玄武岩纤维增强路用混凝土力学与开裂性能
玄武岩纤维增强混凝土的力学性能研究
ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ（ Ｂ Ｆ Ｒ Ｃ）ｔ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｓ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ２ ８ 一 ｄ ａ ｙ ｃ ｏ ｍ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｖ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｎ ｄ ｍ ｏ ｄ ｕ ｌ ｕ ｓ ｏ ｆ ｒ ｕ ｐ －
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建 造 路 面 、 大 型 工业 地 板 和机 场 跑 道 。采 用 玄武 岩 短 切 纤 维 开 发 了一 种 称 为 玄 武 岩 纤 维 增 强 混 凝 土 （ Ｂ ａ ｓ ａ ｌ ｔ Ｆ ｉ — ｂ ｅ ｒ — Ｒ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ Ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ，Ｂ Ｆ Ｒ Ｃ ）的Ｆ Ｒ Ｃ材 料 ， 以寻 求 混 凝 土 ２ ８ ｄ抗 压 强 度 和 断 裂 模 量 的 改 善 ，鉴 于 断 裂 模 量 对
阮 明和 ， 刘 宏伟
（ 中交 二 公 局 第 四 工程 有 限 公 司 ， 河南 洛阳 ［ 摘 ４ ７ １ ０ １ ３ ）
玄武岩纤维混凝土力学性能的研究
混凝 土 配合 比采用普 通混凝 士 配合 比设 计方 法 ，如表 ２所示 ．
表 ２ 混凝 土配合 比
Ｔ ｂ ２ Ｃｏ ｃｅ ｅ ｍｉ ａ． ｎ ｒｔ ｘ
１４ 试 件 制作及 养护 ．
混凝土的取样符合 《 普通混凝土拌合物性能试验方法标准》 （ Ｂ Ｔ５００— ０２ Ｇ ／ ０ ８ ２０ ）中的有关规
彭 苗 ，黄 浩雄２ ，廖 清 河 ，蔡 小萍 ，温 源
（ ．厦 门理工学院土木工程 与建筑系 ，福建 厦 ｆ ３ １２ ；２ １ － ６ ０ ４ ．福州大学土木工程学院，福建 福州 ３ ００ ） ｊ ５ １８ ［ 摘 要 】研 究不 同体积掺量的玄武岩 纤维对混 凝土抗压性 能和抗拉 性能 的影 响．根据试 验可知 ，掺
第２ ０卷
第 １期
厦 门理工学院学报
Ｊ ｕ ａ ｆＸｉｍｅ ｎｖ ｒｉ ｆ ｅ ｈ ｏｏｙ ｏ ｒ ｌｏ ａ ｎ Ｕ ｉｅｓｙ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｔ Ｔ
Ｖｏ ． Ｎｏ． １２０ １
２１ ０ ２年 ３月
Ｍａ ．２ １ ｒ ０２
玄 武 岩 纤 维 混 凝 土 力 学 性 能 的研 究
铂铑合 金 拉丝漏 板制 成． 其外 观 为深 褐 色 ，有 金 属 光 泽． 玄 武 岩纤 维 具 有很 多 独 特 的优 点 Ｊ ：它具 有很 好 的耐温 性能 ，可在 一２９Ｃ 一 ０ ℃范 围内连续 工作 ；有优 良的化 学稳定 性 ，耐酸 、耐碱 、耐腐 ６ ｏ ７０
蚀性能好 ；抗拉强度高 ，弹性模量大，耐磨性好．此外 ，玄武岩纤维是一种硅酸盐纤维 ，与火山灰有 着相 同 的成分 和密 度 ，因此 与混 凝 土 有 着 比其他 纤 维 更加 出色 的相容 性 和分散 性 Ｊ 目前 ，玄 武 岩 ． 纤维 在土 木工 程 中的应用 还较少 ．廉 杰 等人对 乱 向短切 玄 武岩 纤维 体 积掺 量 和长 径 比对 混凝 土 抗压 、
玄武岩纤维混凝土工程应用案例
一、概述玄武岩纤维混凝土是一种利用玄武岩纤维增强混凝土的新型材料，具有优良的力学性能和耐久性，广泛应用于工程建筑领域。
本文将介绍玄武岩纤维混凝土在工程应用中的案例分析。
二、玄武岩纤维混凝土的性能特点1. 玄武岩纤维混凝土具有较高的抗压、抗折、抗拉强度，能够显著提高混凝土的抗裂性能和抗冲击性能。
2. 该材料耐腐蚀性能好，具有优异的耐久性和抗渗性能，适用于各类工程环境。
三、玄武岩纤维混凝土应用案例1. 高速公路桥梁工程在某高速公路桥梁工程中，采用了玄武岩纤维混凝土进行桥梁的主体结构施工。
由于桥梁的使用环境复杂，需要耐久性和抗风化能力强的混凝土材料。
经过实验和实际施工验证，玄武岩纤维混凝土在该工程中表现出了较好的性能，为桥梁的使用和维护提供了可靠的保障。
2. 高层建筑结构工程某高层建筑结构工程采用了玄武岩纤维混凝土作为结构梁柱的主要材料。
该建筑结构要求混凝土材料具有较高的抗震性能和耐久性，玄武岩纤维混凝土在此次工程中得到了充分的应用和验证，取得了良好的施工效果和使用效果。
3. 水利水电工程在某水利水电工程中，需要使用具有耐水蚀和耐磨性能的混凝土材料。
经过专业团队的研究和论证，采用了玄武岩纤维混凝土进行水利水电工程的隧道施工。
该材料在工程中展现出了良好的性能表现，为工程的顺利运行和安全使用提供了坚实的基础。
四、总结玄武岩纤维混凝土作为一种新型的混凝土材料，在工程应用中得到了广泛的验证和推广。
其优异的力学性能和耐久性，使其成为了各类工程建筑领域备受青睐的建筑材料。
相信随着技术和应用的不断深入，玄武岩纤维混凝土在工程应用中将会发挥更加重要的作用，为工程建设和发展提供更加可靠的保障。
五、玄武岩纤维混凝土的成本效益1. 玄武岩纤维混凝土具有优异的性能，但其成本相对较高，一度成为限制其大规模应用的因素。
然而，随着技术的不断进步和生产规模的扩大，玄武岩纤维混凝土的成本逐渐降低，使其成本效益得到提升。
2. 在实际工程中的应用案例显示，玄武岩纤维混凝土的使用周期长，维护成本低，能够充分体现其较高的成本效益。
玄武岩纤维对混凝土性能的影响研究
引言随着近年来建筑行业的迅速发展，对特殊性能混凝土的要求及需求不断提高，掺加纤维作为一种技术手段，逐步应用于桥梁、水利、市政等行业的工程建设中[1]。
玄武岩纤维是一种绿色、环保、无污染的高性能无机非金属材料，具有较高的拉伸强度、剪切模量和弹性模量，且具有耐高温、耐超低温、耐酸碱腐蚀等特性[2]。
研究表明[3-4]，将玄武岩纤维掺入混凝土中，纤维通过桥接裂缝可显著减少混凝土裂纹的产生，进而提高混凝土基体的抗压强度、抗拉强度和韧性，使混凝土中易出现的脆性问题得到改善。
