玄武岩纤维再生混凝土的基本力学性能

玄武岩纤维作为一种新型绿色的工程材料,可显著提高混凝土的力学性能,为再生混凝土的研究和推广提供了新的发展思路。研究了玄武岩纤维掺量分别为0、2和4 kg/m3情况下,对不同再生骨料替代率下的玄武岩纤维再生混凝土物理和力学性能的影响。结果表明,在纤维掺量为2 kg/m3时,50%替代率再生混凝土的密度最大;当纤维掺量少于2 kg/m3,再生混凝土的抗拉强度随纤维含量的增加而降低;对于50%再生骨料替代率下的再生混凝土,玄武岩纤维含量为4 kg/m3时对其力学性能提高最明显。     

玄武岩纤维再生混凝土及其轴压短柱力学性能分析

随着再生混凝土研究和应用的不断深入,研究再生混凝土的力学性能及其结构的耐久性问题显得尤为重要.纤维再生混凝土可显著提高再生混凝土的力学性能,为其在土木工程上的应用提供了重要的理论依据和参考价值.通过对再生粗骨料基本物理和力学性能参数的研究,讨论了不同玄武岩纤维掺量对3种再生骨料取代率(0%,50%,100%)下再生混凝土的物理和力学参数的影响,对比分析了再生混凝土轴压短柱在不同纤维掺量下的力学性能.研究结果表明,玄武岩纤维对再生混凝土的增强效果要优于对普通混凝土的增强效果,说明玄武岩纤维可用于增强再生混凝土及其短柱的力学性能.     

玄武岩纤维增强聚合物混凝土基本力学性能试验研究

通过混凝土拌合物工作性能和基本力学性能试验,研究了不同掺量的玄武岩纤维和聚合物乳液在单掺、复掺情况下对混凝土工作性能、抗压强度和抗折强度的影响规律.结果表明:玄武岩纤维和聚合物乳液单掺时,随着玄武岩纤维或聚合物乳液掺量的增加,混凝土的7 d龄期抗压强度均略微降低,28 d龄期抗压强度提高不明显,抗折强度均有显著提高;在玄武岩纤维和聚合物乳液掺量匹配时,玄武岩纤维增强聚合物混凝土具有良好的工作性能和优异的抗折强度.     

玄武岩纤维混凝土的技术研究现状及应用

玄武岩纤维以其高模量、耐冲击、抗拉强度高、耐温、抗辐射、绝缘性能好及化学性能稳定等优点,在土木、化工等领域都得到了广泛应用.本文主要介绍玄武岩纤维的性能、玄武岩纤维混凝土的基本理论和国内外的研究现状及用途.     

玄武岩纤维超高性能混凝土力学性能试验

为了降低超高性能混凝土中水泥的用量,制备绿色超高性能混凝土,研究了玄武岩纤维对超高性能混凝土力学性能的影响,提出了力学性能最优的低水泥用量超高性能混凝土配合比和玄武岩纤维的最佳掺量.采用粉煤灰和硅灰以不同比例组合作为水泥的替代材料制备超高性能混凝土,分析了添加纤维和不添加纤维试件的和易性、力学性能和微观结构.结果表明,当粉煤灰和硅灰混杂替代水泥比例达50%时,其力学性能与原试件强度相当;掺加0.1%玄武岩纤维的试件其力学性能高于掺加0.2%和0.3%纤维和没有掺加纤维试件的力学性能.     

聚丙烯纤维混凝土的力学性能研究

通过七家实验室的试验数据,对聚丙烯纤维增强混凝土的力学性能进行数据分析,建立以普通混凝土的立方体抗压强度为基础的力学公式,并提出了ＰＦＲＣ的强度标准和设计值,以使这种混凝土能与现行国家混凝土规范并轨。     

纤维混凝土动态压缩力学性能的SHPB试验研究

采用Φ100 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,研究了四个不同纤维体积掺量的碳纤维混凝土(CFRC)、玄武岩纤维混凝土(BFRC)在多个应变率条件下的动态压缩力学性能,并对两种纤维混凝土的冲击力学性能进行了对比分析.结果表明,CFRC和BFRC的强度随应变率的增加而近似呈线性增长,强度增强因子随应变率的增加呈对数增长,表现出明显的应变率相关性;纤维体积掺量0.1%的玄武岩纤维混凝土的强度最高,纤维体积掺量0.3%碳纤维混凝土的韧度最好;相同应变率范围内,碳纤维混凝土的韧度优于玄武岩纤维混凝土.     

玄武岩纤维增强沥青混凝土路用性能的试验研究

通过浸水马歇尔试验、车辙试验以及劈裂试验,在沥青混合料中掺入玄武岩纤维能改善沥青混合料的水稳定性、高温稳定性以及低温抗裂性能,玄武岩纤维对沥青混凝土具有良好的增强效果,可有效改善沥青混凝土的路用性能.     

