磁场取向钢纤维水泥基复合材料

拉伸强度提升最高64%

通过磁场诱导钢纤维定向排列,并结合粗细纤维混杂,显著提高水泥基复合材料的拉伸强度与能量吸收能力。

Ziyi, Wang · Xiaokang, Wang · 张中亚 · Du, Jiang · 邹杨 · Cucuzza, Raffaele · 杨俊

Construction and Building Materials 2024

具体参数

纤维取向系数提高率
{'zh': '21.1–26.9', 'en': '21.1–26.9'} %
拉伸强度提高率
{'zh': '43.8–64.1', 'en': '43.8–64.1'} %
能量吸收能力提高率
{'zh': '58.5–71.4', 'en': '58.5–71.4'} %
模型预测与实验差异
{'zh': '<10', 'en': '<10'} %

技术优势

纤维取向更好

磁场诱导使纤维沿受力方向定向排列,取向系数较随机分布提高21.1–26.9%,从而更充分地发挥纤维增强作用。

拉伸强度大幅提升

通过粗细纤维混杂优化,拉伸强度较随机钢纤维试件提高43.8–64.1%,显著改善复合材料的抗裂性能。

能量吸收更强

定向纤维和混杂效应使能量吸收能力提高58.5–71.4%,在冲击或地震荷载下可耗散更多能量。

模型预测准确

建立的修正模型可定量揭示两种纤维在拉伸过程中的作用,预测与实验差异小于10%,便于优化设计。

应用场景