钢纤维水泥石基体界面粘结性能研究进展综述

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1、公路交通技术2014年10月第5期TechnologyofHighwayandTransportOct．2014No．5钢纤维一水泥石基体界面粘结性能研究进展综述代超，刘伟超(重庆交通大学土木建筑学院，重庆400074)摘要：钢纤维与混凝土水泥石基体界面性能直接决定纤维对复合材料的增强效果，对界面性能的改善已经成为钢纤维混凝土性能提高的主要途径。从界面区的结构与特征着手，总结国内外界面区力学性能与微观结构的测试方法和评价指标，阐述常用的纤维混凝土理论及一些有限元模拟分析方法，并对钢纤维混凝土发展方向进行归纳。关键词：界面；宏观性能；微观结构；

2、评价指标；有限元模拟；理论模型文章编号：1009—6477(2014)05—0016—07中图分类号：U415文献标识码：BOverviewforDevelopmentofResearchonAdhesivePropertyofSteelFiber—CementMatrixInterfaceDAIChao，LIUWeichaoAbstract：Thepropertyofsteelfiberandconcretecementmatrixinterfacedirectlydecidesreinforcingeffectoffiberoncompo

3、sitematerials，andimprovementofinterfacepropertyhasbecomemainmethodtoenhancepropertyofsteelfiberconcrete．Startingfromstructureandfeaturesofinterfacezone，thispaperconcludestestmethodsandevaluationindicesformechanicalpropertiesandmicrostructuresofinterfacezoneathomeandabroad，e

4、xpatiatescommonfiberconcretetheoriesandsomefiniteelementsimulatinganalysismethodsandconcludesdevelopmentdirectionofsteelfiberconcrete．Keywords：interface；macroproperty；microstructure；evaluationindex；finiteelementsimulation；theoretica】mode】目前，改善混凝土材料脆性的常用方法之一就纵观各国学者的研究成果，发现钢纤

5、维对混凝土的是将纤维与普通混凝土进行复合，构成纤维增强混改性因不同的试验、不同的配合比及不同的纤维类凝土复合材料(FRC)，通过纤维的加筋作用来改善别而呈现出不同的效果，因此有必要将钢纤维对混混凝土的各项力学性能。试验表明，钢纤维在抗拉、凝土的改性机理进行深入细致的研究、剖析，为工程抗折强度、弯曲韧性、极限延伸率以及与混凝土粘结应用提供理论指导。’等方面相对于各种自然纤维、化学纤维都有较大优对钢纤维混凝土进行研究的结果表明，钢纤维势¨j。纤维混凝土的优势，不仅在于其对普通混凝混凝土性能主要取决于混凝土基体和钢纤维的特土基本力学性能(抗折、抗拉

6、、抗剪性能)的改性、两者相对含量以及纤维与基体界面的粘结强度，善J、变形的能力适应及疲劳耐久性的提其中界面粘结强度是纤维对混凝土增强、增韧与提高j，更在于其为发展高性能混凝土提供了有效高阻裂能力的关键因素。由于钢纤维与混凝土2种的途径]。材料的模量相差过大，且材料组成，表面分子构成，然而，在理论研究与实际应用中，钢纤维混凝土物理、化学性质等迥异，故使得钢纤维与混凝土界面也显现出其缺陷。钢纤维的掺人，一方面确实能提区的粘结性能不理想。若强度过低，易引起纤维剥高混凝土的绝大多数工程性能，并改善混凝土自身离，使钢纤维、混凝土复合体中产生薄弱区，从而

7、极的脆性；但另一方面，钢纤维对混凝土另一大基本性大地影响钢纤维与水泥基体间的粘结，导致混凝土能一抗压强度的影响却不尽如人意，甚至有研究认在荷载作用下，钢纤维因弱性界面而过早失效，影响为钢纤维的掺入会降低混凝土的抗压强度。’J。钢纤维混凝土应用潜能的发挥。因此，钢纤维与混收稿日期：2014—05—21作者简介：代超(1989一)，男，河南省信阳市人，硕士研究生2014年第5期代超，等：钢纤维一水泥石基体界面粘结性能研究进展综述l7凝土基体界面性能已成为国内外学者的主要研究方面，使得钢纤维与混凝土基体界面区受到钢纤维传向。目前，对钢纤维混凝土界面

8、的理论、粘结强度、递的剪应力作用时极易失效破坏。评价方法、与混凝土宏观性能的关系、理论分析模型等，各国学者都进行了深入研究，且均取得相关的研2试验方法与评价指标究成