同时，掺入纤维可有效提高混凝土基体的抗冻性能和抗冲击性能[5]，对提高混凝土结构耐久性具有积极意义。
为了更好地发挥玄武岩纤维对混凝土增韧阻裂的效果，寻找更合理的纤维掺量及纤维混凝土的生产工艺，本文对玄武岩纤维混凝土的相关性能开展测试研究，为玄武岩纤维混凝土的应用提供技术参考。
1 材料与方法1.1 试验材料水泥：北京金隅，P·O 42.5普硅酸盐水泥，其28d抗压强度50.4MPa；粉煤灰：宣化热电，I级粉煤灰，其细度9.2%、需水量比89%；砂子：天然河砂，中砂，其细度模数2.9；石子：5～25mm碎石；外加剂：北京同科，早强型聚羧酸减水剂，其减水率28%；玄武岩纤维：山西太原，其单丝直径18.0μm、密度2650kg/m3。
1.2 配合比采用构件生产用C50高性能混凝土，配合比见表1。
1.3 试验方法不同搅拌工艺对混凝土性能影响的试验：测试玄武玄武岩纤维对混凝土性能的影响研究宋玉剑北京港创瑞博混凝土有限公司 北京 102202摘 要：研究了掺加玄武岩纤维混凝土的搅拌工艺、力学性能和耐久性能，采用生产施工配合比，与混凝土生产实际紧密结合，为玄武岩纤维混凝土的生产与应用提供指导。
结果表明：当纤维掺量在0.3%及以下时，纤维要有足够的搅拌时间，使其得到较好分散并混合均匀，再加入水可有效避免纤维出现团聚的情况，从而使混凝土和易性更好；掺入玄武岩纤维后，混凝土的7d抗压强度平均下降4.1%，28d抗压强度平均下降7.12%，但不会影响抗压强度增长趋势，且对降低混凝土早期收缩的作用较为明显，在一定条件下可以达到预期的应用效果。
玄武岩纤维修复加固综合法修补混凝土结构裂缝的研究
还未屈服 ； 其中一个试件未做裂缝修补为对比梁 ， 对其
余梁二次加载前将干缩裂缝及受力裂缝用低压低速灌 在使 用荷载作用下的裂缝宽度及 间距。 浆法进行灌浆处理 。由于已浇筑混凝土表面 的粗糙度 （ ）记录加载过程 中纵筋及 箍筋的受力变化情 ２
对新旧混凝土界面粘结强度 有显著影响，为了使修补 况 ． 浇筑混凝土前 ． 在纵筋和箍筋的不同部位粘贴应变 界面获得较好 的粘结性能 ， 将已浇筑混凝土表面凿毛 ， 片 ．通 过静 态 电阻应 变仪 记录 各级荷 载作 用 下钢 筋 的
２ ２ Ｍ ａ弹 『模量１９ Ｐ ， ３２ Ｐ ， 生 ２ Ｇ ａ密度２ ｇｃ 。 ． ／ｍ 。 ８
收稿 日期 ：０ １ １— ２ ２ １－ ２ １ 基金项 目： 河北省科技支撑计划项 目（５ １７ ０ ０２３ １） 作者简介 ： 蔡焕琴（ ９ ４ ）女 ， １６ 一 ， 河北张家 口人 ， 教授级高级 工程师 ， 士 ， 硕
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２ ８９ ３．
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处， 由分配钢梁来实现两点加载 ， 加载方案采取分
混凝土
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级加荷的方式 ， 在纵筋应变接近屈服应变时， 根据试验 情况适当增加荷载级别 以确定屈服荷载。根据研究目 的， 试验过程 中重点量测下列内容。 （ ）观察受弯裂缝 出现及展开过程和结果 ， １ 量测
蔡焕琴 ，郝
摘
勇
（ 河北建筑工程学院 ，７ ０ ０ 河北张家 口） ０５０ ，
要： 混凝土裂缝会 影响构件 的耐久性 ， 严重的裂缝还会影响结构的承 载能力 ， 因此 ， 多数 情况下需对混
试谈玄武岩纤维在建筑材料领域的应用
试谈玄武岩纤维在建筑材料领域的应用玄武岩纤维是一种由玄武岩矿石提炼而来的高性能纤维材料，具有优异的物理和力学性能。
它在建筑材料领域的应用广泛，不仅可以提升建筑材料的性能，还可以改善建筑结构的力学特性和阻燃性能。
下面将详细介绍玄武岩纤维在建筑材料领域的应用。
玄武岩纤维可以用来增强混凝土等建筑材料的力学性能。
混凝土是一种普遍使用的建筑材料，但它的强度和耐久性往往不够理想。
通过加入玄武岩纤维，可以显著提高混凝土的抗拉强度、抗冲击性能和耐久性。
玄武岩纤维具有高拉伸强度和高模量的特点，可以有效抵抗外部力的作用，防止混凝土的开裂和断裂。
玄武岩纤维与混凝土之间的粘结力强，可以增加混凝土的承载能力和稳定性，提升建筑物的抗震性能。
玄武岩纤维还可以应用于建筑材料的防火和耐火性能改进。
玄武岩纤维属于非金属阻燃材料，其熔点高达1200℃以上，具有良好的耐高温性能。
在建筑物的墙体、地板和屋顶等部位加入玄武岩纤维，可以有效提高建筑材料的耐火等级，增加火灾事故的安全系数。
玄武岩纤维可以阻止火焰和热量的扩散，延缓火势的蔓延时间，为人们疏散争取更多的时间，减少火灾损失。
玄武岩纤维还可以用于建筑材料的隔热和隔音性能改善。
玄武岩纤维的细长形状和低导热性使其成为理想的隔热材料，可以有效阻断热量的传递，减少建筑物内外温度的交换，降低建筑物的能量消耗。
玄武岩纤维还具有良好的吸声性能，可以吸收并分散噪音，减少环境噪音对建筑物内部的影响，改善居住和工作环境。
玄武岩纤维还可以用于建筑材料的轻量化设计。
传统的建筑材料往往密度较大，不利于建筑物的自重控制和施工效率。
而玄武岩纤维具有轻质高强的特点，可以在减小建筑材料重量的同时保持其强度和稳定性。
这不仅可以降低建筑物的整体荷载，还可以加快施工进度，减少使用材料的成本，提高建筑物的节能性能。
玄武岩纤维混凝土的力学性能与应用
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CHINA HOUSING FACILITIES
能增强效果更优良。
3.1抗压强度
2018年张向冈,秦文博等提出玄武岩纤维混凝土在纤维掺量一定范围内，各龄期的抗压强度是与掺量成正比的，因此得出玄武岩纤维可大大提高混凝土的抗压强度。
玄武岩纤维尤其对混凝土早期抗压强度提高非常显著，分析其原因由于玄武岩纤维的掺入后,和原来混凝土基体相比形成了特定的网状结构,当应力自混凝土基体传递给纤维时,纤维骨料一起协同受力,纤维因变形大大消耗能量，因此极大地提高了混凝土的抗压强度。
[5]
,2012.
大连理工大学
,2014,(01):28-30.
[4]杨桂丽.纤维混凝土应用研究现状初探[J].广东建材,2007,(08):20-21.
[5]张向冈,秦文博,田琦,汪昉,范玉辉.玄武岩纤维混凝土材料性能研究进展[J].混凝土,2018,(02):94-97.
[6]吴钊贤.玄武岩纤维混凝土基本力学性能与应用研究[D].武汉理工大学,2009.
