钢纤维混凝土因其良好的抗裂性能在地坪、路面、桥面板等实际工程中可实现针对性应用。实际工程构件服役过程中应力往往具有规律的方向性,然而钢纤维混凝土中的钢纤维呈乱向分布,与拉应力方向不一致的钢纤维不能起增强增韧作用,导致增强效果没有完全发挥,以及钢纤维浪费和工程成本增加。控制钢纤维混凝土中钢纤维方向的排布,可以提高钢纤维的增强效率,节约材料成本,具有重要工程实际意义。目前,制备定向钢纤维混凝土一般利用通电螺线管腔体内部形成的匀强磁场控制钢纤维的方向,试验室效果良好。然而,实际工程中,一般情况下构件的尺寸较大,且与模板等设施紧密联接,无法在通电螺线管的作业空间中实施钢纤维定向,因此,该定向方法难以应用于实际工程中。本文通过一种组合条形磁铁,在浇筑振动密实阶段从混凝土构件一侧施加磁场,实现其中钢纤维方向控制,制备定向钢纤维混凝土。这种方法解决了通电螺线管定向钢纤维受螺线管内部空间受限的问题,可用于实际工程中大尺寸混凝土构件中的钢纤维定向,有利于促进定向钢纤维混凝土的实际应用。磁场装置为多个条形磁铁同极并列组成平板磁体,每个条形磁铁又由多个小磁铁串联组合而成。相邻小磁铁之间存在漏磁,形成磁力线为波浪形的外磁场,测试表明,漏磁形成的外磁场磁感应强度和范围,均大于单根条形磁铁的外磁场,可以驱动水泥基中钢纤维定向。多个条形磁铁同极并列组成平板,增大磁场尺寸,满足制备试件要求。如果进一步增加尺寸,可满足工程需求。制备定向钢纤维水泥基时,按常规方法配制和拌合钢纤维增强水泥基复合材料,在振动台上振捣密实时,将平板磁场装置置于试模顶部60 s左右,拌合物中原本随机乱向的钢纤维被驱动转动到同一方向,硬化后即制备出定向钢纤维混凝土。分析表明,磁场有效作用范围达到100 mm以上,钢纤维定向效果良好。通过平板磁场制备定向钢纤维增强水泥基棱柱体试件,进行三点弯曲试验,与随机乱向钢纤维增强水泥基和采用传统通电螺线管磁场制备的定向钢纤维增强水泥基试件比较。结果表明,平板磁场制备的定向钢纤维增强水泥基试件较随机乱向钢纤维增强水泥基试件抗弯性能显著提高;与通电螺线管定向装置制备的钢纤维增强水泥基试件的抗弯性能基本相同。