钢纤维-水泥基界面过渡区纳米力学性能

研究不同水灰比条件下的钢纤维增强水泥基复合材料界面过渡区(ITZ)的纳米力学性能。通过纳米压痕试验,测试界面过渡区及其附近区域的荷载–压痕深度曲线,运用Oliver-Pharr方法研究了弹性模量和硬度分布规律并绘制相应的微结构表征云图,结合扫描电子显微镜分析ITZ形成机制。此外,利用反褶积法对ITZ的弹性模量及压痕硬度的频率分布曲线进行多峰拟合,得到了各相的频率分布。结果表明:不同水灰比样品界面过渡区的厚度均为40μm左右;在界面过渡区内,弹性模量和压痕硬度的最弱点在距纤维表面20μm附近,且水灰比越大,弹性模量与压痕硬度值越小;随着水灰比的增大,界面过渡区孔洞和低密度水化硅酸钙含量逐渐增高,高密度水化硅酸钙含量逐渐降低。