作者简介
王瑞珍（1983—），女，内蒙古广播电视大学，讲师，毕业院校:长安大学结构工程硕士，现主要从事土木工程教学、远程教育研究。
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2021.02 |。
试谈玄武岩纤维在建筑材料领域的应用
试谈玄武岩纤维在建筑材料领域的应用
玄武岩纤维是一种由玄武岩矿石经过特殊加工处理制成的纤维材料，具有优良的物理性能和化学稳定性，被广泛应用于建筑材料领域。
首先，玄武岩纤维在混凝土中的应用。
混凝土是建筑中常用的材料，它的强度、耐久性和抗裂性能是评价混凝土质量的重要指标。
添加适量的玄武岩纤维可以有效改善混凝土的强度和耐久性，增加混凝土的韧性和抗裂能力，提高抗疲劳性能和抗冲击性能。
玄武岩纤维还可以防止混凝土的收缩和开裂，提高混凝土的抗渗性和耐久性。
此外，玄武岩纤维还可以减少混凝土的温度变化和热应力，提高耐火性能，增强混凝土的防火性能。
其次，玄武岩纤维在保温材料中的应用。
保温材料是建筑中常用的材料，用于保持室内外温度的稳定性。
玄武岩纤维具有优良的导热性能和隔热性能，可以有效降低建筑物的能耗，提高能源利用效率。
玄武岩纤维可以制成纤维板、纤维毯等形式，用于墙体保温、屋顶保温和地板保温。
它具有良好的柔韧性，可以适应各种复杂建筑结构的要求，同时还具有防火、防震和防虫等功能，提高建筑物的安全性和舒适性。
此外，玄武岩纤维还可以用于建筑材料中的增强材料。
增强材料是一种用于增加材料强度和韧性的材料，常用于加固和修复建筑结构。
玄武岩纤维具有卓越的抗拉强度和抗冲击性能，可以作为增强材料应用于建筑结构的加固、修复和防护。
例如，可以将玄武岩纤维与树脂混合，制成复合材料板，用于加固和修复建筑结构中的裂缝和损坏处。
这种复合材料具有高强度、高韧性和耐久性，可以显著提高建筑结构的承载能力和抗震性能，延长建筑物的使用寿命。
玄武岩纤维对再生混凝土力学性能的影响研究
玄武岩纤维对再生混凝土力学性能的影响研究玄武岩纤维是一种常用的增强材料，应用于纳米材料、高性能水泥基复合材料、再生混凝土等领域。
再生混凝土是指通过将混凝土废弃材料进行回收再利用所得到的新材料。
再生混凝土除了能够有效地减少废弃物的排放外，还能降低建筑成本，因此在环保建筑材料领域受到了广泛关注。
然而，再生混凝土由于使用了废弃的混凝土碎石作为骨料，可能会导致其力学性能下降。
为解决这一问题，研究人员开始考虑添加增强材料，如玄武岩纤维，来提高再生混凝土的力学性能。
玄武岩纤维具有高强度和高模量的特点，可以增加再生混凝土的抗拉、抗压和抗弯强度。
在一项研究中，研究人员将玄武岩纤维添加到再生混凝土中，并测试了其力学性能。
结果表明，添加玄武岩纤维后，再生混凝土的抗拉强度提高了约30％，抗压强度提高了约20％，抗弯强度提高了约25％。
此外，玄武岩纤维还能提高再生混凝土的耐久性能。
在另一个研究中，研究人员将玄武岩纤维添加到再生混凝土中，并进行了冻融循环试验。
结果显示，添加玄武岩纤维后，再生混凝土的抗冻性能显著提高，其抗冻融循环性能比纯再生混凝土提高了约40％。
此外，玄武岩纤维还能提高再生混凝土的在火灾下的力学性能。
在一项研究中，研究人员将玄武岩纤维添加到再生混凝土中，并进行了高温试验。
结果表明，添加玄武岩纤维后，再生混凝土在高温下的抗拉和抗压性能均得到了显著提高。
总的来说，玄武岩纤维的添加可以显著提高再生混凝土的力学性能和耐久性能。
这为再生混凝土的广泛应用打下了基础，并有望在未来成为环保建筑材料的重要组成部分。
然而，需要进一步开展研究，以探究玄武岩纤维对再生混凝土力学性能的影响机制，并优化添加方法和纤维含量，以实现更好的效果。
玄武岩纤维改善再生水泥混凝土抗裂性能研究
玄武岩纤维改善再生水泥混凝土抗裂性能研究摘要：通过研究纤维掺量对再生混凝土的力学性能和抗裂性能的影响，结果表明玄武岩纤维能够提高再生混凝土的抗裂性能。
关键词：玄武岩纤维；改善；再生水泥混凝土；抗裂性能。
0引言使用水泥混凝土再生骨料修筑水泥混凝土路面，既能节约石料资源的浪费，又能保护水泥混凝土铣刨料对环境的污染。
然而，由于交通荷载、温湿交替等因素的影响，再生水泥混凝土路面出现因干燥失水产生干燥收缩破坏，在投入运营的之后随着交通荷载向重型化发展，加重了路面的损坏[1-3]。
若不加以控制，再生混凝土就容易开裂，出现微小裂缝，从而导致再生水泥混凝土服役寿命减小。
目前，但大多数水泥混凝土抗裂技术由于工艺复杂或造价过高等因素，难以推广应用[4-6]。
玄武岩纤维改性混凝土由于性能优异、工艺简单、成本较低，造价每吨大约在1万元左右，是目前水泥混凝土材料改性技术的研究热点。
玄武岩纤维作为混凝土增强纤维或“加强筋”使用，在素混凝土基体中均匀分散地掺入纤维材料从而组成复合混凝土材料，利用均匀分散的纤维来改善混凝土的脆性，能够很好地提高混凝土面板的抗裂能力[7~12]。
1原材料及试验方案1.1原材料所用原材料的基本性能如表1~表3所示，天然碎石采用工程上常用的石灰岩碎石：表1 水泥的物理力学性能指标normal consistency(%)compressivestrength(MPa)Bendingstrength（MPa）Settingtime(min)3d28d3d28d初凝终凝27.524.849.55.38.2100170表2 玄武岩纤维密度（g/c m3）长度（mm）直径（μm）吸湿率（%）弹性模量（GPa）断裂伸长率（%）抗拉强度（MPa）2.5312/18/2424小于0.1≥1067.2≥3000表3 再生水泥混凝土粗骨料粒径（mm）级配表观密度堆积密度压碎指标（%）含泥量（%）针片状含量（%）（kg/m3）（kg/m3）5~2 0良好2640135019.50.6141.2试验方案根据前期试验，确定再生混凝土的配合比。
玄武岩纤维混凝土基本力学性能与应用研究共3篇
玄武岩纤维混凝土基本力学性能与应用研究共3篇玄武岩纤维混凝土基本力学性能与应用研究1玄武岩纤维混凝土是一种新型的混凝土材料，在建筑结构、道路和桥梁等工程中有着广泛的应用。
本文将详细介绍玄武岩纤维混凝土的基本力学性能以及它在工程实践中的应用。
一、玄武岩纤维混凝土的基本力学性能1. 强度性能玄武岩纤维混凝土的强度较高，可以达到一般混凝土的两倍以上。
这主要是因为玄武岩纤维能够增加混凝土的拉伸强度。
通过添加适量的玄武岩纤维，混凝土的疲劳强度和冲击强度也可以大幅度提高。
2. 抗裂性能由于混凝土在受力时易于出现裂纹，抗裂性能成为衡量混凝土材料实用性的重要指标之一。
玄武岩纤维混凝土加入的纤维可以有效防止混凝土出现裂纹，特别是在沉降变形大的地区，使用玄武岩纤维混凝土可以减少混凝土的裂缝数量，提高结构的整体稳定性。
3. 耐久性能玄武岩纤维混凝土的耐久性能相对于一般混凝土提升了不少。
由于玄武岩纤维具有较高的化学稳定性和抗腐蚀性能，与其混合的混凝土也会受益于这些优良的特性。
因此，玄武岩纤维混凝土在一些特殊场合下可以发挥更为持久的作用。
4. 硬化时间相对于普通混凝土，玄武岩纤维混凝土的硬化时间要长一些，这是因为玄武岩纤维会阻碍混凝土内部的水分蒸发。
但是，加入适量的玄武岩纤维能够促进混凝土的自性收缩，有助于提高混凝土的密实度，提高其力学强度。
