高强度水泥纤维混凝土

(1)纤维间隔原理J.P.根据线弹性断裂力学理论，Romualdi提出的“纤维间隔原理”解释了纺织材料对缝隙产生和发展的控制效果。这个原理认为混凝土内部有缺陷。为了提高这类材料的强度，有必要尽可能降低缺陷的水平，提高这些材料的韧性，降低内部缝隙顶部的应力集中系数。

根据纤维间隔原理，纤维与基材之间的粘结是恰当的。然而，事实并非如此。它们之间的粘结必须缺乏。因此，有些人将间隔的概念扩展到不同长度和直径的纤维和不同配合比的混合材料中，并给出其他间隔计算方法。一旦间隔的概念超过了比例极限，就不再创造，所以纤维增强的原理无法客观体现。

(2)复合材料原理复合材料原理理论的立足点是复合材料的混合原理。纤维增强混凝土被视为纤维增强系统，纤维混凝土的拉伸和拉伸强度由混合原理决定。在基材和纤维完全粘结的情况下，复合体的强度由纤维和基材的体积比和应力决定，在由基材和连续纤维组成的复合体上增加拉伸力(设置纤维同向配置在基体中)。

在复合材料原理的实际应用中，应考虑复合体在拉伸应力方向上合理调整纤维量比和非持续短纤维长度，并尽可能与具体情况一致。通过这一原理，纤维混凝土的强度与纤维的掺量、方位、细长比及其粘结力之间发展起来。

纤维在混凝土中的作用

工程实践充分说明，在混凝土中加入短而细、联合分布的纤维，具有一定的阻裂、改善和增韧作用。纤维与水泥板复合的主要目的是摆脱后者的缺点，从而延长混凝土的使用寿命，扩大混凝土的应用领域。纤维在混凝土中起着以下三个主要作用。

(1)阻裂效果纤维与混凝土混合后，可以阻止混凝土中微裂纹的形成和发展。这种阻裂效果既有混凝土未硬化的塑性环节，也有混凝土硬化环节。水泥基材浇筑后24小时内抗压强度很低。如果处于管束状态，当其含水量急剧挥发时，很容易产生大量缝隙。此时，混凝土中共同分布的纤维可以承受塑性收缩引起的拉伸应力，从而阻挡或减少缝隙的产生。混凝土硬化后，如果仍处于管束状态，由于周围环境温度和湿度的变化，干缩引起的拉伸应力仍然超过于其抗压。

(2)增强作用材料试验证实，混凝土不仅抗压强度很低，而且由于内部缺陷，往往很难保质保量。在混凝土中加入适量纤维后，可以在一定程度上提高混凝土的抗压强度、弯曲强度、抗拉强度和疲劳强度，具有一定的增强作用。

(3)在荷载的影响下，即使混凝土开裂，纤维也可以通过缝隙承受拉应力，使混凝土具有良好的韧性。韧性是表现材料抵抗变形特性的重要因素，一般用混凝土荷载-挠度曲线或拉应力-应变曲线中的面积来描述。此外，纤维还可以改善和提高混凝土中混凝土的抗冻性、抗渗性和耐久性。