纤维矩阵在早期的含有短纤维的混凝土中的相互作用中英文
混凝土中纤维增强的原理及应用
混凝土中纤维增强的原理及应用一、引言混凝土作为一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程领域的材料，其强度、韧性等性能一直是人们关注的重点。
随着科技的发展，纤维增强混凝土（Fiber Reinforced Concrete，简称FRC）作为一种新型材料，越来越受到人们的关注和应用。
本文将详细介绍FRC的原理及应用。
二、FRC的原理1. 纤维增强混凝土的概念纤维增强混凝土是指在混凝土中加入纤维材料，通过纤维与水泥基体的相互作用，提高混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击等性能。
纤维主要分为金属纤维、合成纤维、天然纤维三类。
2. 纤维的作用（1）抗裂性能混凝土在受到拉力时容易出现裂缝，而加入纤维后，纤维能够阻止裂缝的扩展，提高混凝土的抗裂性能。
（2）抗冲击性能纤维在混凝土中的分散分布形成了大量的微观桥梁，能够阻止裂缝的扩展，使混凝土具有较好的抗冲击性能。
（3）抗弯性能纤维能够增加混凝土的韧性，使混凝土具有较好的抗弯性能。
（4）抗压性能纤维的加入能够改善混凝土的内部结构，提高混凝土的抗压性能。
3. 纤维增强混凝土的分类（1）钢纤维增强混凝土钢纤维是指由高强度钢丝制成的细长纤维，其具有较高的强度和韧性，能够有效地提高混凝土的力学性能。
（2）合成纤维增强混凝土合成纤维主要有聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维等，这些纤维具有较好的耐腐蚀性能、耐热性能和抗紫外线性能，能够有效地提高混凝土的耐久性。
（3）天然纤维增强混凝土天然纤维包括竹纤维、棕榈纤维、麻纤维等，这些纤维具有较好的环保性能和生物降解性能，能够有效地提高混凝土的可持续性。
三、FRC的应用1. 道路工程FRC可以用于道路的路面、路基等部位，能够提高道路的耐久性和承载能力，减少路面的裂缝和坑洞等问题。
2. 桥梁工程FRC可以用于桥梁的墩身、梁体、桥面等部位，能够提高桥梁的耐久性和承载能力，减少桥梁的裂缝和变形等问题。
3. 建筑工程FRC可以用于建筑的楼板、梁柱等部位，能够提高建筑的抗震性能和耐久性，减少建筑的裂缝和变形等问题。
中英文 建筑纤维
建筑纤维Fiber for Cement Concrete聚丙烯纤维PP Fiber聚丙烯网状纤维PP Fiber Mesh聚丙烯复合纤维Compound PP Fiber聚丙烯腈纤维PAN Fiber聚丙烯纤维聚丙烯纤维是以聚丙烯为原料，在专门设计的特种纤维生产线上制成的单丝状工程短纤维，产品可显著改善混凝土的脆性，加强混凝土材料介质的连续性和均匀性，并有效减少混凝土的塑性开裂，可广泛应用于混凝土的抗裂防渗工程。
——————————————————————————————————————————技术性能使用方法■掺量范围：0.6-1.8kg/m3，通常为0.9 kg/m3。
■长度选择：砂浆选用6mm，混凝土选用12mm或19mm。
PP FiberPP Fiber is monofilament material manufactured by using polypropylene as main raw material in specially designed process. The product can decline the brittleness of structure effectively by improving the continuity and uniformity of concrete and reduce the cracking obviously during plastic shrinkage. PP Fiber is recommended to be used in concrete reinforcement, especially for the projects with high cracking-resistant and permeating-resistant requirements. ——————————————————————————————————————————Dose Rate: 0.6~1.8kg/m3, usually 0.9kg/m3.Length Options: 6mm or 12mm for mortar, 12mm or 19mm for concrete.聚丙烯网状纤维聚丙烯纤维网外观为单丝交织成网的片状结构，应用于混凝土中时，纤维单丝间的横向连接经粗骨料的冲击而撕裂，产生数量众多的单丝纤维并形成三维乱向分布的存托结构，因此可减少混凝土因为塑性收缩、干缩、温度变化等因素引起的微裂纹。
混凝土结构中英文词汇（上）
