钢纤维混凝土的增强机理分析

　　研究钢纤维混凝土的增强机理，是提高钢纤维对混凝土增强、增韧和阻裂效应，从本质上改善其物理、力学性能和进行钢纤维混凝土结构设计的依据。目前，对于钢纤维混凝土的增强机理，存在着两种不同的解释。一种是英国、等人提出的复合材料理论;一种是美国提出的纤维间距理论。

　　复合材料理论

　　(1)复合材料理论是将多种单一材料结合或混合之后构成的材料整体看成一个多相系统，其性能乃是各个相的叠加值。从本质上说混凝土就是一种复合材料，是由基相与分散相以及结合面组成的三相复合材料，其力学性能受基相和分散相以及结合面的力学性能的制约和影响。

　　(2)该理论将纤维混凝土视为纤维强化体系，应用复合材料混合定律推导纤维混凝土的应力，并结合纤维混凝土复合材料的特殊性，将复合材料沿外力方向等一起加以考虑，即将纤维混凝土的力学性能与纤维的掺入量、纤维取向、长径比及纤维与基体粘结力之间的关系结合起来加以考虑。

　　纤维间距理论

　　(1)纤维间距理论是基于线弹性断裂力学的基础上来说明纤维对于裂缝发生的约束作用的。该理论认为，在混凝土内部本来就存在缺陷，欲提高混凝土的强度，就必须尽可能地减小缺陷的程度，提高朝性，降低内部裂缝端部的应力集中系数。

　　(2)纤维间距理论的通俗解释是：当纤维均�虿⒙蚁蚍植荚诨炷�土基体之中后，可以有效阻止混凝土基体内部细微裂缝的发展。如果混凝土基体内部存在有产生细微裂缝的倾向，每一条细微裂缝发生并且有可能向任意方向发展时，在最大距离不超过纤维在基体内平均中心距的范围内，该裂缝将遇到出现在它前方的一根纤维。

　　正是由于这根纤维的存在，会使细微裂缝的发展受阻，当纤维的阻碍能力足够时，裂缝只能在泡凝土基体内形成类似于无害孔洞的封闭空腔或者内径非常细小的孔洞，从而解释了钢纤维对混凝土的增强作用。