水泥浆及混凝土纤维复合材料树脂实验显微镜
纤维复合材料性能的许多最初理论研究是在纤维树脂系统进行的
,其中纤维体积往往超过50%。纤维用来增加树脂的刚度和强度,为
航天工业生产坚硬、轻质、抗拉强度高的构件。然而,纤维用量较少
,水泥或混凝土基体的刚度较大这些特点,使我们对纤维水泥和纤维
混凝土进行理论分析时的侧重点有了变化,因为基体开裂后韧性的提
高是使用这些材料时所考虑的主要因素。
在水泥浆及混凝土中采用纤维配筋有着某些不利条件,为将纤维
配筋力学置于完整的理论基础之上,必须首先明了水泥浆及混凝土的
一些主要特点。
纤维的分布多半界于二维或乱向三雄之间,而且纤维很短,粘结
力弱,使许多理论计算的结果不适合于预测复合材料的性能。妨碍我
们准确预测复合材料性能的其他因素是那些随时间而变化的参数,如
纤维和基体之间的静止和滑动摩阻粘结强度就属这类因素。这些关键
性的参数随基体的不断水化而变化,某一时间的精确强度,一般只是
推测而已。
尽管如此,为了能预测基体可能改善的“程度”,还是值得研究
简化理论。 ·
理论计算能与测定的材料性能联系起来前,一个主要困难已经解
决,这就是通常使用的术语“初裂强度”的意义所在。裂缝可以由肉
眼或先进的电子技术探测。由于使用的方法不同,测得出现裂缝时的
载荷的大小可相差100%以上。严格地说, “初裂”应该指水泥浆体
的微观结构部分或水泥浆与集料之间发生分离的那个阶段,但这些微
裂缝甚至在无纤维增强的单向拉伸应力系统中也能稳定下来。
因此,为了下列理论分析之用,认为开裂处于一个十分不确定的
阶段,这一阶段的特征是,在刚出现可见裂缝前,裂缝已开始正常扩
展。在分析中这个阶段的材料强度称为基体的极限强度