混凝土中摻入鋼纖維可明顯增強(qiáng)混凝土的抗拉性能、韌性和抗裂性能，延遲混凝土內(nèi)部微裂縫和宏觀裂縫的出現(xiàn)與發(fā)展，改善混凝土的脆性缺陷。為了提高鋼纖維的增強(qiáng)效率，根據(jù)指南針原理，通過(guò)外部磁場(chǎng)控制混凝土拌合物中的鋼纖維方向，制備出定向鋼纖維混凝土。研究表明，定向鋼纖維的增強(qiáng)、增韌和阻裂作用顯著提高，使得混凝土的力學(xué)性能大幅度提高; 如果保持混凝土力學(xué)性能不變，采用定向鋼纖維技術(shù)可大幅度降低鋼纖維用量。與普通鋼纖維混凝土相比，定向鋼纖維在混凝土中的方向分布及纖維方向效應(yīng)系數(shù)等是影響鋼纖維混凝土力學(xué)性能的關(guān)鍵因素。

  已采用多種方法對(duì)鋼纖維混凝土中的纖維分布特性進(jìn)行了研究?；炷潦欠忾]的不可透視材料，有研究采用拋光混凝土截面，使用數(shù)字儀器拍攝截面圖像，通過(guò)比較鋼纖維橫截面與試件截面上鋼纖維的平面形狀確定鋼纖維在混凝土中的分布特征。這種方法的局限性在于，截面拋光過(guò)程中鋼纖維可能發(fā)生變形使分析結(jié)果產(chǎn)生誤差，并且二維圖像不能確定鋼纖維在混凝土中的位置。有研究將鋼纖維混凝土試件從中部劈開(kāi)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)斷面上鋼纖維角度和數(shù)量的方法，確定鋼纖維的方向分布特征。這種方法的不足在于，混凝土試件劈裂過(guò)程中鋼纖維可能因外力作用發(fā)生拉伸和形變，從而導(dǎo)致誤差。利用醫(yī)用 X-ray CT 分析混凝土中鋼纖維分布是近年引入混凝土研究的新方法，其優(yōu)勢(shì)在于 X-ray 掃描過(guò)程不破壞樣品，從而避免引起誤差，通過(guò) CT 技術(shù)可以重構(gòu)鋼纖維的空間分布，進(jìn)而分析混凝土中鋼纖維的分布特征參數(shù)。本文采用X-ray CT 方法分析了制備的定向鋼纖維混凝土中鋼纖維的空間分布特征，研究了鋼纖維的定向效果。
  為此，實(shí)驗(yàn)室分別制備了定向與亂向鋼纖維混凝土試件，利用 X-ray CT 掃描在不破壞混凝土試件的情況下得到鋼纖維在混凝土內(nèi)部的分布情況，通過(guò)計(jì)算鋼纖維的角度分布及方向效應(yīng)系數(shù)等參數(shù)，分析定向鋼纖維在混凝土中的分布特征，比較定向鋼纖維與普通鋼纖維的異同，研究鋼纖維混凝土中鋼纖維的定向效果。

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