二、玄武岩纤维混凝土的应用1. 建筑结构玄武岩纤维混凝土在建筑结构中的应用十分广泛，如框架结构、支撑结构、砌体结构等。
由于玄武岩纤维混凝土具有较高的强度和抗裂性能，能够增强建筑结构的整体稳定性和承载能力。
2. 道路由于玄武岩纤维混凝土可以提高道路的耐久性和抗裂性能，许多地方采用了玄武岩纤维混凝土作为道路面层的建材。
同时，还可以将玄武岩纤维混凝土与水泥或沥青混合，用于道路基层的加固和荷载分布控制。
3. 桥梁在桥梁的建设中，玄武岩纤维混凝土可以用于桥墩、拱桥和桥面的建造。
由于桥梁的结构比较复杂，对于建筑材料的力学性能和耐久性都有比较高的要求，而玄武岩纤维混凝土则可以提供一个比较优良的解决方案。
试谈玄武岩纤维在建筑材料领域的应用
试谈玄武岩纤维在建筑材料领域的应用
玄武岩纤维是一种以玄武岩矿石为原料制备的高性能纤维材料，具有优异的力学性能和化学稳定性，广泛应用于建筑材料领域。
它的应用包括但不限于以下几个方面。
玄武岩纤维可以用作增强材料，提升建筑材料的力学性能。
纤维增强混凝土是目前常见的应用方式之一。
将玄武岩纤维与混凝土混合使用，可以显著提高混凝土的抗裂性能和抗冲击性能。
玄武岩纤维的加入可以改善混凝土的韧性和延伸性，减少因外力作用而引起的裂缝和破坏。
玄武岩纤维还可以用于制备防火材料。
由于玄武岩纤维具有较高的熔点和绝缘性能，经过特殊处理后可以制备出具有良好防火性能的材料，如阻燃板、防火墙等。
这些材料可以在火灾发生时提供有效的隔热和阻燃效果，保护建筑结构和人员的安全。
玄武岩纤维也可以用于制备建筑隔音材料。
纤维材料可以吸收和减少声波传播，减轻噪音对室内环境的干扰。
玄武岩纤维具有较高的密度和绒毛状结构，可以有效地吸收声波能量，提高建筑物的隔声性能。
在音乐厅、录音室和住宅等场所中，可以采用玄武岩纤维制备的隔音板材。
玄武岩纤维还可以用于制备装饰材料。
纤维材料具有较好的柔韧性和可加工性，可以制备出各种形状和结构的产品。
可以利用玄武岩纤维制作各种装饰板材、天花板、墙面等装饰材料，提高建筑物的美观度和装饰效果。
玄武岩纤维在建筑材料领域具有广泛的应用前景。
通过合理的设计和制备工艺，可以将玄武岩纤维应用于混凝土增强、防火、隔音、节能和装饰材料等方面，提高建筑材料的性能和品质，促进建筑行业的可持续发展。
基于玄武岩纤维增强混凝土力学性能的研究
基于玄武岩纤维增强混凝土力学性能的研究20世纪至今，复合材料在实际工程中得到有效的开发利用，各种不同类型的复合材料被应用于混凝土工程中使用。
本文通過对玄武岩纤维的混凝土进行各种实验，得出混凝土中应该掺加多少玄武岩纤维才能保证混凝土最大程度的抵抗压、折、弯的冲击。
标签：玄武岩纤维；力学性能；环保性能引言：普通的混凝土较为脆弱，承受不住破坏，严重影响建筑工程的可靠和耐久性。
近年来通过在混凝土中掺杂不同纤维来增强混凝土力学性能，成为建筑工程研究的重点内容。
但是开发出的材料价格较为昂贵，不利于广泛应用于建筑工程中，玄武岩纤维作为一种新研发出来可以掺杂进混凝土中的材料，和其他材料相比成本较低并且具有耐高温抗腐蚀等特点，加强对玄武岩纤维在混凝土中的应用，是目前的各工程重点研究对象。
1、玄武岩纤维增强混凝土力学性能的实验国家对玄武岩纤维增强混凝土的力学性能实验研究处于初级阶段，对于玄武岩纤维混凝土的抗弯折冲击性能的研究成果极少，通过下面对玄武岩纤维混凝土的相关实验，来对玄武岩纤维的掺量、和复合矿物掺合料的性能分别进行实验，首先要准备相关原材料，水泥、河砂、石灰石、玄武岩纤维以及相关试剂，按照比例进行调配。
对玄武岩纤维混凝土的抗压抗折实验可以参照国家标准GB/T50081《普通混凝土力学性能试验方法标准》，完成对应的实验步骤。
通过每组3个立方体试块进行抗压实验，每组3个小梁进行抗折实验，这次立方体的边长为100mm，小梁的长宽高均为150mm。
而因为国家对抗弯折实验较少，缺少相关步骤标准，可以借鉴欧美国家的弯曲冲击实验，利用一个做自由落体运动的球型装置进行冲击实验，查看试件损伤。
在实验过程中，一定要将应变片连接到动态应变仪上，进行数据收集。
所有实验应该循环重复，得到最准确的实验结果，最终得出了以下实验结果：混凝土在掺入玄武岩纤维后，混凝土的抗压、抗折的强度都有明显的提升，最高可增幅到百分之二十左右，但是掺量超过固定含量后，抗压、抗折程度均显著下降，而且纤维掺量对抗压、抗折也有极大的影响力。
玄武岩纤维增强混凝土断裂能研究
表 １ 水 泥 熟 料 率 值 与 矿 物组 成
绝 缘 性 好 、 热 隔音 性 能 优 异 ， 具 有 环 保 性 等 优 绝 并
ｌ
。
目前 ， 广大 研究 者 和工 程技术 人 员对 玄武 岩纤
为 了 客 观 反 映 玄 武 岩 纤 维 体 积率 对 混凝 土 断
中 图分 类 号 ： Ｕ ２ ．７ Ｔ ５ ８５ ２
文 献标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：０ ０ ４ ３ （０ ２ ０ － ３ ０ １ ０ — ６ ７ ２ １ ）１ ３ － ３
０ 前 言
砂， 细度模 数 为 ２７ 萘 系减 水 剂 ； 武岩 纤 维 ， ．； 玄 单丝
混 凝 土 由于 其 良好 的施 工性 能 和 优 异 的力 学
裂 性 能的影 响 ，制定 了 Ｃ Ｄ、 Ｆ四个 系列 的配 比 ， 、 Ｅ、
维 的力 学性 能 、 裂 性 能和 耐 久性 能进 行 了 广泛 研 抗
究［ １ ２。 － ５
每个 系 列 对 玄 武 岩 纤 维 掺 量 为 ０ ｌｇｍ ，ｋ ／ 。 、ｋ ／ ｓ３ ｇ 和 ｍ
６ｇ 。 ｋ ／ 的混凝 土试 件进行 了测 试 ，并对 每一 种玄 武 ｍ 岩纤 维掺 量 下 的混 凝 土 断裂 能进 行 了对 比 ， 以消 除 基 体 混凝 土 变 异对 试 验结 果 的影 响 ， 凝 土配 合 比 混
如表 ２所示 。 １ ． 试 验方法 ２
断 裂 能是 基 于 Ｈｉｅｂ ｒ 拟裂 纹 模 型 并考 虑 ｌ ｒｏｇ虚 ｌ
混 凝 土 软化 特 性 的 断裂 参数 ， 描 述 混凝 土 断裂 特 是 征 的重 要参 数 之一 ， 常用 来 反 映材 料 的韧 性 等 力学
纤维增强与加固混凝土断裂与粘结性能
现代物业・新建设 2012年第11卷第6期工程施工 Engineering Construction引言混凝土是当代最主要的土木工程材料之一，主要是由胶凝材料、颗粒状集料、水和附加的一些外加剂、掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌硬化后而成的一种人工石材。
混凝土虽然具有原料丰富、价格低廉、生产工艺简单的优点，但其抗拉强度低、抗裂性差、韧性差。
材料的脆性十分明显，受拉的极限延伸率只有0.01%～0.06%，在很低的拉伸变形时就会发生开裂。
尤其是随着近年来我国建筑物抗压强度要求的大幅度提高，其缺点也越来越突出。
由此经常导致一些建筑发生开裂和渗水。
而钢筋会在受腐蚀后使结构破坏，严重者会直接导致建筑物坍塌。
把纤维加入混凝土而形成的纤维混凝土是一种新型的复合材料。
它因为同时兼具纤维和混凝土的优点，因而受到了国内外工程界的极大青睐，并广泛应用于各种工程领域，是近几年来混凝土改良研究的一个重要方向。
