基于图像处理的纤维分布与取向分布对水泥基材料弯曲性能的影响

武文红¹，牛恒茂^2,3，赵燕茹⁴，邢永明³

1. 内蒙古工业大学信息工程学院2. 内蒙古建筑职业技术学院建筑工程学院3. 内蒙古工业大学理学院4. 内蒙古工业大学土木工程学院

摘 要：聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基材料的弯曲性能与纤维在水泥基体内的分布和取向分布相关。采用抛光断面后涂荧光粉的显微成像法,基于图像处理程序对PVA纤维在水泥基材料中的分布和取向分布进行量化测定,对不同基体结构特征影响纤维分布的机理进行了讨论。结合弯曲试验结果,研究了纤维分布和取向分布对材料弯曲性能的影响。纤维分布测定结果表明,均匀的基体结构特征利于纤维的分布,同时对于材料组分和加工制作过程完全相同的试件,纤维分布系数越大,试件的弯曲强度与韧性越大;纤维取向分布测定结果表明,乱向分布的纤维当其长度方向与抛光断面方向的角度接近90°分布概率越大,试件的弯曲韧性也越大。

关键词：PVA纤维水泥基复合材料;荧光显微成像法;纤维分布;纤维取向分布;弯曲性能;