玄武岩纤维对超高强混凝土力学性能的影响

选用玄武岩纤维作为超高强混凝土(UHSC)的外掺料,研究其在不同掺量下对UHSC的力学性能的影响。通过试验考察了各配合比下的立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度,分析了玄武岩纤维掺量对各项指标的影响。结果表明:玄武岩纤维对立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度均有提高作用,尤其当玄武岩纤维掺量为2 kg/m~3时,以上各项指标分别提高了10.9%、14.1%、10.2%、11.0%。     

玄武岩纤维增强高强轻骨料混凝土基本力学性能试验

通过对LC50高强轻骨料混凝土在短切玄武岩纤维体积掺量为0、0.1%、0.2%、0.3%时的基本力学性能的试验研究,分析了玄武岩纤维的体积参量对高强轻骨料混凝土力学强度的影响。试验结果表明:玄武岩纤维的掺入改善了高强轻骨料混凝土的脆性,其立方体抗压强度和轴心抗压强度均在玄武岩纤维体积掺量为0.1%时达到峰值,劈裂抗拉强度随着纤维体积掺量的增加而持续增大,抗折强度在纤维体积掺量达到0.2%后有下降趋势;分析得到短切玄武岩纤维高强轻骨料混凝土的最佳纤维体积掺量,为玄武岩纤维高强轻骨料混凝土的工程应用提供理论基础。     

高强玄武岩纤维混凝土的力学性能研究

为了改善高强混凝土的力学性能,在C60混凝土中掺入一定量的玄武岩纤维,研究了纤维掺量的改变对高强混凝土力学性能的影响。通过抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和轴心抗压强度试验结果可以看出：玄武岩纤维对抗压强度提高有限,对抗折强度、劈裂抗拉强度和轴心抗压强度提高幅度较明显。     

较好韧性的超高强混凝土的制备及性能

通过二元、三元复合工业废渣大掺量取代水泥,普通砂取代磨细石英砂,掺短切钢纤维等优化基体组成工艺制备出了抗压、抗折强度分别为220,70 MPa的超高强混凝土(UHSC);系统研究了矿物掺和料掺加方式对UHSC动态力学行为的影响规律;通过压汞分析(MIP)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDAX)、X射线衍射分析(XRD),研究了UHSC的孔结构、界面、显微结构和水化产物.结果表明:复掺矿物掺和料改善了UHSC的界面结构,促进了水化产物的形成,从而提高了UHSC的抗冲击和耐撞磨性能.     

玄武岩纤维对沙漠砂高强混凝土性能研究

通过正交试验,以粉煤灰掺量、玄武岩纤维掺量、沙漠砂替代率为变量,通过合理设计坍落度试验、力学强度试验,对比评价了粉煤灰掺量、沙漠砂替代率、纤维掺量对其工作性、力学性能的影响规律,得出基本最优组合为A2C2（粉煤灰掺量10%+沙漠砂替代率20%）;在此基础上,研究玄武岩纤维（0.5%、1.0%、1.5%）对沙漠砂高强混凝土抗裂性影响规律,研究结果表明：玄武岩纤维能够有效抑制混凝土早期开裂,当纤维掺量为1%时,抑制率高达为49.5%。并通过扫描电镜试验对玄武岩纤维混凝土的微观结构进行分析,结果表明：玄武岩纤维能够改善混凝土内部结构,提高混凝土的整体性和密实度,进而改善混凝土的宏观性能。最终推荐最佳配合比组合为A2B2C2（粉煤灰掺量10%+玄武岩纤维掺量1%+沙漠砂替代率20%）。     

PVA纤维对100MPa超高强混凝土的力学性能影响研究

研究了不同掺量PVA纤维对100 MPa超高强混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度的影响,并结合扫描电镜,从微观上分析了PVA纤维对超高强混凝土的影响机理。研究结果表明:随着PVA纤维掺量的增加,纤维混凝土的立方体抗压强度和轴心抗压强度均降低,抗折强度和抗拉强度均有所上升。综合各项力学性能,在本试验范围内PVA纤维最优掺量为0.2%。     