混凝土结构中英文词汇（上）上册：立方体抗压强度cube s trength 极限状态limit s t at e ultim ate st ate预制混凝土pr efabricat ed concret e 现浇混凝土Cast-in-s itu concr ete预应力混凝土pr es tressed concr ete 设计基准期design refer ence per iod设计使用年限design wo rking life 收缩shrinkage双筋梁doubly r einfo r ced section 轴心受压柱axially loaded column偏心受压柱eccentrically loaded column 偏心距eccentricity 恒荷载permanent load o r dead l oad 活荷载variable load o r live load组合系数co mbinatio n r educt io n fact o r准永久值系数quasi-pe rm anent reducing coefficient结构重要性系数coefficient of s tructural impo rtance 界限配筋balanced r einfo r cement超筋over-reinfo r ced 适筋under-reinfo r ced等效应力矩形equivalent s tress block 最小配筋率minimu m st eel r atio 最大配筋率balanced s t eel r atio 截面有效高度effect ive dept h双筋梁doubly r einfo r ced sect ion T形截面翼缘flangeT形截面腹板web 有效翼缘宽度effective flange width主压应力迹线tr aject o ries of the pr incipal co m pressive s tress 斜裂缝diagonal cr ack腹筋transver se r einfo r cem e nt; web r einfo r cem ent 箍筋ties o r stirrups弯起钢筋inclined bar s bent-up bar s 斜拉破坏diagonalsplitting剪压破坏shear co mpr ession 斜压破坏diagonal co m pression 剪跨比shear span r atio 名义剪跨比gener alized shear span配箍率transver se tie r atio 材料弯矩抵抗图diagr am of bending resis t ance不需要面cut-o ff sect io n 充分利用面fully-developed section 充分利用点fully usable point of bar理论截断点t heo r etical cutting point of bar实际截断点r eal cutting point of bar锚固长度ancho r age length 绑扎搭接binding lapped splice 钢筋表bar schedule 连接区段connection sect o r肋梁楼板结构girder-beam-s lab structural sys t em现浇楼板cas t-in-place slab 预应力楼板pr e-cast slab刚度r igidity 弯矩包络图m o m ent envelope diagr am;ultimat e m o m ent diagram剪力包络图shear envelope diagr am塑性铰plas t ic hinge无梁楼盖flat slab塑性内力重分布法plas t ic r edis tribution of s tresses analysis m et hod弯矩调幅法t he m ethod of amplitude m odulation fo r bending m o m ent CHAPTER 1Plain Concr ete 素混凝土，Reinfo r ced Concr ete 钢筋混凝土，Pr estr essed Concr ete 预应力混凝土，r einfo r cement s t eel bar钢筋（也有人直接用bar,fiber），Po rtland cem ent波特兰水泥Light-weight concr ete 轻质混凝土，high-s trength concret e 高强混凝土，Fiber r einfo r cedconcr ete（FRC）纤维混凝土load 荷载，span 跨径，s tr ain 应变，str ess 应力，co m pression 压力，t ension 拉力，m o m ent弯矩，t o r sion 扭矩，扭转thermal expansion coefficient s 热膨胀系数，co rrosion pr o t ection 防腐蚀，Fir e r esis t ance耐火，hollow floo r空心楼板，wall 墙面，girder主梁，beam横梁，column 柱，foo ting 基础allowable s tress