有關鋼纖維在混凝土中的分布及其彎曲性能的實驗

??眾所周知，在當前現代化建筑工程施工過程中，混凝土作為不可或缺的一員，已經得到廣泛的應用?；炷辆哂斜姸鄡烖c，如具有比較高的抗壓強度、原材料比較容易獲得和具體施工比較簡單等。然而由于普通混凝土脆性比較高，在實際的工程應用中，會出現微裂縫的擴展，極大的影響工程質量。

??纖維混凝土與普通混凝土相比，可以明顯提高普通混凝土的抗拉強度，改善混凝土的韌性，并且可以阻止混凝土基體內部微裂縫的擴展，延緩混凝土宏觀裂縫的出現和擴大。因此纖維混凝土目前是普通混凝土最好的升級產品。在各類纖維混凝土中，使用最廣泛，最被人能所接受的是鋼纖維混凝土。

??本次實驗采用的標準分別是德國工業標準(DIN)和國際材料與結構聯合會推薦標準(RILEM TC162-TDF)，對于鋼纖維混凝土的韌性，國際上一般采用鋼纖維混凝土的抗彎性能來衡量其韌性。我們采用同一品質的鋼纖維，分別從纖維摻量、基體強度、破壞截面纖維根數和鋼纖維在梁截面上的分布等角度分析其對混凝土的彎拉強度和彎曲韌性的影響。通過分析十幾種不同的鋼纖維在混凝土中的分布情況，提出了單位體積纖維根數和單位面積纖維根數之前的數學關系表達式，并且統計并分析單位體積鋼纖維根數和鋼纖維間距的關系。利用分層法得出單位體積纖維根數與等效抗彎強度的關系;根據彎曲荷載-撓度曲線,利用反分析方法求得了簡化的受拉本構模型及應力-裂縫口擴展位移(σ-ω)關系。

??通過分析本次實驗結果，得到如下結論：

??1、鋼纖維混凝土梁的能量吸收值和等效抗彎強度與鋼纖維慘量成正相關。

??2、鋼纖維混凝土開裂后的性能與鋼纖維摻量和破壞界面的鋼纖維分布有關，由于存在鋼纖維摻量低而鋼纖維混凝土韌性較高的試驗梁，因此，相比之下破壞界面的鋼纖維分布對鋼纖維混凝土開裂后性能的影響比鋼纖維摻量更為重要。

??3、通過對試驗數據的回歸分析，得到了單位體積鋼纖維根數與單位面積鋼纖維根數的數學關系，由此可以預測不同纖維摻量時鋼纖維混凝土中破壞界面的鋼纖維根數。

??4、由以上結論，可以根據單位體積的鋼纖維根據來預測鋼纖維混凝土中的鋼纖維間距和其等效抗彎強度。