本文關鍵詞： 單向鋼纖維增強水泥基復合材料 纖維定向 纖維方向效應系數(shù) 劈拉強度 彎曲強度 抗剪強度 各向異性　出處：《河北工業(yè)大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：對鋼纖維水泥基拌合物施加磁場,可使其中鋼纖維方向與磁感應方向趨于一致,硬化后制備出單向鋼纖維增強水泥基材料。單向鋼纖維水泥基材料在纖維增強方向上,韌性、延性、強度等得到極大增強和提高。然而,由于鋼纖維的規(guī)律性分布,單向鋼纖維水泥基材料成為一種各向異性材料。目前的研究主要集中在纖維增強方向上的性能變化,非纖維增強方向上的性能尚待進一步分析研究。針對這種情況,本文對制備的單向鋼纖維水泥基材料力學性能的各向異性性能進行試驗研究。主要內(nèi)容如下:1.研究電磁定向階段鋼纖維在水泥基材料中的運動規(guī)律,分析了磁場強度、鋼纖維特征、水泥漿體粘度對鋼纖維定向運動過程的影響,確定了控制水泥基中鋼纖維方向的方法。2.分析了鋼纖維方向性對水泥砂漿劈裂抗拉性能的影響,測試了單向鋼纖維砂漿不同方向的劈裂抗拉強度,分析其各向異性,并對其破壞特征進行分析研究。鋼纖維摻量和不同基體強度時鋼纖維增強砂漿的劈裂抗拉強度各向異性,分析了不同纖維方向上的拉壓比與抗壓強度和劈裂抗拉強度之間的關系。3.分析了單向鋼纖維對水泥砂漿抗彎性能的增強機理,根據(jù)機理建立單向鋼纖維增強砂漿的抗彎強度模型。對單向鋼纖維增強水泥砂漿抗彎各向異性進行了試驗研究,測試了不同纖維方向時的彎曲荷載-撓度曲線、彎曲強度、彎曲韌度等性能。4.試驗研究單向鋼纖維增強水泥砂漿不同方向的抗剪性能,分析其抗剪各向異性,同時與普通鋼纖維水泥砂漿的抗剪性能對比,并對單向鋼纖維水泥砂漿不同纖維方向上的破壞形態(tài)進行分析研究。5.分析了鋼纖維方向性對水泥砂漿抗壓強度的影響機理,并對抗壓強度各向異性進行試驗研究,測試了不同纖維方向時的抗壓強度,同時與普通鋼纖維水泥砂漿的抗壓性能對比,并對其破壞形態(tài)進行分析。
[Abstract]:When the magnetic field is applied to the steel fiber cement base mixture, the direction of the steel fiber and the magnetic induction direction tend to be the same, and the unidirectional steel fiber reinforced cement base material is prepared after hardening. The unidirectional steel fiber cement base material is tenacity in the fiber reinforcement direction. Ductility and strength are greatly enhanced and improved. However, due to the regular distribution of steel fibers, unidirectional steel fiber cement materials become an anisotropic material. The performance in the non-fiber reinforcement direction needs further analysis and study. In this paper, the anisotropy of mechanical properties of unidirectional steel fiber cement-based materials is studied. The main contents are as follows: 1. The movement of steel fibers in cement-based materials during electromagnetic orientation is studied, and the magnetic field strength is analyzed. The influence of the characteristics of steel fiber and the viscosity of cement paste on the directional movement process of steel fiber is determined. The method of controlling the direction of steel fiber in cement matrix is determined. The influence of steel fiber directivity on the splitting and tensile properties of cement mortar is analyzed. The splitting tensile strength in different directions of unidirectional steel fiber mortar is tested, its anisotropy is analyzed, and its failure characteristics are studied. The splitting tensile strength anisotropy of steel fiber reinforced mortar is studied when the steel fiber content and the different matrix strength are different. The relationship between tensile compression ratio in different fiber directions and compressive strength and splitting tensile strength is analyzed. 3. The strengthening mechanism of unidirectional steel fiber on the flexural properties of cement mortar is analyzed. The flexural strength model of unidirectional steel fiber reinforced mortar was established according to the mechanism. The bending anisotropy of unidirectional steel fiber reinforced cement mortar was studied experimentally. The bending load-deflection curve and bending strength of unidirectional steel fiber reinforced cement mortar were measured. The shear resistance of unidirectional steel fiber reinforced cement mortar in different directions is studied, and its shear anisotropy is analyzed. At the same time, the shear resistance of unidirectional steel fiber reinforced cement mortar is compared with that of ordinary steel fiber cement mortar. The failure patterns of unidirectional steel fiber cement mortar in different fiber directions are analyzed. 5. The influence mechanism of steel fiber directivity on the compressive strength of cement mortar is analyzed, and the anisotropy of compressive strength is studied experimentally. The compressive strength of the cement mortar with different fiber directions was tested and the compressive strength of the mortar was compared with that of the ordinary steel fiber cement mortar. The failure mode of the mortar was analyzed.
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ177.62

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本文編號：1534440