design m et hod 允许应力法，ultimat e s trength design method 极限强度设计法，limit s t at e design m et hod 极限状态设计法，co m posit e s truct ure 混合结构CHAPTER 2sm oo t h bar光圆钢筋，defo rm ed bar螺纹钢筋，ho t r olled bar热轧钢筋，cold dr awn bar冷拉钢筋，st eel wires 钢绞线，heat tr eat ed s t eel bar热处理钢筋stress-s train curve 应力应变曲线，yield plat eau 屈服平台defo rmation 变形，deflection 挠度，yield s tr ength 屈服强度，ultimat e strength 极限强度，ductility 韧性，har dening 强化，cold dr awn 冷拉，t empering treatm ent 回火，quenching tr eatment淬火fatigue 疲劳，shrinkage 收缩，cr eep 徐变，cr ack 开裂,cr ush 压溃wat er-cem ent ratio 水灰比cubic co mpr essive s tr ength 立方体抗压强度，pris m atic co m pressive strength 棱柱体抗压强度elas ticity m odulus 弹性模量（杨氏模量），secant m odulus 割线模量，t angent m odulus 切线模量，shear m odulus 剪切模量，poisso n’s r atio 泊松比uniaxial t ension 单轴拉伸，biaxial loading 双轴加载，triaxial loading 三轴加载CHAPTER 3bond 粘结，ancho r age 锚固，bar splicing 钢筋搭接，splitting 撕裂，cr ush 压溃，pull-o ut failure 刮出式破坏splice length 搭接长度，em bedded length 埋置长度，developm ent length 锚固长度shape coefficient外形系数ribs 钢筋肋CHAPTER 4axial load 轴向加载，axial t ension 轴向拉伸，axial co mpr ession 轴向压力elas ticity 弹性，plas t icity 塑性longitudinal bar s 主筋（纵向钢筋），s t irrup 箍筋，hanger bar架立筋，bent bar弯起钢筋brittle failure 脆性破坏，load carrying capacity 承载能力sho rt column 短柱，slender colu mn 长柱，s t ability coefficient稳定系数cr oss section 截面，cr oss-sectional dimension 截面尺寸spiral stirrup 螺旋箍筋CHAPTER 5box sect ion 箱形截面，hollow slab 空心板，T-sect io n T 形截面over-reinfo r ced beam超筋梁，under-reinfo r ced beam少筋梁，balanced-reinfo r ced beam适筋梁brittle failure 脆性破坏concr ete cover混凝土保护层minimum r einfo r cem ent ratio 最小配筋率flexure theo ry 弯曲理论，plane sect io n assumption 平截面假定neutr al axis 中性轴，coefficient系数，par amet er参数，cons t ant常数stress dis tributio n 应力分布，shear span r atio 剪跨比stress block dept h 应力区高度（受压区高度），r elative s tr ess block dept h 相对应力区高度（相对受压区高度），n o minal str ess block dept h 名义应力区高度（名义受压区高度），flexural capacity 抗弯承载能力symm etry reinfo r cement对称配筋effect ive flange width 有效翼缘宽度，flange 翼缘，web 腹板shear-lag effect剪力滞效应sim ple-suppo rted beam简支梁，continuous beam连续梁deep-bending m ember深受弯构件，deep beam深梁，tr ansfer girder转换梁，tie-reinfo r cem ent拉结筋，ho rizontal dis tributing r einfo r cem ent水平分布钢筋spacing 间距CHAPTER 