水平定向钢纤维混凝土的制备与力学性能

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.