斷裂性能是鋼纖維混凝土重要的力學性能之一,研究鋼纖維混凝土的斷裂特性,對研究鋼纖維混凝土材料和結(jié)構(gòu)具有重要意義。本文從細觀角度出發(fā)采用數(shù)值計算方法,建立C30鋼纖維混凝土細觀數(shù)值模型,對鋼纖維混凝土斷裂破壞問題進行研究,討論粗骨料最大粒徑、鋼纖維長度和體積率對鋼纖維混凝土裂紋演化過程以及斷裂能的影響。主要內(nèi)容包括:1、進行了鋼纖維混凝土微觀掃描電鏡試驗,研究了粗骨料最大粒徑和鋼纖維長度對鋼纖維混凝土中骨料-砂漿界面和鋼纖維-砂漿界面過渡區(qū)厚度的影響。結(jié)果表明:骨料-砂漿界面過渡區(qū)厚度隨粗骨料最大粒徑的增大而增大,鋼纖維-砂漿界面過渡區(qū)厚度隨鋼纖維長度的增加有所降低。根據(jù)微觀試驗結(jié)果,建立鋼纖維混凝土細觀數(shù)值模型時,選取模型中細觀組分界面的厚度為0.2mm。2、建立了鋼纖維混凝土二維數(shù)值模型。在細觀層次上將鋼纖維混凝土看做由粗骨料、砂漿、鋼纖維、骨料-砂漿界面和鋼纖維-砂漿界面組成的五相復合材料。利用MATLAB軟件,根據(jù)蒙特卡羅法產(chǎn)生隨機數(shù),結(jié)合點-線距離計算和線-線相交判斷的方法,實現(xiàn)了鋼纖維和粗骨料的隨機分布。3、進行了鋼纖維混凝土三點彎曲梁斷裂破壞數(shù)值模擬,分析了普通混凝土與鋼纖... 

【文章來源】：鄭州大學河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

混凝土界面過渡區(qū)微觀結(jié)構(gòu)示意圖

該區(qū)主要由 C-S-H 凝膠組成，孔隙率較高。圖 2.2 鋼纖維-砂漿界面過渡區(qū)微觀結(jié)構(gòu)示意圖2.2 界面過渡區(qū)微觀試驗目前學者大多采用掃描電鏡（SEM）對界面過渡區(qū)的微觀結(jié)構(gòu)進行研究，掃描電鏡的工作原理是利用發(fā)射出的電子束在樣品表面掃描，在樣品表面激發(fā)出次級電子，其中激發(fā)出的次級電子數(shù)量與樣品表面結(jié)構(gòu)即電子束入射角有關，樣品表面激發(fā)出的次級電子被探測器收集并由閃爍器轉(zhuǎn)換為光信號，最后通過光電倍增管和放大器轉(zhuǎn)換成電信號�；谝陨显恚ㄟ^控制電子束在熒光屏上的強度，顯示出與電子束同步的掃描圖像。入射電子掃描樣品表面時，會使樣品原子激發(fā)產(chǎn)生的電子，這些電子稱之為二次電子（SE）。二次電子能量較低，一般不超過 50eV。在樣品表面被檢測到的二次電子深度通常在 10nm 范圍內(nèi)。二次電子一般只能在電子束轟擊區(qū)附近的范圍內(nèi)發(fā)射，因此獲得的圖像分辨率較好。入射電子掃描樣品表面時，與樣品原子發(fā)生碰撞使其運動方向發(fā)生改變，經(jīng)多次碰撞后又由樣品表面散射出來的電子稱之為背散射電子（BSE），其能量與入射電子的能量相近。如利用掃描電鏡背散射電子技術(shù)獲得的鋼纖維混凝土微觀圖像，可以根據(jù)圖片灰度的差異較快的分辨出鋼纖維混凝土樣品中孔洞、鋼纖維、骨料和水泥水化產(chǎn)物等。二次電子和背散射電子在

2.2.2 試樣制備（1）取樣：對養(yǎng)護 28 天后的鋼纖維混凝土試件，用切割機切取尺寸不大于 15mm×15mm×10mm 的試樣，由于切割技術(shù)無法保留鋼纖維表面的完整結(jié)構(gòu)，因此采用人工敲碎鋼纖維混凝土試塊一部分的方法，獲取含部分裸露鋼纖維的試樣。對試樣進行編號，切割部分試樣如圖 2.3 所示；2 鋼纖維混凝土界面微觀結(jié)構(gòu)試驗研究

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[6]骨料粒徑與纖維長度對鋼纖維混凝土斷裂性能影響的研究[D]. 陳京鈺.鄭州大學 2016
[7]鋼纖維混凝土細觀層次數(shù)值模擬研究[D]. 劉豐.華南理工大學 2014
[8]纖維混凝土細觀結(jié)構(gòu)及破裂過程數(shù)值模擬研究[D]. 嵇紹華.長安大學 2014
[9]混雜纖維混凝土二維隨機建模方法研究[D]. 徐彬.武漢理工大學 2014
[10]不同摻量纖維增強混凝土受彎性能細觀數(shù)值研究[D]. 陳江平.廣州大學 2010



本文編號：3003423