6eccentricity 偏心率，second-o r der effect二阶效应ultim ate limit st at e 使用极限状态additio nal eccentricity 附加偏心距eccentricity magnifying coefficient偏心距放大系数t ensile failur e 受拉破坏，co mpr essive failur e 受压破坏larger eccentricity 大偏心，s m all eccentricity 小偏心out-plane s trength 片面外强度geo m etric centr al axis 几何中心轴CHAPTER 7shear failu r e 剪切破坏diagonal t ension 斜向拉应力shear flow 剪力流diagonal cr acks 斜裂缝，flexural cr ack 弯曲裂缝，co m pression s trut受压杆web r einfo r cem ent腹筋（抗剪钢筋）truss m odel 桁架模型sl ope angle 倾角upper end of t he cr ack 裂缝上端maximu m spacing of s tirrup 箍筋最大间距concentrat ed load 集中荷载，unifo rm load 均布荷载det ailing r equirement构造要求m o m ent envelope 弯矩包络图，m o m ent diagram弯矩图em bedded length 锚固长度point s of bend 弯起点CHAPTER 8equilibrium t o r s ion 均衡扭转，co m patibility t o r s ion 协调扭转st atic equilibrium静力平衡principal s tr ess 主应力cr acking t o rque 开裂弯曲transver se r einfo r cement横向钢筋elas t o-plas t ic m ode 弹塑性模型Plas t ic space truss design m ethod 塑性空间桁架设计方法，Skew bending design m ethod斜弯设计方法hollow sect io n 空心截面per im eter周长hook 弯钩minimum s t irrup r atio 最小配箍率dis tributio n of r einfo r cem ent钢筋分布CHAPTER 9punching shear冲切，local co m pression 局部受压two way shear双向剪切slab-column joint板柱交接点column cap 柱帽，dr op panel 托板linear interpolatio n 线形内插effect ive dept h 有效高度cr itical width 临界宽度punching shear cone 冲压椎体polar m o m ent of inertia 极惯性矩net ar ea 净面积spiral stirrup 螺旋箍筋，m at r einfo r cement钢筋网splitting 劈裂，chipping 崩裂CHAPTER 10pr es tressed concr ete 预应力混凝土pr et ensioning sys t em先张法，pos t-tensioning sys t em后张法wire 钢丝，s trand 钢绞线，t endon 钢束bo tt o m台座，cas t ing-yard 预制场duct孔道，jack 张拉，gr out灌浆，bond 粘结，unbond 无粘结frictio n 摩擦full pr es tr essing 全预应力，partial pr es tressing 部分预应力cr eep 徐变，shrinkage 收缩stress loss 应力损失gripper s 夹具，ancho r age 锚具permissible s tress 容许应力，s tret ching s tr ess 拉伸应力，effectivepr es tress 有效预应力loss of pr es tress 预应力损失，loss due t o friction 摩擦损失，ancho r age-sect io ns 锚具滑移，elas t ic sho rt ening of concret e 混凝土塑性回缩，s t eel s tress r elaxation 钢筋应力松弛，cr eep loss 徐变损失，shrinkageloss 收缩损失t endo n pr o file 钢束形状，deviation fo r ce 偏向力，curvature effect曲率效应，wobbleeffect抖动效应fixed end 固定端，t ension end 张拉端over s tret ching 超张拉curvat u r e frictio n