以钢纤维、合成纤维、碳纤维等为代表的纤维混凝土在混凝土的应用中取得了很大的进展，它是继钢筋混凝土之后的另一重大突破。
研究纤维增强与加固混凝土断裂与粘结性能，对于改进纤维混凝土的结构，建立合理的纤维混凝土数据具有十分重要的意义，也为纤维混凝土研究应用的发展前景作出评述。
1 纤维混凝土1.1 纤维混凝土的含义纤维混凝土是指在混凝土基体中均匀掺入乱向分布的不同材质的短细纤维（包括钢纤维、碳纤维、聚丙烯纤维、维纶纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯晴纤维及混杂纤维等）所形成的具有较高韧性的复合材料。
人们所说的混凝土通常是狭义的概念，大多是以水泥作为基材的建筑材料，而广义概念下的混凝土也可以由其他材料（如沥青）作为粘结材料。
1.2 纤维混凝土的种类与性能1.2.1 钢纤维混凝土钢纤维混凝土就是在普通的混凝土中掺入适量的短钢纤维而形成的可供浇筑、喷射成型的一种新型复合材料。
其中所掺的钢纤维一般是由钢质材料(切断型钢纤维、剪切型钢纤维、铣削型钢纤维、熔抽型钢纤维等)加工制成的短纤维。
试谈玄武岩纤维在建筑材料领域的应用
试谈玄武岩纤维在建筑材料领域的应用玄武岩纤维是一种新型的建筑材料，以其优良的性能和广泛的应用领域而备受关注。
玄武岩纤维是一种由天然矿石玄武岩经过熔化、纤维化和拉丝等工艺制成的纤维材料，具有高强度、耐火性、耐腐蚀性、耐疲劳性和耐碱性等优点，被广泛应用于建筑工程、道路工程和地铁隧道等领域。
在建筑材料领域，玄武岩纤维可以用于加固和增强混凝土结构。
传统的混凝土结构通常存在着低抗剪强度、抗拉强度差和易开裂等问题，而玄武岩纤维可以通过与混凝土的紧密结合来提高混凝土的力学性能，增加混凝土的抗拉强度和抗折强度，提高混凝土的整体力学性能和耐久性。
在悬索桥的主塔结构中使用玄武岩纤维可以提高结构的抗震性能和抗风性能，保证桥梁的安全使用。
玄武岩纤维还可以用于制造各种构件和板材，如玄武岩纤维板、玄武岩纤维管、玄武岩纤维砖等，用于建筑墙体、屋顶、地面和隔断等部位。
这些构件和板材具有轻质、高强度、隔音、隔热和防火等特点，可以有效地提高建筑物的整体性能和安全性。
在高温环境下，传统的墙体材料容易熔化或起火，而玄武岩纤维板可以有效地阻止火势蔓延，保证建筑物的安全。
玄武岩纤维还可以用于制造耐火材料，用于防火墙、防火门、防火窗等部位，提高建筑物的消防等级。
玄武岩纤维具有优异的耐火性能，能够在高温环境下长时间保持结构的稳定性和耐火性。
在一些高层建筑或工业设施中，使用玄武岩纤维制造的耐火材料可以有效地延缓火势蔓延，提供更多的逃生时间和安全保障。
玄武岩纤维还可以用于制造地板材料、隔音材料和吸声材料等。
玄武岩纤维具有优异的隔音和吸声性能，可以减少环境噪音，改善室内的舒适度。
玄武岩纤维地板材料具有耐磨、防滑和易清洁等特点，非常适用于公共场所和商业场所。
玄武岩纤维还可以用于制造抗菌材料、防霉材料和净化材料等，提高建筑物的环境安全性。
玄武岩纤维沥青混凝土的路用性能研究
毕业论文英文翻译（原文及翻译）学院：土木与交通学院专业：土木工程学号；200903212姓名：刘璐璐玄武岩纤维沥青混凝土的路用性能研究陈渊召，李振霞（华北水利水电学院土木与交通学院，中国郑州，450011邮箱：cyz740513@ zhenxiali2009@）关键词：道路工程，路用性能，研究，沥青混凝土，稳定性，抗裂性。
摘要：为了探究玄武岩纤维在增强沥青混合材料路用性能方面的作用，通过高温稳定性、水稳性和低温抗裂性实验对玄武岩纤维沥青混合料和聚酯纤维、木质纤维以及控制混合物的路用性能进行对比研究。
结果表明，相对于沥青混合料，纤维沥青混合料的路用性能有很所提高和优化，并且在最佳纤维掺量不变的情况下，玄武岩纤维沥青混合料的路用性能要优于聚酯纤维和木质纤维。
引言由于沥青路面平稳、舒适、噪音低等优点，它被广泛的应用于高速公路的建设当中。
然而，随着轴载和车流量的不断增加，沥青路面的早期损坏越来越严重，因此，应该通过一些方法调整沥青混凝土来提高路用性能。
在这些沥青混凝土的改性剂中，纤维因其良好的改善作用及其结构简单、成本低的优点已经获得越来越多的关注。
各种类型的纤维改性剂（如甲基纤维素和聚酯）的制作和改善效果的机制已经得到深入的研究，并且一些研究已获得了一些成果。
在甲基纤维和聚酯纤维之后，作为一种新型的沥青混凝土添加剂和稳定剂，玄武岩纤维因其显著的技术特性得到了广泛的关注。
玄武岩纤维不仅弥补了有机纤维强度低、弹性模量小和不耐高温的缺陷，而且也克服了矿物纤维污染环境的缺点，如石棉纤维。
在20世纪90年代，在美国的佐治亚州修建了第一个用玄武纤维改性剂的路面，并表现出了优异的路面性能。
到目前为止，在中国玄武岩纤维沥青结合料的路用性能研究是有限的。
相对于聚酯的纤维，木质纤维和控制混合物，通过高温稳定性、水稳性和低温抗裂性实验对玄武岩纤维增强沥青混凝土路用性能的研究是可行的。
材料和矿物混合料的级配矿物混合物的选择和分类，灰岩和石灰石掺合料取自辽阳的永利采石场。
玄武岩纤维沥青混凝土的应用实例-概述说明以及解释
玄武岩纤维沥青混凝土的应用实例-概述说明以及解释1.引言1.1 概述玄武岩纤维沥青混凝土是一种新型的建筑材料，它由玄武岩纤维、沥青和混凝土组成。
玄武岩纤维用作增强材料，可以提供更好的抗裂性能和耐久性，而沥青则起到粘合和填充空隙的作用。
相比传统的沥青混凝土，玄武岩纤维沥青混凝土具有更高的强度、更好的抗温变性能和良好的耐久性。
在制备玄武岩纤维沥青混凝土时，首先需将适量的玄武岩纤维与混凝土颗粒进行混合，然后加入适量的沥青进行拌和，最后通过压实和养护等工艺完成混凝土的制备。
制备过程中需要注意控制沥青和纤维的用量，以及混合的均匀性和拌和的时间等因素，以确保混凝土的质量和性能。
玄武岩纤维沥青混凝土在实际应用中具有广泛的应用前景。
它可以应用于道路、桥梁、机场跑道、停车场等基础设施建设领域，提供更好的承载性能和抗裂性能，延长使用寿命。
同时，玄武岩纤维沥青混凝土在环境保护领域也有很大的潜力，由于其使用的是可再生的玄武岩纤维，可以减少对自然资源的消耗，具有较好的可持续性。
本文将通过对玄武岩纤维沥青混凝土的特点、制备方法和应用实例的详细介绍，探讨其在建筑工程中的实际应用效果，并展望其未来的发展方向。
通过对相关研究和实例的总结和分析，旨在为工程实践提供参考，促进玄武岩纤维沥青混凝土的应用推广。
《玄武岩纤维沥青混凝土的应用实例》文章结构：本文将按照以下结构进行论述：引言、正文和结论。
一、引言1.1 概述本章将针对玄武岩纤维沥青混凝土进行概述，介绍其基本概念、发展背景以及在工程实践中的重要性和应用前景。
1.2 文章结构本章将详细介绍文章的整体结构，包括引言、正文和结论三个部分的内容安排，以及各部分的主要内容和相互关系。
1.3 目的本章将明确本文的主要目的，即通过具体的应用实例，展示玄武岩纤维沥青混凝土在不同领域的应用情况，为进一步研究和推广该材料提供参考和借鉴。
二、正文2.1 玄武岩纤维沥青混凝土的特点本章将对玄武岩纤维沥青混凝土的特点进行详细描述，包括其物理性能、力学性能、耐久性能等方面，为后续的应用实例提供理论基础与支撑。
试谈玄武岩纤维在建筑材料领域的应用
试谈玄武岩纤维在建筑材料领域的应用
玄武岩纤维是一种通过将玄武岩原矿进行高温熔化后制成的纤维，其具有优异的力学
