水泥漿及混凝土纖維復合材料樹脂實驗顯微鏡
纖維復合材料性能的許多最初理論研究是在纖維樹脂系統進行的
,其中纖維體積往往超過50%。纖維用來增加樹脂的剛度和強度,為
航天工業生產堅硬、輕質、抗拉強度高的構件。然而,纖維用量較少
,水泥或混凝土基體的剛度較大這些特點,使我們對纖維水泥和纖維
混凝土進行理論分析時的側重點有了變化,因為基體開裂后韌性的提
高是使用這些材料時所考慮的主要因素。
在水泥漿及混凝土中采用纖維配筋有著某些不利條件,為將纖維
配筋力學置于完整的理論基礎之上,必須首先明了水泥漿及混凝土的
一些主要特點。
纖維的分布多半界于二維或亂向三雄之間,而且纖維很短,粘結
力弱,使許多理論計算的結果不適合于預測復合材料的性能。妨礙我
們準確預測復合材料性能的其他因素是那些隨時間而變化的參數,如
纖維和基體之間的靜止和滑動摩阻粘結強度就屬這類因素。這些關鍵
性的參數隨基體的不斷水化而變化,某一時間的精確強度,一般只是
推測而已。
盡管如此,為了能預測基體可能改善的“程度”,還是值得研究
簡化理論。 ·
理論計算能與測定的材料性能聯系起來前,一個主要困難已經解
決,這就是通常使用的術語“初裂強度”的意義所在。裂縫可以由肉
眼或先進的電子技術探測。由于使用的方法不同,測得出現裂縫時的
載荷的大小可相差100%以上。嚴格地說, “初裂”應該指水泥漿體
的微觀結構部分或水泥漿與集料之間發生分離的那個階段,但這些微
裂縫甚至在無纖維增強的單向拉伸應力系統中也能穩定下來。
因此,為了下列理論分析之用,認為開裂處于一個十分不確定的
階段,這一階段的特征是,在剛出現可見裂縫前,裂縫已開始正常擴
展。在分析中這個階段的材料強度稱為基體的極限強度