coefficient曲率摩擦系数transfer length 传递长度，bond s tr ess 粘结应力concr ete depositing 混凝土浇注service st age 使用阶段，cons truction s t age 施工阶段Transfo rm ed ar ea 换算面积，m o m ent of inertia 惯性矩hois ting 吊装，tr anspo rting 运输dynamic fact o r动力系数or dinary r einfo r ced s t eel 普通钢筋no rm al section 正截面，oblique section 斜截面CHAPTER 11serviceability 使用性能reliability 可靠性：safety 安全，applicability 实用，dur ability 耐久deflection 挠度，cr ack width 裂缝宽度transver se cr ack 横向裂缝，plas t ic cr ack 塑性裂缝，t emper ature cr ack 温度裂缝，shrinkage cr ack 收缩裂缝，cr acks due t o r us t锈蚀引起的裂缝，cr acks due t o differ ential settle m ent 不均匀沉降引起的裂缝，l oad-induced cr ack 荷载引起的裂缝freezing-thawing 冻容，alkali-aggr egat e r eact io n 碱骨料反应st andar d value 标准值，frequent value 频遇值，quasi-permanent value 准永久值maximu m cr ack width 最大裂缝宽度cr ack co ntr o l 开裂控制bond-s lip t heo ry 粘结滑移理论，no n-s lipping t heo ry 无滑移理论flexural s t iffness 弯曲刚度__。
纤维增强混凝土耐久性的研究概况1
纤维增强混凝土耐久性的研究概况摘要：纤维增强混凝土（简称FRC)是在混凝土基体内掺入比较短的、不连续的离散纤维组成的复合材料。
适当比例的纤维的掺入可以有效提高混凝土的力学性能和耐久性能。
本文主要介绍掺入纤维对混凝土的耐久性的影响。
关键词：纤维增强混凝土；钢纤维；聚丙烯纤维；碳纤维；耐久性；综述Abstract: The fiber-reinforced concrete (referred FRC) is incorporated in the concrete matrix relatively short, discontinuous discrete fibers of the composite material. An appropriate proportion of fiber can effectively improve the mechanical properties of concrete and durability. This paper describes the incorporation of fiber on the durability of concrete.Keywords: fiber reinforced concrete; steel fiber; polypropylene fiber; carbon fiber; durability; Review纤维增强混凝土（简称FRC)是在混凝土基体内掺入比较短的、不连续的离散纤维组成的复合材料。
在混凝土中掺加纤维的目的有两种。
第一、以提高混凝土强度为主要目标．对于这种纤维混凝土材料，要求纤维具有比混凝土基材高得多的抗折强度和刚度，例：钢纤维混凝土；第二、以提高混凝土抗裂、抗收缩为主要目标。
在纤维增强混凝土中，纤维对基体起着阻裂、增强及增韧的作用。
纤维在混凝土中的这些作用，使纤维增强混凝土的力学性能和耐久性明显优于传统混凝土，故此纤维增强混凝土将在混凝土结构中得到越来越广泛的应用。
ABAQUS纤维单元的混凝土滞回模型的开发
ABAQUS纤维单元的混凝土滞回模型的开发李健;戚永乐【摘要】The development of the fiber model based on ABAQUS program is described. Although non-linear analysis capabilities of ABAQUS was powerful, but its concrete damage plasticity model was not appropriate for the space beam element. Therefore, a fiber element uniaxial hysteretic model is developed throuth its user interface UMAT. A sim-ulation of a three-story reinforced concrete frame under lateral cyclic loading experiment was carried out. Results verify this method have good accuracy and convergence and can be extended to elastic-plastic analysis of large structures.