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在水泥砂浆中掺入短切碳纤维,可以增强材料的韧性以及改善材料的力学性能。目前关于碳纤维水泥砂浆复合材料(CFRC)力学性能的研究已有较多文献,但大都采用实验方法。本文基于碳纤维水泥砂浆的细观组成结构,运用Eshebly等效夹杂原理和Mori-Tanaka方法,从理论上对CFRC的力学性能进行了研究,然后通过实验获得CFRC的实际参数值,将理论计算结果与实验结果进行了对比分析,并对本文所采用的理论方法的可行性进行了讨论。本文所做的工作以及取得的研究成果主要有:(1)运用Eshebly等效夹杂原理和Mori-Tanaka方法,从细观力学的角度研究了CFRC的力学性能,推导出CFRC力学参数表达式。根据CFRC中碳纤维和水泥砂浆的弹性模量和泊松比,以及CFRC中碳纤维的体积百分比含量计算得到不同碳纤维含量的CFRC的力学性能参数值,并获得CFRC的弹性模量随碳纤维体积百分比的变化规律。(2)实验制作碳纤维体积百分比分别为0.3%、0.6%、0.9%的CFRC试样。分别测量得到不同碳纤维体积百分比CFRC试样的应力应变关系,测得其力学性能参数值,同时对CFRC的力学性能随碳纤维体积百分比的变化规律进行分析。(3)将CFRC的理论计算结果与实验结果进行对比分析,结果表明:当碳纤维体积百分比较小时,理论计算结果与实验结果之间的差异较小;随着碳纤维含量的增大,理论计算结果与实验结果之间的差别也会增大。因此,Mori-Tanaka方法适用于研究低碳纤维含量的CFRC的力学性能。