对基体中的钢纤维进行调控定向，制备出水平定向钢纤维混凝土(2D-SFRC)。测试比较了2D-SFRC和随机乱向钢纤维混凝土(RD-SFRC)的劈拉性能、棱柱体试件和圆板试件的弯曲性能，同时利用断面纤维分布特征和声发射技术揭示了水平定向钢纤维的增强机理。结果表明，与RD-SFRC相比，2D-SFRC的各项力学性能显著提升。钢纤维分布统计和声发射分析表明，2D-SFRC力学性能提高的主要原因是，断面纤维数量增加、纤维方向有效系数提高。水平定向钢纤维混凝土具有高性能和低成本的特点，对于提高工程质量、节约材料具有重要意义。

基金项目：

国家自然科学基金优青项目(52022027)； 国家自然科学基金面上项目(52078180,52178199)； 河北省自然科学基金项目(E2022202141,E2020202151)； 河北省高校科研重点项目(ZD2019072,ZD2020190)；

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