短切玄武岩纤维对混凝土的增强效果及机理

混凝土具有抗压强度高,抗拉强度低的特点,玄武岩纤维的掺入能够显著提高其抗拉强度,提高混凝土的综合力学性能。通过改变纤维的种类、长度、掺量,对比纤维混凝土与素混凝土的各项力学性能。试验结果表明:20 mm长(长径比为1 538.46)、掺量为3 kg/m3的玄武岩纤维掺入时,与素混凝土相比,抗压、抗拉、抗折性能分别增加了33%、23%、40%,具有显著的增强效果;随着纤维长度与掺量的增加,纤维混凝土力学性能下降,当玄武岩纤维掺量为12 kg/m3时,抗压强度增加了5%,抗拉和抗折强度降低了4%和8%。扫描电子显微镜扫描结果表明:玄武岩纤维的掺入能够降低混凝土孔隙率和初始裂隙;同时玄武岩纤维能够传递荷载,使应力均匀分布,控制裂隙发育。玄武岩纤维能够显著增强混凝土的抗拉强度,具有良好的效果。通过对玄武岩纤维掺量的控制,可以最大程度地改善混凝土的力学性能。     

玄武岩纤维混凝土抗折强度与劈裂强度试验研究

为了研究玄武岩纤维对混凝土抗折强度与劈裂强度的影响,分别对玄武岩纤维混凝土及素混凝土进行了系统的抗折强度试验和劈裂强度试验。试验结果表明:随玄武岩纤维体积掺量的增加,玄武岩纤维混凝土抗折强度先增加后减小,玄武岩纤维混凝土抗折强度的纤维最佳体积掺量为0.1%;玄武岩纤维混凝土劈裂强度先增加后减小,玄武岩纤维混凝土劈裂强度的纤维最佳体积掺量为0.15%。随掺入玄武岩纤维长度的增加,玄武岩纤维混凝土抗折强度先增加后略有降低,玄武岩纤维混凝土抗折强度的纤维最佳长度为24 mm;玄武岩纤维混凝土劈裂强度先增加后减小,玄武岩纤维混凝土劈裂强度的纤维最佳长度为30 mm。     

纤维筋与高强纤维混凝土的粘结性能

为了对比BFRP和GFRP筋与高强玄武岩纤维混凝土的粘结强度,选用直径14的FRP筋埋入玄武岩纤维混凝土的立方体试块中进行拉拔试验,通过改变FRP筋锚固长度以及纤维掺量,研究高强玄武岩纤维混凝土与FRP筋的粘结性能.     

钢管超高强玄武岩纤维混凝土柱偏心受压性能研究

本文以玄武岩纤维含量分别为0和2％的钢管-超高强混凝土柱(UCS)为研究对象,完成了 18根偏心率(A)分别为0、0.24、0.47和0.71的UCS偏心受压试验,研究了破坏模式、极限承载力、荷载与应变曲线,分析了玄武岩纤维对钢管-超高强混凝土柱影响机理.试验结果表明:①玄武岩纤维有效提高了 UCS的承载力;②偏心率对UCS的极限承载力影响比较大;③玄武岩纤维提高了混凝土的抗剪强度,从而提高了 UCS抗弯能力,当λ=0.71,N=3100kN时,在玄武岩纤维含量为0和2％的UCS中部最大位移分别为4.195mm和3.565mm,玄武岩纤维有效降低了 UCS中部的位移,减少率达到17.7％.     

