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混凝土是建筑工程中的重点材料,施工期间如果缺乏行之有效的抗裂措施,微裂缝在应力作用下将进一步发展,由此扩宽裂缝的覆盖范围,形成具有贯通性质的裂缝,给水体的渗入提供通道,使混凝土结构的抗渗性能大打折扣。根据已有研究,裂缝的出现与荷载无明显的关联性,其主导因素主要有塑性收缩、干缩、温差等,因此在防控裂缝时应当将此类因素作为重点考虑对象,通过材料的优化、施工工艺的改进等方式,降低不良因素的影响。
在水泥基体中掺入适量纤维后,可发挥多重作用:第一,提高混合料整体的抗拉强度;第二,抑制微裂缝的发生与发展,以免出现大范围裂缝;第三,提高整体的抗变形能力,维持混凝土结构体的完整性。
在混凝土中,短纤维的掺入具有可观的作用,其主要有以下两种解释模型。
纤维间距机理建立在线弹性断裂力学的视域下,由此揭露纤维在抑制微小裂缝发展方面的作用。该机理认为混凝土自身便存在内部缺陷,若要切实提高其强度,则需要最大限度地减少缺陷的数量、缩小缺陷的范围,提高韧性,降低应力集中系数。既有研究表明,纤维的平均中心间距为关键控制指标,其对纤维的作用效果具有显著的影响,该值在7.6mm以下时,制得的混凝土具有相对较高的抗拉强度[1]。
复合材料机理以复合材料的混合原理为立足点,在纤维的作用下将形成纤维强化体系,用于提高混凝土在抗拉和抗弯两方面的强度,且该机理揭露了纤维混凝土强度的主要影响因素,如纤维的掺入量、方向、黏结力等。……