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纤维增强水泥基复合材料以其优良的力学性能在建筑领域得到越来越广泛的应用。纤维在基体中能够桥接宏观裂缝,限制微观裂缝的扩展,改善了混凝土力学性能和耐久性。但这种增强作用主要取决于纤维在基体内的空间分布情况。因此,了解基体内部纤维分布情况,对准确判定纤维混凝土的性能具有重要的意义。本文为研究纤维在自密实混凝土和活性粉末混凝土(Reactive powder concrete, RPC)试件内的空间分布情况,采用非破坏性试验-电磁感应法进行了试验研究,分别采用巴塞罗那试验和四点弯曲试验测试了纤维混凝土的韧性,基于图像分析法通过MATLAB编程统计了纤维在破坏截面内的分布情况,主要研究内容如下:(1)利用校准试验首先探讨了电磁感应法用于钢纤维混凝土(Steel fiber reinforced concrete, SFRC)试验的可行性,并测试了SFRC试件的电感参数,结果表明:钢纤维含量与电感增量之间存在显著的线性比例关系,可用于估测基体内纤维含量;通过立方体试件三个对立面电感增量比例关系可估计纤维的空间分布情况。(2)为分析了试件局压开裂后的韧性,采用简化的巴塞罗那试验测试了立方体试件的不同方向的局压性能。结果表明:SFRC各向异性,测试方向不同,表现出不同的力学性能和韧性;不同方向分布的纤维对基体有明显的增韧阻裂效果,根据试件开裂后的韧性指标与纤维作用成比例可以预测钢纤维在基体内的不同方向上的分布情况(3)将由电磁感应法和巴塞罗那试验确定的纤维空间分布看作两个单位向量,采用夹角余弦的方法进行分析,两向量相似度较高,可看出用两种试验方法确定的SFRC试件中纤维空间分布基本相同,两种试验方法可以相互验证。(4)基于图像分析法通过MATLAB编程统计了纤维在SFRC梁破坏截面内的分布情况,结果表明:截面内纤维的总根数、纤维平均间距、纤维的方向效能系数与弯曲韧性密切相关,本文建立了截面内纤维分布参数与弯曲韧性之间的关系。(5)研究了各个组分对活性粉末混凝土工作性和力学性能的影响,设计出了抗压强度为138.4MPa,抗弯强度为77.3MPa的配合比。此外,由于剔除了粗骨料活性粉末混凝土基体均匀密实,纤维掺量较高,纤维在基体中呈均匀分布。