关于玄武岩纤维混凝土的增强机理研究

为探究短切玄武岩纤维对混凝土基本力学性能的影响机制,分析出短切玄武岩纤维对混凝土的增强机理。以C35普通混凝土为研究对象,短切玄武岩纤维长度和掺量为变量,通过静态力学性能试验将玄武岩纤维混凝土与素纤维混凝土的基本力学性能进行对比分析。并通过光学显微镜对玄武岩纤维混凝土的微观结构进行观察与分析,找出在混凝土中掺加玄武岩纤维的最佳纤维长度区间与最佳的纤维掺量区间。掺入玄武岩纤维后,抗压强度普遍降低,最高降低幅度达8.4%。劈拉强度和抗折强度明显提高,劈拉强度最大可提高23.8%。抗折强度最大可提高34.7%。光学显微镜下,玄武岩纤维分散均匀。在混凝土基体材料中呈各向异性,呈现出良好的密闭空间网状结构。     

多种矿物掺合料对超高强混凝土力学性能影响的试验研究

对掺加不同矿物掺合料的超高强混凝土在不同龄期下的力学性能进行了试验研究,研究了不同的水胶比和不同的复合矿物掺量对超高强混凝土的力学性能的影响。结果表明:双掺硅灰和粉煤灰的超高强混凝土早期强度低于基准超高强混凝土的早期强度,后期强度有较大发展;双掺硅灰和矿粉的超高强混凝土的强度由硅灰和矿粉共同作用,通过合理的矿物配合比,使其各龄期都有较好的强度;合理的三掺掺量和水胶比能够提高超高强混凝土的强度,在相同掺量下,三掺的抗压强度大于双掺的抗压强度,最优配比为硅灰10%、粉煤灰10%、矿粉30%。     

聚合物胶粉和玄武岩纤维改性混凝土力学及抗裂性能研究

研究了聚合物胶粉和玄武岩纤维对混凝土力学性能、抗裂性能和抗冲击性能的影响。结果表明:单掺聚合物胶粉对混凝土的抗压、抗折强度有一定负面影响,随着聚合物胶粉掺量的增加,混凝土的抗压强度逐渐降低,抗折强度先降低后趋于平缓;单掺玄武岩纤维对混凝土的抗压、抗折性能影响较小;复掺聚合物胶粉和玄武岩纤维时,聚合物胶粉对混凝土强度的影响大于玄武岩纤维;复掺10%聚合物胶粉+2.0 kg/m^(3)玄武岩纤维时,混凝土的折压比和抗冲击性能达到最大,裂缝降低系数为0.93,限裂效能等级达到一级,有效降低了混凝土的开裂风险。     

纤维掺比对玄武岩-聚乙烯醇混凝土力学性能影响的试验研究

为研究玄武岩纤维与聚乙烯醇纤维对混凝土力学性能的影响规律,将玄武岩纤维（0、0.1%、0.15%）和聚乙烯醇纤维（0、0.1%、0.15%、0.2%）分别以单掺与混掺的形式加入C50混凝土基体中,进行抗压强度与劈裂抗拉强度力学性能试验。试验结果表明：单掺纤维均可改善混凝土力学性能;混杂纤维混凝土中,当玄武岩纤维与聚乙烯醇纤维掺量分别为0.15%,0.1%时,混凝土抗压强度最大,比素混凝土提高了6.6%;当玄武岩纤维与聚乙烯醇纤维掺量均为0.15%时,混凝土劈裂抗拉强度最大,比素混凝土提高了24.8%;最后通过试验数据回归拟合得到玄武岩-聚乙烯醇混杂纤维混凝土劈裂抗拉强度计算公式,供相关工程参考。     

正交法分析玄武岩纤维橡胶再生混凝土的基本性能

采用正交试验法研究再生粗骨料掺量(A)、橡胶粒径(B)、橡胶掺量(C)和玄武岩纤维掺量(D)对混凝土拌合物性质及力学性能的影响规律,确定使用上述材料配制混凝土的最优配合比。试验结果表明:4个因素对混凝土含气量和力学性能影响的主次顺序为:C→B→D→A和C→B→A→D。随着橡胶掺量的增大和粒径的减小,橡胶混凝土的含气量增大,力学性能减小。随着再生骨料掺量的增大,混凝土含气量变化不大,力学性能降低。玄武岩纤维对混凝土的抗压强度影响不明显,对劈裂抗拉强度和抗折强度的提高效果显著。     

