"Para materiais reforçados com fibra, suas propriedades mecânicas não só dependem das propriedades das fibras e materiais à base de cimento, mas também da adesão entre eles. Quais são os fatores que afetam a adesão interfacial entre fibras e matriz de cimento?"?

Tipo de fibra

De modo geral, a resistência à tração das fibras é duas ordens de magnitude superior à resistência à tração da matriz de cimento.Correspondentemente, fibras sintéticas, fibras de carbono e fibras de poliamida aromáticas com alto módulo elástico apresentam uma elevada relação de módulo elástico com a matriz, e quando combinadas com a matriz de cimento sob estresse, elas são mais propícias à transferência de tensão da matriz para as fibras, inibindo efetivamente a expansão das fissuras e aumentando a resistência adesiva da matriz; Ao mesmo tempo, fibras com alto módulo elástico geralmente possuem uma pequena relação Poisson 's, e não são propensas ao alongamento e deformação durante o processo de tração.

Comprimento da fibra e relação de aspecto

Ao utilizar fibras longas contínuas, devido à boa adesão entre as fibras e a base de cimento, o efeito de reforço das fibras pode ser plenamente utilizado. Ao usar fibras curtas, seu comprimento e relação de aspecto devem ser maiores do que seus valores críticos, e os efeitos de reforço, endurecimento e resistência ao crack são mais óbvios. Porque na mesma resistência de união, fibras com uma grande proporção de aspecto também têm uma maior área de contato com o substrato, melhorando assim o desempenho da ligação.

Ao utilizar fibras longas contínuas, devido à boa adesão entre as fibras e a base de cimento, o efeito de reforço das fibras pode ser plenamente utilizado. Ao usar fibras curtas, seu comprimento e relação de aspecto devem ser maiores do que seus valores críticos, e os efeitos de reforço, endurecimento e resistência ao crack são mais óbvios.

Selecione uma proporção de aspecto apropriada em aplicações de engenharia.Se a proporção de aspecto for muito pequena, a fibra é facilmente retirada da matriz quando o material composto é danificado devido à pequena área de contato; Uma relação comprimento/diâmetro pode facilmente levar a uma mistura desigual de fibras e a uma menor capacidade de trabalho. Portanto, sob a mesma resistência adesiva, fibras com grande proporção de aspecto também possuem uma grande área de contato com o substrato, o que pode efetivamente melhorar o desempenho adesivo.

Orientação da fibra

Quando todas as fibras contínuas são dispostas ao longo da direção de estresse, a taxa de utilização de fibras é a mais alta, com um coeficiente de eficiência de 1.

B. Quando as fibras curtas são distribuídas em uma direção aleatória bidimensional no plano, a eficiência de utilização global das fibras depende de se todas as fibras têm uma determinada orientação. Quando distribuídos aleatoriamente, sua eficiência de utilização é baixa, com coeficiente de eficiência de apenas 0.38; Quando eles têm uma certa tendência de orientação, a taxa de utilização pode ser aumentada para 0.76.

Quando as fibras contínuas são dispostas em duas direções ortogonais em um plano bidimensional, os coeficientes de eficiência das fibras em ambas as direções podem chegar a 1.0.(Esta situação é geralmente aplicada ao tecido de malha de fibra)

D. Quando as fibras curtas são distribuídas em direções aleatórias tridimensionais, a taxa de utilização das fibras é a menor, e o coeficiente de eficiência é apenas 0.17~0.20.

Forma de fibra

A forma, a forma, a rugosidade da superfície e a qualidade das fibras também têm um impacto significativo nas propriedades adesivas.