%介绍了基于ABAQUS的纤维模型程序的开发.虽然ABAQUS的非线性分析能力强大,但其混凝土损伤塑性模型并不支持空间梁单元.因此,现使用其用户界面UMAT开发了适合纤维单元的混凝土单轴滞回模型.低周循环载荷下的3层钢筋混凝土框架的分析结果与试验结果基本吻合,验证了此方法具有良好的精度和收敛性,可以推广用于大型结构弹塑性分析.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2012(012)002【总页数】4页(P361-364)【关键词】纤维单元;循环荷载;混凝土框架;滞回本构;数值分析【作者】李健;戚永乐【作者单位】华南理工大学土木与交通学院,广州510640;华南理工大学土木与交通学院,广州510640【正文语种】中文【中图分类】TU973.23作为混凝土框架结构的主要承重构件，钢筋混凝土(RC)梁柱在反复水平地震作用下［1］有显著非线性特点。
混凝土中纤维增强技术原理及应用
混凝土中纤维增强技术原理及应用一、引言混凝土是一种广泛使用的材料，用于建筑物、桥梁和道路等基础设施工程。
然而，传统的混凝土具有一些缺陷，如低抗裂性、低韧性和低耐久性。
为了克服这些问题，人们发明了纤维增强混凝土（Fiber Reinforced Concrete，FRC）技术。
本文将介绍纤维增强混凝土的原理和应用。
二、纤维增强混凝土的原理1. 纤维增强混凝土的定义纤维增强混凝土是指在混凝土中添加纤维材料，以提高混凝土的性能。
纤维材料可以是天然纤维（如羊毛、麻、木材等）或人造纤维（如聚丙烯、玻璃纤维、碳纤维等）。
2. 纤维增强混凝土的分类根据纤维的类型，纤维增强混凝土可以分为以下几类：① 钢纤维增强混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrete，SFRC）：钢纤维增强混凝土是指在混凝土中添加钢纤维，以提高混凝土的抗拉强度和韧性，从而增加其承载能力和耐久性。
② 玻璃纤维增强混凝土（Glass Fiber Reinforced Concrete，GFRC）：玻璃纤维增强混凝土是指在混凝土中添加玻璃纤维，以提高混凝土的抗拉强度和韧性，从而增加其承载能力和耐久性。
玻璃纤维增强混凝土还具有良好的耐腐蚀性和抗渗性能。
③ 聚丙烯纤维增强混凝土（Polypropylene Fiber Reinforced Concrete，PFRC）：聚丙烯纤维增强混凝土是指在混凝土中添加聚丙烯纤维，以提高混凝土的抗裂性和韧性，从而改善其耐久性和耐候性。
④ 碳纤维增强混凝土（Carbon Fiber Reinforced Concrete，CFRC）：碳纤维增强混凝土是指在混凝土中添加碳纤维，以提高混凝土的抗拉强度和韧性，从而增加其承载能力和耐久性。
碳纤维增强混凝土还具有良好的耐腐蚀性和抗渗性能。
3. 纤维增强混凝土的性能纤维增强混凝土具有以下性能：① 抗裂性：纤维增强混凝土的纤维可以防止混凝土的裂缝扩展，从而提高了混凝土的抗裂性。
混凝土中添加纤维的原理与应用
混凝土中添加纤维的原理与应用一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程中的材料。
随着建筑结构的复杂化和工程环境的多样化，对混凝土的性能要求越来越高。
在传统混凝土基础上，添加纤维材料可以有效地改善混凝土的性能，提高其力学性能、耐久性、抗裂性、抗冲击性、抗震性等方面的性能。
本文将从混凝土添加纤维的原理、纤维材料的选择、纤维混凝土的性能等方面进行阐述。
二、混凝土添加纤维的原理混凝土添加纤维的原理是利用纤维材料的力学性能来增强混凝土的力学性能。
由于混凝土是一种脆性材料，其断裂韧性较低，容易出现裂纹，降低结构的耐久性。
而添加纤维材料可以有效地抑制混凝土的裂纹扩展，提高混凝土的断裂韧性，从而提高其抗拉强度、抗冲击性、抗震性等方面的性能。
纤维材料的作用机制主要有以下几点：1.阻止裂纹扩展混凝土在受力时，容易出现裂纹。
而纤维材料的加入可以形成一种网状结构，将混凝土内部的裂纹限制在一个小范围内，避免其扩展，从而提高混凝土的抗拉强度和抗裂性能。
2.增加混凝土的断裂韧性纤维材料的加入可以使混凝土内部的应力分布更加均匀，避免应力集中，从而提高混凝土的断裂韧性，增加其抗冲击性能。
3.提高混凝土的抗震性能随着地震频率的增加，混凝土结构的动力特性也会发生变化。
添加纤维材料可以提高混凝土的动态强度和动态韧性，从而提高其抗震性能。
三、纤维材料的选择1.短纤维短纤维是一种长度在10mm以下的纤维材料，主要包括钢纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维、玻璃纤维等。