玄武岩纤维混凝土纤维分布及孔隙结构表征

为了探究玄武岩纤维对混凝土28 d抗压强度的影响机理,对6组不同玄武岩纤维掺量(0,1.5,3.0,4.5,6.0,7.5 kg/m³)的玄武岩纤维混凝土(Basalt fiber reinforced concrete, BFRC)进行CT扫描,从微观层次探究纤维分布及基体原生孔隙特征对混凝土28 d抗压强度的影响.为解决CT扫描后纤维可视化困难这一问题,使用Avizo软件中的分水岭算法和搜索锥算法,建立了孔隙网络模型和纤维分布模型.通过该方法,定量描述了不同纤维掺量下孔隙特征参数的变化及纤维分布.结果表明:纤维的掺入能够抑制孔隙的连通,使得部分较大孔隙得到充填,从而改变孔隙率与孔径分布比;各纤维之间相互搭接,共同构成网状结构,有利于混凝土整体性的提高,可有效增强混凝土28 d抗压强度.     

玄武岩纤维地聚物混凝土的高温动态力学特性

采用自主研制的高温100 mm SHPB试验装置,研究了玄武岩纤维增强地聚物混凝土(BFRGC)的瞬时高温动态力学特性.采用厚度为1.0 mm,直径为30,35,40,45,50 mm的铝片作为整形器对入射波进行整形,保证了试验过程的有效性.结果表明:不同温度下,玄武岩纤维地聚物混凝土(BFRGC)的动态抗压强度、峰值应变和能量吸收特性随应变率的提高近似线性增长;200℃时BFRGC的动态抗压强度相对于常温时大幅度提高;随着温度的升高,BFRGC的峰值应变显著提高,且均大幅度高于常温时的峰值应变值;200～600℃时BFRGC的吸能特性明显优于常温状态,而800℃时能量吸收特性明显降低.     

玄武岩纤维的性能及应用

玄武岩纤维是具有良好力学性能、电学性能、热学性能,可应用于过滤、吸波吸音、水处理及复合材料的增强材料等方面的无机连续纤维,较其他高性能纤维,价格低,在防护、汽车船舶工业、土木建筑等领域替换部分高性能纤维,降低成本.综述了玄武岩纤维在化学性能、热学、力学性能、电磁学性能上最新的研究及应用.     

层布式钢纤维-聚丙烯腈纤维混凝土力学性能试验研究

通过力学性能对比试验，研究了层布式钢纤维和聚丙烯腈纤维的混杂应用对混凝土的力学性能的影响．结果表明，层布式钢纤维—聚丙烯腈混杂纤维明显提高了混凝土的抗弯拉性能，显著改善了混凝土的延性和弯曲韧性。     

混杂纤维轻骨料混凝土的力学和抗冻性能研究

为了研究钢纤维和聚丙烯纤维对轻骨料混凝土性能的影响,共设计了16组轻骨料混凝土试件,其中有9组混杂纤维轻骨料混凝土,3组钢纤维轻骨料混凝土,3组聚丙烯纤维轻骨料混凝土和1组普通轻骨料混凝土试件。试验结果表明:当钢纤维体积率为1.0%,聚丙烯纤维体积率为0.05%时,混凝土的抗压强度最大为39.16 MPa,提高了17.92%;当钢纤维体积率为1.5%时,抗拉强度最大为4.77 MPa,提高了63.36%。50次冻融循环试验后混凝土的强度损失率最低的是Ssp3组,即钢纤维体积率为1.0%,聚丙烯纤维体积率为0.15%时,强度损失率最低为1.79%,降低了68.92%。     

层布式混杂纤维混凝土力学性能的研究

建立了素混凝土、层布式钢纤维混凝土、整体式钢纤维和层布式混杂纤维混凝土的数值模型,并对其计算结果进行分析比较。结果表明,层布式混杂纤维混凝土显著提高了混凝土的抗弯性能,改善了混凝土的弯曲韧性。     

玄武岩纤维混凝土的抗弯冲击性能

为了研究玄武岩纤维对混凝土抗弯冲击性能的影响,对玄武岩纤维混凝土及素混凝土梁试件进行了系统的抗弯冲击性能试验。结果表明：玄武岩纤维混凝土B3（纤维掺量为2．8kg·m^-3）的初裂冲击次数比B2（纤维掺量为2．1kg·m^-3）、B1（纤维掺量为1．7kg·m^-3）分别提高了629／6和95％;玄武岩纤维混凝土B2的初裂冲击次数比B1提高了21％,玄武岩纤维混凝土B3的破坏冲击次数比B2、B1分别提高了59％和90％,玄武岩纤维混凝土B2的破坏冲击次数比B1提高了19％;纤维掺量由B2提高到B3时,对改善混凝土抗弯冲击性能效果十分显著;玄武岩纤维在合理掺量下可以显著改善混凝土的抗弯冲击性能。     

玄武岩纤维加固混凝土梁式结构的研究综述

玄武岩纤维复合材料(BFRP)是一种新型的加固材料,成为了代替碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等传统加固材料的新一代复合加固材料.与碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等相比,玄武岩纤维有耐高温、耐腐蚀、成本低廉、生产方便等优点.本文重点总结玄武岩纤维最近5年在国内的研究方向与成果,并分析玄武岩纤维在钢筋混凝土梁式结构中的应用与前景展望.