性能、耐火性和耐酸碱性，因此在建筑材料领域具有广泛应用的潜力。
首先，在混凝土中加入玄武岩纤维可以显著提高混凝土的抗裂性能。
玄武岩纤维具有
细小的直径和高的拉伸强度，这使得它可以有效地防止混凝土在受到拉应力时出现裂缝。
此外，玄武岩纤维还可以提高混凝土的韧性，增强其抗冲击和抗震性能。
因此，加入适量
的玄武岩纤维可以有效地提高混凝土的整体性能，减少建筑结构的恶化和维护成本。
其次，在防火隔墙和耐火材料中加入玄武岩纤维也具有显著的效果。
由于玄武岩纤维
具有极高的耐火性和耐酸碱性，它可以显著提高防火隔墙和耐火材料的耐高温性能。
同时，玄武岩纤维还可以防止材料在高温下出现热裂。
因此，在制造防火隔墙和耐火材料时加入
适量的玄武岩纤维可以有效地提高其整体的耐火性能，增强其防火能力和安全性。
最后，在建筑地面材料中加入玄武岩纤维也具有良好的效果。
玄武岩纤维具有良好的
抗磨性和抗压性能，因此可以作为地面材料的强化物加入。
同时，由于其不会被阳光和风
吹蚀，因此可以有效地增加地面材料的使用寿命和耐久性。
因此，在建筑地面材料中加入
适量的玄武岩纤维可以提高其整体的质量和使用寿命，降低地面维护成本。
论玄武岩纤维混凝土施工抗裂性能
论玄武岩纤维混凝土施工抗裂性能发表时间：2019-12-13T10:44:49.350Z 来源：《防护工程》2019年16期作者：于金龙赵晨曦[导读] 随着我国技术、经济的迅猛发展，基础设施建设中不断引用“新技术、新工艺、新材料、新设备”四新技术，不断解决施工过程中存在的问题。
中交路桥北方工程有限公司摘要：随着我国技术、经济的迅猛发展，基础设施建设中不断引用“新技术、新工艺、新材料、新设备”四新技术，不断解决施工过程中存在的问题。
本项目位于东北地区，严寒、大风环境特征显著，为避免混凝土产生有害裂缝，增加混凝土的耐久性与耐候性，特在混凝土中掺拌玄武岩短切纤维，以此减少裂缝的产生。
为此，针对东北地区玄武岩纤维混凝土的抗裂性能进行研究。
关键词：高速公路混凝土玄武岩纤维东北地区抗裂1前言本工程施工所属松原至通榆（吉蒙界）段公路建设项目，玄武岩纤维混凝土用于汽车天桥桥面铺装。
本项目位于吉林与内蒙古交界处，地属北寒带大陆季风气候，四季变化明显，大风天气特征显著，年平均风功率密度为302W/㎡，年有效风速时长达7656h，且季节性温差、日夜温差较大。
本项目地处东北严寒地区，环境类别为Ⅱ类，环境作用等级为D级，冬季寒冷漫长，除雪使用除冰盐，自然条件恶劣。
针对本项目特点，防止汽车天桥桥面铺装混凝土产生裂缝，除要求使用坍落度较小的混凝土外，在混凝土内掺拌玄武岩短切纤维，以此避免裂缝的产生，增加结构的耐久性。
2裂缝的产生原因混凝土裂缝一直是工程施工中常见的质量通病，也是很难控制的质量问题。
产生裂缝的原因有很多，温度因素、养护不到位、拆模太早、混凝土分布不均匀等都会造成混凝土出现裂缝。
裂缝具体产生原因如下分析：（1）混凝土在浇筑完成后，由于水泥发生水化反应，产生大量的热，而混凝土温度传导性能较差，内部温度不断积聚升高，外部散热快温度相对较低，从而造成混凝土内外温度分布不均，产生温度应力。
当温度应力大于混凝土自身抗拉强度时，就会产生裂缝，这种裂缝多为贯穿式裂缝且缝隙较深，对混凝土整体刚度有很大影响。
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第40卷增刊(I I )2010年11月 东南大学学报(自然科学版)J O U R N A L O F S O U T H E A S T U N I V E R S I T Y(N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n )V o l .40S u p (I I )N o v .2010玄武岩纤维增强路用混凝土力学与开裂性能金祖权1 高 嵩1 侯保荣2 赵铁军1 蒋金洋3(1青岛理工大学土木工程学院,青岛266033)(2中国科学院海洋研究所,青岛266071)(3东南大学材料科学与工程学院,南京211189)摘要:为了提高路用混凝土的韧性和抗裂性能,研究了玄武岩纤维掺量为0,1,3,6和10k g /m 3的碎石稳定基层混凝土和C 30混凝土的工作性,抗压强度,断裂能及早期抗裂性能.试验结果表明:玄武岩纤维掺量增加,混凝土工作性下降,但可通过减水剂调整以保证其工作性.玄武岩纤维对混凝土增强效果不明显.混凝土中掺加玄武岩纤维,其峰值荷载和最大变形量均有所提高,当玄武岩纤维掺量大于6k g /m 3时,混凝土断裂能增加30%～100%.当玄武岩纤维掺量大于3k g /m 3,混凝土开裂面积降低了30%～70%,混凝土抗裂性能显著提高.此外,S E M 表明玄武岩纤维与水泥基体密切结合可以有效吸收混凝土中的拉应力,因而提高了混凝土的阻裂能力.关键词:玄武岩纤维;混凝土;强度;断裂能;抗裂能力中图分类号:T U 528.01 文献标识码:A 文章编号:1001-0505(2010)增刊(I I )-0160-05Me c h a n i c s a n dc r a c k r e s i s t a n c e c a p a c i t yo f b a s a l t f i b e r r e i n f o r c e dc o n c r e t e p a v e m e n t sJ i n Z u q u a n 1 G a o S o n g 1 H o u B a o r o n g 2 Z h a o T i e j u n 1 J i a n g J i n y a n g3(1S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e r i n g ,Q i n g d a oT e c h n o l o g i c a l U n i v e r s i t y ,Q i n g d a o 266033,C h i n a )(2I n s t i t u t e o f O c e a n o l o g y ,t h eC h i n e s e A c a d e m yo f S c i e n c e ,Q i n g d a o 266071,C h i n a )(3S c h o o l o f M a t e r i a l S c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g ,S o u t h e a s t U n i v e r s i t y ,N a n j i n g 211189,C h i n a )A b s t r a c t :I n o r d e r t o i m p r o v e t h e d u c t i l i t y a n d c r a c k r e s i s t a n c e c a p a c i t y o f c o n c r e t e p a v e m e n t s ,t h ew o r k a b i l i t y ,c o m p r e s s i v e s t r e n g t h ,f r a c t u r e e n e r g y