短纤维的加入可以有效地增加混凝土的抗拉强度、抗裂性和抗冲击性能。
2.长纤维长纤维是一种长度在10mm以上的纤维材料，主要包括钢纤维、玻璃纤维、碳纤维等。
长纤维的加入可以有效地提高混凝土的断裂韧性、抗拉强度和抗震性能。
3.纳米纤维纳米纤维是一种长度在1nm-100nm之间的纤维材料，主要包括碳纳米管、纳米氧化铝等。
纳米纤维的加入可以使混凝土的力学性能得到显著的提高，同时可以提高混凝土的耐久性和抗渗性能。
混凝土中添加纤维对韧性的影响研究
混凝土中添加纤维对韧性的影响研究引言混凝土是一种广泛应用于建筑和基础设施建设中的常见材料，其优点包括高强度、耐久性和可塑性等。
然而，在某些条件下，混凝土易于开裂并出现损坏，这导致了建筑物和基础设施的损坏和失效。
为了改善混凝土的性能，研究人员已经开始使用纤维增强混凝土（FRC）。
本文将探讨混凝土中添加纤维对韧性的影响。
背景混凝土中添加纤维是通过将纤维添加到混凝土中来改善其性能的一种方法。
这些纤维可以来自于天然材料（如羊毛或木材）或合成材料（如玻璃纤维或聚丙烯纤维）。
添加纤维的混凝土通常被称为纤维增强混凝土（FRC）。
FRC的主要优点是其能够提高混凝土的韧性。
韧性是指材料在受到应力后能够继续变形而不会破裂的能力。
FRC的韧性使其能够更好地抵御裂缝的形成和扩展，从而提高混凝土的耐久性和耐久性。
研究研究表明，添加纤维可以显著提高混凝土的韧性。
例如，一项研究发现，添加了纤维的混凝土比未添加纤维的混凝土具有更高的延展性和更好的抗裂性。
另一项研究发现，使用聚丙烯纤维增强的混凝土比未使用纤维增强的混凝土具有更高的抗裂性和更好的抗冲击性。
另外，研究还表明，纤维类型对混凝土的韧性有着不同的影响。
例如，一项研究发现，使用钢纤维增强的混凝土比使用玻璃纤维增强的混凝土具有更高的韧性。
然而，使用钢纤维增强的混凝土可能会导致混凝土的强度下降。
结论混凝土中添加纤维是一种改善混凝土性能的有效方法。
添加纤维可以显著提高混凝土的韧性，从而提高其耐久性和耐久性。
不同类型的纤维对混凝土的韧性有不同的影响，因此在选择纤维时应考虑实际应用条件和要求。
此外，尽管添加纤维可以提高混凝土的韧性，但这可能会导致混凝土的强度下降，因此在设计和测试混凝土结构时应考虑这一点。
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纤维矩阵在早期的含有短纤维的混凝土中的相互作用
内容摘要：
掺入少量短纤维似乎一种有效的控制混凝土在早期干缩引起的裂缝的方式，这一结论已经被证实。
纤维有效性的关键在于它们缝纫裂缝的能力，阻止裂缝的开展，因为混凝土开裂使得纤维发挥它的作用。
在这篇文章里，我从不同数量（600~1200g/m³）和不同长度（6,12和18mm）抗碱性玻璃纤维中分析纤维矩阵的相互作用和纤维覆盖作用。
结合以前发表的实验结果并且分析简单的FE（约束与加载）模型得出了对混凝土早期性能的更好的理解。
由于混凝土的机械性能依赖于它的龄期，在没加入纤维之前，纤维的性能很充分，矩阵和纤维的关系就是在混凝土凝结硬化过程中建立的，并且影响着控制裂缝的有效性，这是由于在水泥水化过程中加入纤维后能使纤维产生一定的拉力。
正文：
一、内容简介
混凝土的物理性能和机械性能会随着龄期的发展逐步加强，这是混凝土凝结硬化产生的结果。
在早期，即2~10h之间，化学过程一直在发生变化，比如水泥水化和一些物理现象，像混合，水化的发生，生产排水量和水化排水量（根据发生顺序会不断的产生新的排水量）。
混凝土的化学变化取决于环境条件，水泥水化的微观影响依赖于从塑性到刚性的发展。
事实证明，混凝土的机械性能的发展与水泥的水化率息息相关。
10h小时之后，发热率的平均值达到最大时，机械性能随之发生变化，我们用混凝土达到抗拉极限时的最小值来描述。
因此，在10h之前它的性能减少，并且当经过更长的时间，混凝土的性能会降低。
考虑到混凝土机械性能参数的变化，初期的模量最早体现出来，接着就是抗拉能力和后期的抗压强度。
另外，当混凝土的排水量受到限制时，它表现出停滞现象。
所谓停滞现象，就是混凝土的拉应力松弛，即混凝土在早期达到瞬时拉力的一半。
在混凝土拌合早期，水的流动同样决定混凝土的性能，它取决于水在液相中的排出量的难易和约束压力。
影响水流动的主要因素是早期的干缩和蒸发引起的水的流失。
根据现象发生的顺序，如果外力超过混凝土抗拉强度时，干缩（流失和蒸发）就会导致早期裂缝。
即使物理现象和化学现象紧密的联系在一起，但宏观现象并没有立刻发生。
已经证实，虽然干缩可以引起裂缝，但这些现象并没有直接相关。
自密实混凝土混凝土比普通混凝土能有效地防止大的干缩裂缝（包括早期的微裂缝），少量的分散的短纤维可以控制混凝土早期干缩引起的干缩裂缝，这也已被证实是很有效的方法，纤维的产量很低（体积分数在0.1%左右）。
我们不能把它当做宏观机械性能的加强，但是可以认为是在混凝土拌好了出现后局部性能的加强。
并且，纤维的分散能力可以产生一个随机分布的纤维矩阵。
掺入混凝土的短纤维不会与水泥水化产物发生反应（至少在早期），比如聚丙烯纤维和抗碱玻璃纤维。