聚丙烯纤维高强混凝土的力学性能

通过聚丙烯纤维高强混凝土的力学性能试验,研究了聚丙烯纤维掺量对高强混凝土抗压强度、劈拉强度、弹性模量以及尺寸效应等的影响.结果表明,聚丙烯纤维对高强混凝土的抗压强度和弹性模量影响较小,但可提高高强混凝土的劈拉强度;聚丙烯纤维高强混凝土的抗压和劈拉强度都具有明显的尺寸效应.     

混杂纤维透水混凝土透水与力学性能试验研究

研究了单掺和复掺聚丙烯纤维(PPF)、玄武岩纤维(BF)对透水混凝土透水性能和力学性能的影响。结果表明:纤维的掺入会降低透水混凝土的孔隙率和透水系数,但对早期抗压强度有轻微提升作用,对抗折强度和劈裂抗拉强度的提升作用较大;混杂纤维透水混凝土的力学性能高于单掺纤维混凝土的力学性能,且当纤维掺量为0.18%、混杂比V_(PPF):V_(BF)=1:2时,混杂纤维透水混凝土的抗折强度和劈裂抗拉强度最佳。     

玄武岩纤维喷射混凝土在热害环境下的性能试验研究

以隧道热害问题为背景,通过模型试验、近似模拟湿喷技术、定量分析及微观测试相结合的方法研究不同掺量玄武岩纤维喷射混凝土劈裂强度和粘结强度等力学性能的影响,横向对比标准养护和干热养护下的不同体积掺量的玄武岩纤维混凝土的力学性能,同时也加入硅灰以及钢钎维作为参照,以便从机理程度上提出更有效的解决热害措施。试验研究表明:在混凝土中加入玄武岩纤维,对混凝土起到了增强和阻裂的作用,改善了混凝土的脆性易裂的破坏状况。干热环境下,加入少量的玄武岩纤维能够提高混凝土的力学性能。当玄武岩掺量为0.1%玄+5%硅灰时,喷射混凝土的力学性能最好,加入0.2%玄武岩纤维掺量,也有一定程度的改善。实际隧道施工中,可通过加入适量的玄武岩纤维和适量的硅灰,可降低混凝土在热害环境下的危害。     

混掺玄武岩纤维与引气剂对混凝土抗冻性能和力学性能的影响

研究了不同体积掺量(0.1%、0.2%、0.3%)的玄武岩纤维和引气剂(0.03%、0.05%、0.08%)对混凝土抗冻性能和力学性能的影响。结果表明,混掺玄武岩纤维和引气剂可以提高混凝土的抗冻性,且最优掺量分别为0.2%和0.03%;相同纤维掺量时,随着引气剂掺量的增加,混凝土的力学性能降低;引气剂掺量不变时,掺入0.2%的玄武岩纤维对混凝土力学性能的提高效果最佳。     

短切玄武岩纤维增强混凝土抗劈拉力学性能研究

为了研究短切玄武岩纤维增强混凝土(BFRC)基本力学性能及其受纤维掺量的影响。通过试验的方法,开展了这种新型复合建筑材料在不同纤维体积掺量情况下的抗劈拉力学性能研究。试验结果表明:混凝土掺入0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%六种不同体积含量的玄武岩纤维后,混凝土的坍落度出现不同程度的降低,试件的劈拉强度得到不同程度的提高,且提高幅度与连续玄武岩纤维(CBF)的体积掺量有直接关系。对比直掺法和预处理法两种制备工艺,在条件相同时下,预处理掺入方法所制备的BFRC的增强、增韧效果要优于直掺法制备的BFRC。结论:玄武岩纤维混凝土具有良好的力学性能,纤维的掺量和制备工艺的不同均会在不同程度上影响其抗劈拉性能。