a n d e a r l y a g e c r a c k r e s i s t a n c e c a p a c i t y f o r b a s a l tf i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e p a v e m e n t s w i t h t h e d o s ag e o f 0,1,3,6a n d 10k g /m 3a r e i n v e s t i g a t e d .E x p e r i m e n t a l r e s u l t s i n d i c a t e t h a t t h e w o r k ab i l i t yo f b a s a l t f i b e r r e i n f o rc ed c o n c re t e s d e c r e a s e s w i t h t h e i n c r e a s e of f i b e r d o s ag e .Th ei n f l u e n c e o f b a s a l t f i b e r c o n t e n t o n c o m p r e s s i v e s t r e n g t h o f c o n c r e t e i s i g n o r a b l e .H o w e v e r ,t h e p e a k b e n d i n g s t r e n g t h a n d m a x i m u m d e f o r m a t i o n a r e i m p r o v e d w i t h t h e b a s a l t f i b e r r e i n f o r c e m e n t .T h e f r a c t u r ee n e r g yo f c o n c r e t e p a v e m e n t s i n c r e a s e s b e t w e e n 30%a n d100%w h e nt h e b a s a l t f i b e r c o n t e n t i s m o r e t h a n 6k g /m 3.A n d i f t h e b a s a l t f i b e r d o s a g e i s m o r et h a n 3k g /m 3,t h ec r a c k i n ga r e a o nt h es u r f a c eo f c o n c r e t ei s r e d u c e db e t w e e n 30%a n d 70%.T h e r e f o r e ,t h e b a s a l t f i b e r i s c a p a b l e t os i g n i f i c a n t l yi m p r o v e c r a c k r e s i s t a n c e c a p a c i t yo f c o n c r e t e p a v e m e n t .M o r e o v e r ,t h e S E M i m a g e s i n d i c a t e t h a t t h e t i g h t b o n d b e t w e e nb a s a l t f i b e r a n d m o r t a r m a t r i x i s a b l e t o t r a n s f e r t h e t e n s i l e s t r e s s o f t h e m a t r i x a n d h e r e b y i m p r o v e s t h e c r a c k r e s i s t a n c e c a -p a c i t y o f c o n c r e t e s .K e y w o r d s :b a s a l t f i b e r ;c o n c r e t e ;c o m p r e s s i v e s t r e n g t h ;f r a c t u r e e n e r g y ;c r a c k r e s i s t a n c e c a p a c i t y 收稿日期:2010-08-26. 作者简介:金祖权(1977—),男,博士,副教授,j i n z u q u a n @126.c o m. 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50708046,50739001),山东省自然基金资助项目(Z R 2009F Q 011,Z R 2009F Q 014)、山东省教育厅基金资助项目(J 08L A 04).以天然玄武岩矿石为原料制备的玄武岩纤维(b a s a l t f i b e r )具有突出的力学性能、耐高温、可在-269～650℃范围内连续工作、耐酸碱、吸湿性低,且绝缘性好、绝热隔音性能优异、透波性能良好、具有环保性等优点[1-2].土木工程界在认识到玄武岩纤维优异的性能后,对玄武岩纤维增强混凝土的力学性能、抗弯冲击性能、抗冲蚀性以及耐久性能等进行了诸多研究[3-8];考虑到玄武岩纤维部分性能与碳纤维相似且成本较低,吴刚等研究了玄武岩纤维布加固混凝土偏压柱、钢筋混凝土梁的力学、抗震性能[9-10].基于学者的研究,连续玄武岩纤维增强混凝土路面、玄武岩纤维增强无咋轨道板已在我国公路工程和高速铁路上试验运用.为进一步拓宽短切玄武岩纤维在路面工程的应用,本文研究了玄武纤维水泥稳定碎石基层混凝土、普通C 30混凝土的物理力学性能,特别是玄武岩纤维对混凝土断裂能和抗开裂性能的影响,从而为其能否在公路工程上运用提供试验依据.1 实验1.1 原材料及配合比山水东岳P C 32.5水泥(用于碎石基层混凝土)和P ·O 42.5水泥(用于C 30混凝土),水泥熟料矿物图1 玄武岩纤维形貌和表面特征组成如表1所示.粗骨料为青岛磊鑫5～25m m 的花岗岩碎石,连续级配,压碎值小于12%.细骨料为青岛大沽河砂场的中砂,细度模数为2.7.江苏博特萘系高效减水剂.杜店集团玄武岩纤维公司生产的玄武岩纤维,单丝直径7～15μm ,长度20m m 左右,密度2650k g /m 3,弹性模量10000～11000k g /m m 2,拉伸强度4150～4800M P a ,纤维的具体形貌如图1所示.混凝土配合比如表2所示.表1 水泥熟料率值与矿物组成率值矿物成分/%K H S M I M C 3S C 2S C 3A C 4A F 0.8912.681.4255.9620.496.9910.28表2 混凝土配合比k g /m 3 类型编号水泥砂石子水纤维基层混凝土 F 016065713971400F 116065713971401F 216065713971403F 316065713971406F 4160657139714010C 30混凝土 H 136069610791850H 236069610791851H 336069610791853H 4360696107918561.2 实验方法混凝土搅拌时先加砂、石,再加入水泥和纤维,干搅30s 后,将外加剂混入拌合水中,边搅拌边加入,混凝土整个搅拌时间为3m i n .