玄武巖纖維混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)研究

      玄武巖纖維是一種純天然的無機(jī)非金屬材料，被譽(yù)為21世紀(jì)無污染的“萬能”纖維。將玄武巖纖維用水泥凈漿包裹，再與混凝土攪拌而制成的玄武巖纖維混凝土(BFRC)，其基本力學(xué)性能有較好的提高。隨著玄武巖纖維摻量的增加，BFRC的抗壓強(qiáng)度逐漸增加，尤其早期強(qiáng)度提高明顯，劈拉、彎拉強(qiáng)度也有不同幅度的增加；SEM照片顯示，BFRC中纖維水泥石界面的聯(lián)結(jié)性比較好，且混凝土的孔隙率低。最后進(jìn)一步分析了玄武巖纖維對混凝土基本力學(xué)性能的增強(qiáng)機(jī)理。

      玄武巖纖維(BF，Basalt Fiber)以天然玄武巖礦石為原料，將其破碎后加入熔窯中，經(jīng)1 450-1 500℃熔融后，通過鉑銠合金拉絲漏板制成連續(xù)纖維，與碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維等其他高科技纖維相比，BF具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如突出的力學(xué)性能、耐高溫、可在-269-650℃范圍內(nèi)連續(xù)工作、耐酸堿、吸濕性低，且絕緣性好、絕熱隔音性能優(yōu)異、透波性能良好等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)玄武巖熔化過程中沒有硼、砷和其他堿金屬氧化物排出，使BF的制造過程對環(huán)境無害，無工業(yè)垃圾，不向大氣排放有害氣體，BF是21世紀(jì)新型的環(huán)保型纖維。

       玄武巖纖維增強(qiáng)混凝土作為一種復(fù)雜的增強(qiáng)復(fù)合材料，具有較高的強(qiáng)度和優(yōu)越的塑性變形能力，目前已逐漸成為研究熱點(diǎn)。為了研究BFRC的力學(xué)性能，筆者做了大量的試驗(yàn)，前幾批試驗(yàn)結(jié)果顯示隨著玄武巖纖維的摻入，BFRC的力學(xué)性能逐漸降低，但后幾批施工工藝經(jīng)過改良（玄武巖纖維經(jīng)過水泥凈漿包裹處理）的試驗(yàn)表明，BF還是能夠提高BFRC的力學(xué)性能，這也體現(xiàn)出試驗(yàn)制作工藝的重要性。本試驗(yàn)主要對素混凝土(PC，Plain  Concrete)、玄武巖纖維混凝土(BFRC，Basalt FiberReinforced Concrete)的力學(xué)性能作對比試驗(yàn)，試驗(yàn)內(nèi)容包括立方體抗壓試驗(yàn)、劈拉試驗(yàn)、彎拉試驗(yàn)。并結(jié)合SEM對玄武巖纖維的作用機(jī)理進(jìn)行討論。

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