在混凝土凝结硬化的过程中，它们会一直保持稳定。
另一方面，它们的加入不会改变混凝土的收缩性能。
由于纤维随机的分布在混凝土拌合物中，当混凝土受到外力之后，处于垂直
状态的纤维能够阻止裂缝的开展。
纤维对裂缝的控制能力取决于纤维的力学性能、形状、维度。
纤维材料和纤维部分（频繁循环）。
决定了纤维的抗拉能力和它的长度。
纤维与水泥浆的接触面称为分界层。
纤维受到外力后断裂时的强度我们称之为纤维的极限强度。
我们认为，界面的概念是把纤维作为分子水平上（基本附着力）和微观结构水平上（单个纤维）的参照。
界面的形成和特点也可以通过纤维涂层（也称为上浆）、软化纤维混合材料来提高纤维混凝土的兼容性，只有当裂缝开展时，掺入纤维才会起到作用，因此，在早期，纤维的极限强度决定它控制裂缝开展的有效性。
因为长度超过1mm的玻璃纤维的极限强度不会随着长度的增加得到提高，所以，在控制裂缝开展的过程中玻璃纤维的长度就被视为相对来说不太重要的因素。
并且，调查显示，纤维的长度过长会影响它的韧性。
纤维的断裂主要取决于纤维本身的结构。
纤维的结构消耗更少的能耗比纤维断裂时纤维才能体现出它的价值。
在之前的研究中，一篇论文写到，在自密实混凝土和普通混凝土中，纤维对控制裂缝的有效性取决于混凝土早期的干缩。
那篇论文中有两个重要的结论：掺入少量的短纤维对裂缝的控制能力对不同的混凝土（普通混凝土和自密实混凝土）的效果大致相同，并且掺入更多比例的纤维柄不能提高对裂缝的控制能力，并且，在某些情况下，纤维对裂缝控制的能力还会降低。
图一描述的是掺入不同数量的玻璃纤维对自密实混凝土和普通混凝土样品产生的裂缝的面积和最大裂缝的长度的关系，只要对纤维的两种不同体积掺量和两种不同长度分别进行试验，就能得到相应的结果。
自密实混凝土和普通混凝土会体现出相似的裂缝，即使它们最大的的裂缝长度有比较大的差距（实验数据的测量误差是±0.1%），掺入少量的（600 g/m³）抗碱纤维后，得出的结论是：纤维对裂缝的面积和裂缝的最大长度产生最小的影响。
对于纤维产量在900~1000g/m³的范围时，实验表明，降低了纤维控制裂缝的有效性，导致混凝土出现最大的裂缝，这一结果出乎额偶们的意料。
这种对于裂缝控制能力的削弱的情况在两种不同的纤维（WTO和HD）和两种混凝土（自密实混凝土和普通混凝土）的实验中占四分之三。
当在新拌混凝土中加入任意一种短纤维时，我们观察到在裂缝和纤维的相对位置有两种形式。
当裂缝垂直于纤维发展时，纤维提高了混凝土的抗裂能力，并且可以有效的控制裂缝的发展;当裂缝平行于纤维时，观察图二可知，相对来说对于裂缝开展更简单，并且使混凝土与纤维发生剥离。
可以得出，抗碱玻璃纤维玻璃细丝如果能过得到有效的分散（混凝土拌合物种所有可见的纤维细丝单独处于表面上）才会对混凝土的抗裂能力有所帮助。
由于掺入混凝土拌合物中的纤维细丝均匀的分布在混凝土之中（没有发现成团的纤维据在一起），并且接下来主要是在含有900~100 g/m³的混凝土板表面的纤维失去了对裂缝控制的有效性，我们可以推测已有的事实，裂缝以及和纤维数量相关联的参数。
为了更好的了解在早期混凝土中掺入纤维后的相互作用和掺入后对控制裂缝的有效性的影响。
我们已经掌握了用FE模型进行对一些简单的分析，对两种抗碱玻璃纤维进行不同的实验，对三种不同掺量和长度的纤维对混凝土性能的影响进行分析。
这一研究的目的和价值在于通过在混凝土拌合物中掺入纤维，我们可以利用
这个研究的试验结果对混凝土的产生的裂缝做一个风险估计，还有可以进一步了解在早期与之关联的混凝土干缩问题，试着更好的理解在混凝土凝结硬化过程中发生的一系列的变化。
二、掺入纤维后的FE模型
为了能够更好的的理解实验的结果，可以通过简单的FE模型进行一些分析。
ANSYS这个电脑程序就是专门针对FE模型而设计的。
虽然纤维与混凝土拌合物之间的作用是一个三维空间问题，在此我将其简化，建立两个FE模型，一个是针对于纤维表面的(如果纤维过长就被视为减弱混凝土性能的重要因素)，另一个是针对于混凝土表面蒸发引起的干缩。
试样将纤维的弹性元素和混凝土的刚性有机的结合在一起，即拌合物表面和玻璃纤维。
输入的数据需要通过FE模型经过几何和机械性能分析，包括对荷载和临界条件的分析。
考虑到纤维在混凝土拌合物中是随机分散的情况，我利用几何的部分分析来考虑纤维界面的问题。
在这些情况下，我们可以把纤维看成独立的细丝，每个纤维对混凝土性能的影响是通过它的长度和掺量来决定的，这是我经过反复的实验得出来的，我把实验结果总结到了表三。
我把正方形的试块进行试验，利用几何的分析将荷载和混凝土的临界强度简单的联系在了一起。
由于它体现出来了相称的削减效果（这将模型分析的难度降低了四分之三，实验过程没有困难，表四是用FE分析后的试验结果），混凝土的机械性能受纤维掺量和弹性的影响，并且还能影响混凝土的和易性。
纤维的纤维的效用随着水泥的水化是一个逐步加强的过程。
为了模拟纤维在混凝土中的分布不平衡性。
弹性模量的发展动态是按次序发生的，我通过对每个FE模型的分析来科学的考虑混凝土性能的动态发展变化。
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