混凝土中掺入钢纤维可明显增强混凝土的抗拉性能、韧性和抗裂性能，延迟混凝土内部微裂缝和宏观裂缝的出现与发展，改善混凝土的脆性缺陷。为了提高钢纤维的增强效率，根据指南针原理，通过外部磁场控制混凝土拌合物中的钢纤维方向，制备出定向钢纤维混凝土。研究表明，定向钢纤维的增强、增韧和阻裂作用显著提高，使得混凝土的力学性能大幅度提高; 如果保持混凝土力学性能不变，采用定向钢纤维技术可大幅度降低钢纤维用量。与普通钢纤维混凝土相比，定向钢纤维在混凝土中的方向分布及纤维方向效应系数等是影响钢纤维混凝土力学性能的关键因素。

  已采用多种方法对钢纤维混凝土中的纤维分布特性进行了研究。混凝土是封闭的不可透视材料，有研究采用抛光混凝土截面，使用数字仪器拍摄截面图像，通过比较钢纤维横截面与试件截面上钢纤维的平面形状确定钢纤维在混凝土中的分布特征。这种方法的局限性在于，截面抛光过程中钢纤维可能发生变形使分析结果产生误差，并且二维图像不能确定钢纤维在混凝土中的位置。有研究将钢纤维混凝土试件从中部劈开，通过统计断面上钢纤维角度和数量的方法，确定钢纤维的方向分布特征。这种方法的不足在于，混凝土试件劈裂过程中钢纤维可能因外力作用发生拉伸和形变，从而导致误差。利用医用 X-ray CT 分析混凝土中钢纤维分布是近年引入混凝土研究的新方法，其优势在于 X-ray 扫描过程不破坏样品，从而避免引起误差，通过 CT 技术可以重构钢纤维的空间分布，进而分析混凝土中钢纤维的分布特征参数。本文采用X-ray CT 方法分析了制备的定向钢纤维混凝土中钢纤维的空间分布特征，研究了钢纤维的定向效果。
  为此，实验室分别制备了定向与乱向钢纤维混凝土试件，利用 X-ray CT 扫描在不破坏混凝土试件的情况下得到钢纤维在混凝土内部的分布情况，通过计算钢纤维的角度分布及方向效应系数等参数，分析定向钢纤维在混凝土中的分布特征，比较定向钢纤维与普通钢纤维的异同，研究钢纤维混凝土中钢纤维的定向效果。

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