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钢纤维与活性粉末混凝土基体界面力学性能研究
钢纤维与活性粉末混凝土基体界面力学性能研究
摘要：钢纤维混凝土（SFRC）作为一种特殊的复合材料，其界面力学性能对于混凝土的性能具有重要影响。本文通过对钢纤维与活性粉末混凝土（APC）基体界面的力学性能进行研究，旨在探讨钢纤维与APC基体界面的粘结力学特性，以及钢纤维对APC基体力学性能的影响。通过对界面剥离试验、静载试验和循环加载试验的实验研究，得出了一系列结论。研究结果表明，钢纤维的引入可以有效提高APC基体的界面剥离强度和抗压强度，使得APC基体具有更好的抗拉强度和抗疲劳性能。
关键词：钢纤维，活性粉末混凝土，界面力学性能，界面剥离强度，抗压强度，抗拉强度，抗疲劳性能
1.引言
钢纤维混凝土作为一种常用的复合材料，具有较高的强度、耐久性和抗裂性能。而活性粉末混凝土作为一种新型的水泥基材料，具有较高的早期强度和较好的自愈性能。本文将钢纤维与活性粉末混凝土相结合，旨在研究钢纤维与APC基体的界面力学性能，为进一步改善混凝土的性能提供理论依据。
2.实验方法
2.1材料准备
选用常见的钢纤维和活性粉末混凝土作为研究对象，按照一定的配比制备混凝土试件。
2.2界面剥离试验
将制备好的混凝土试件进行界面剥离试验，采用拉力试验仪对试件进行拉伸，通过测量力学性能参数，得出钢纤维与APC基体的界面剥离强度。
2.3静载试验
将制备好的混凝土试件进行静载试验，通过施加一定的压力，观察试件的抗压性能，以及钢纤维对APC基体抗压强度的影响。
2.4循环加载试验
将制备好的混凝土试件进行循环加载试验，通过交替施加拉力和压力，观察试件的抗拉性能和抗疲劳性能，以及钢纤维对APC基体抗拉强度和抗疲劳性能的影响。
3.结果与讨论
3.1界面剥离强度
通过界面剥离试验得到的结果表明，钢纤维的引入可以显著提高APC基体的界面剥离强度。这是由于钢纤维在界面处形成了较好的粘结。同时，钢纤维的引入还能增加界面的摩擦力，增强了钢纤维与APC基体之间的粘结。
3.2抗压强度
静载试验结果表明，钢纤维的引入使得APC基体具有较高的抗压强度。这是由于钢纤维的添加可以增加APC基体的内聚力和界面粘结力，提高了混凝土的整体强度。
3.3抗拉强度
循环加载试验结果表明，钢纤维的引入可以显著提高APC基体的抗拉强度。循环加载试验模拟了混凝土在长期使用过程中的受力情况，钢纤维的引入有效地阻止了混凝土的裂缝扩展，提高了混凝土的抗拉性能。
3.4抗疲劳性能
循环加载试验结果还表明，钢纤维的引入可以显著提高APC基体的抗疲劳性能。钢纤维的添加能够在循环加载过程中吸收部分应力，减小混凝土的损伤程度，延缓疲劳裂纹的形成和扩展。
4.结论
本研究通过对钢纤维与活性粉末混凝土基体界面力学性能的研究，得出了以下结论：
(1)钢纤维的引入可以有效提高APC基体的界面剥离强度和抗压强度。
(2)钢纤维的引入可以显著提高APC基体的抗拉强度和抗疲劳性能。
(3)钢纤维的添加对APC基体的力学性能具有积极影响，能够提高混凝土的整体性能。
在今后的工程应用中，可以根据实际需求合理选用钢纤维以及活性粉末混凝土的配比，进一步优化材料性能，提高工程结构的抗裂、抗震和抗疲劳性能。
参考文献：
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