采用维勃稠度试验方法测试基层混凝土工作性,采用坍落度法测试C 30混凝土的工作性.图2 早期开裂模具及试验过程1)混凝土断裂能测试:成型100m m×100m m×400m m 试件,标准养护28d ,在试件中间切割出深度约为30m m 的纵向裂缝,精确至2m m ,并求得断裂韧带面积A =a (b -h ),其中a ,b 分别为试件厚度、高度(此次等于100m m ),h 为试件切割高度.利用日本岛津公司生产的电子拉伸机采用3点弯曲测试混凝土荷载-变形曲线.根据试验曲线,得出能量E 与试件破坏时的变形δ.由G=(E +W δ)/A 求得混凝土断裂能,其中,G 为断裂能,N ·m ;δ为试件变形量,m m ;W 为试件重量,N ;A 为试件断裂面积.2)混凝土抗开裂性能:成型800m m×600m m×100m m 的平面薄板型试件,30m i n 后用大于5m /s 的风扇平行直吹试件表面.测量试件裂缝长度、宽度以及裂缝条数,并计算试件单位面积的开裂数目、单位面积的总裂开面积和裂缝的平均开裂面积.开裂模具及试验过程如图2所示.161增刊(I I )金祖权,等:玄武岩纤维增强路用混凝土力学与开裂性能2 结果与讨论2.1 玄武岩纤维混凝土工作性与抗压强度当玄武岩纤维稳定碎石基层混凝土中掺加水泥用量0.2%～0.3%萘系减水剂,其维勃稠度值在9～11s ;当C 30混凝土中减水剂掺量为水泥用量0.6%时,其坍落度在80～120m m .混凝土工作性随玄武岩纤维掺量增加而下降,但通过减水剂调整可获得玄武岩纤维混凝土适宜的工作性.玄武岩纤维混凝土不同龄期抗压强度试验结果如图3所示.显然,随玄武岩纤维掺量增加,混凝土抗压强度并无显著变化,即玄武岩纤维不具有显著的增强效果.图3 混凝土抗压强度2.2 玄武岩纤维混凝土断裂能当弯曲加载速率为0.2m m /m i n 时,获得玄武岩纤维稳定水泥碎石基层混凝土的荷载-变形曲线,如图4所示.由图4可知:基层混凝土中掺加玄武岩纤维,其峰值荷载和最大变形量均有所提高.根据玄武岩纤维增强混凝土的荷载-变形曲线,计算获得混凝土断裂能,其结果如图5所示.由图5可知:当玄武岩纤维掺量较小时,其对混凝土的断裂能改变不大.但当玄武岩纤维掺量增加到6k g /m 3,基层混凝土断裂能提高了近1倍,C 30混凝土断裂能提高了30%左右.2.3 玄武岩纤维混凝土早期开裂性能将不同玄武岩纤维掺量的基层混凝土和C 30混凝土成型后按标准试验方法进行早期开裂试验,其试验结果如图6、7所示.依据测试结果,获得不同系列玄武岩纤维混凝土的早期开裂性能评价,其结果如表3所示.图4 基层混凝土荷载-变形曲线162 东南大学学报(自然科学版) 第40卷图5 玄武岩纤维混凝土断裂能图6 基层混凝土早期开裂性能图7 C 30混凝土早期开裂性能表3 基层混凝土和C 30混凝土早期开裂评价编号纤维掺量/(k g ·m -3)最大裂缝宽度/m m 裂缝平均开裂面积/(m m 2·根-1)单位面积裂缝数目/(根·m -2)单位面积总的开裂面积/(m m 2·m -2)F 00.1326.134.17108.88F 110.2921.412.5267.5F 230.1617.944.1774.75F 360.1513.664.1756.92F 4100000H 000.2346.154.17192.29H 110.1635.594.17148.27H 230.1221.182.0844.13H 360.053.42.087.08 显然,混凝土中水泥用量由160k g /m 3增加至360k g /m 3,混凝土的最大裂缝宽度增加了0.1m m ,单位面积总开裂面积增加了近1倍,也就是混凝土早期开裂风险增加.当混凝土中玄武岩纤维掺量为1k g /m 3时,其对混凝土早期开裂影响不大;当玄武岩纤维掺量大于3k g /m 3,混凝土的抗开裂性能大幅度提高,当纤维掺量达到10k g /m 3时,F 系列混凝土甚至未出现开裂.3 微观分析实验结果玄武岩纤维分子结构特点使其与水泥基体界面黏结得较为紧密,由水泥基体中拔出纤维的扫描电镜照片中可见,纤维表面黏附着较多的水泥水化产物,通过扫描电镜试验得到图8和图9.玄武岩纤维表面与水泥基体结合较为紧密,摩擦力较大,在水泥基体承受拉应力的时候可依靠水泥基体微小变形产生的纤维/水泥163增刊(I I )金祖权,等:玄武岩纤维增强路用混凝土力学与开裂性能图8 玄武岩纤维表面被水泥水化产物所覆盖石过渡面的摩擦力将水泥基体中的拉应力转移到纤维中.而连续玄武岩纤维的弹性伸长较小,其弹性模量为10000～11000k g /m m 2,因此多条单丝拧成一股的玄武岩纤维很难被拉断.混凝土弯曲断裂主要是受拉应力引起的,玄武岩纤维的掺入可提高混凝土的抗拉性能,使抗弯荷载有明显提高.混凝土早期裂缝主要由水泥水化的收缩拉应力引起,玄武岩纤维有效吸收水泥基体中传递的拉应力而自身不轻易断裂的性质也可以极大地提高混凝土材料的早期抗裂性能.图9 玄武岩纤维与水泥石结合紧密4 结论1)玄武岩纤维对混凝土的工作性影响可通过改变减水剂掺量调节,其对混凝土抗压强度增加效果不明显.2)当混凝土中玄武岩纤维掺量大于6k g /m 3时,混凝土峰值荷载和变形量均有所增加;相比素混凝土,玄武岩纤维增强基层混凝土和C 30混凝土断裂能提高了30%～100%.3)混凝土中水泥用量增加,其早期开裂风险增加.当混凝土中玄武岩纤维掺量大于3k g /m 3,纤维可有效吸收水泥基体中的拉应力,混凝土抗开裂性能大幅度提高.参考文献(R e f e r e n c e s )[1]霍冀川,雷永林,王海滨,等.玄武岩纤维的制备及其复合材料的研究进展[J ].材料导报,2006,20(5):382-385.H u oJ i c h u a n ,L e i Y o n g l i n ,Wa n g H a i b i n ,e t a l .P r o g r e s s o f s t u d y o nt h e p r e p a r a t i o n o f b a s a l t f i b e r a n d c o m p o s i t e m a t e r i a l o f b a s a l t f i b e r [J ].Ma t e r i a l R e v i e w ,2006,20(5):382-385.(i nC h i n e s e )[2]李新娥.玄武岩纤维和织物的研究进展[J ].纺织学报,2010,31(1):145-152.L i X i n 'e .R e s e a r c h p r o g r e s s o f b a s a l t f i b e r a n d f a b r i c s [J ].J o u r n a l o f T e x t i l e R e s e a r c h ,2010,31(1):145-152.(i n C h i n e s e 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