定向钢纤维增强水泥基复合材料断裂细观数值模拟

采用随机生成算法投放钢纤维,建立了随机乱向、定向钢纤维增强水泥基复合材料（SFRC、ASFRC）三点弯曲梁细观有限元数值模型,计算了不同纤维掺量下SFRC试件和ASFRC试件加载断裂的全过程,分析了三点弯曲梁开裂截面处的纤维应力,研究了定向钢纤维的细观增强机理.结果表明：SFRC试件和ASFRC试件荷载-裂缝张开口位移全曲线的模拟值与试验值符合较好,峰值荷载的误差在10%以内;SFRC试件和ASFRC试件的峰值荷载与纤维合力的最大值均随着纤维掺量的增加而增大,当纤维掺量为0.8%、1.2%、2.0%时,ASFRC试件的峰值荷载较SFRC试件提高了75%、111%、141%,纤维合力的最大值较SFRC试件增大了202%、144%、127%;定向钢纤维可以有效改善水泥基复合材料的断裂性能,显著提高钢纤维的利用率,延缓裂缝的扩展.     

掺泡量对泡沫混凝土热工性能的影响

采用导热系数测定仪对泡沫混凝土掺泡量与其热工性能的关系进行了试验研究,利用分形理论对泡沫混凝土的微观结构进行了深入分析,并对其微观结构图形进行了分形维数的计算,最后建立数学回归方程,将分形维数与泡沫混凝土的热工性联系起来,定量描述了泡沫混凝土微观结构与宏观性能的关系。研究结果表明,发泡剂掺量在3.6~7.2 g之间时,随着发泡剂用量的增加,泡沫混凝土内部孔隙变得多而大,分布均匀,分形维数增大,导热系数减小,保温性能提高。