通過對混凝土微裂紋的產(chǎn)生、纖維在混凝土塑性收縮和硬化過程中的阻裂機(jī)理以及基體與纖維間的界面力學(xué)傳遞等方面的分析,闡明了玄武巖纖維的摻入對混凝土性能的增強(qiáng)機(jī)理。研究表明,在混凝土中摻入一定量的玄武巖纖維可以有效阻止混凝土微裂紋的擴(kuò)展,從而提高混凝土的韌性和強(qiáng)度。研究結(jié)果可為玄武巖纖維混凝土在實際工程中的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

通過帶切口梁的三點彎曲試驗,對玄武巖纖維摻量為0、1、3和6kg/m3的混凝土試件進(jìn)行了荷載-變形測試,根據(jù)荷載-位移曲線擬合計算得到混凝土的斷裂能。研究表明,隨著玄武巖纖維摻量的增加,玄武巖纖維混凝土的斷裂能及其增益比均呈現(xiàn)增長趨勢,且增長速度是非線性的。

玄武巖纖維增強(qiáng)瀝青膠漿試驗與性能

目錄 摘要·························································i abstract·······················································ii 第一章緒論···················································1 1.1研究背景與意義············································1 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀············································3 1.3本文研究內(nèi)容及技術(shù)路線·····································8 第二章玄武巖纖維瀝青膠漿特性研究······

在混凝土中摻入玄武巖纖維,配制玄武巖纖維混凝土.采用正交試驗方法考察纖維摻量、纖維長度以及纖維直徑對玄武巖纖維混凝土抗壓強(qiáng)度和劈拉強(qiáng)度的影響.研究結(jié)果表明:無論對于混凝土的抗壓強(qiáng)度還是抗拉強(qiáng)度,玄武巖纖維摻量的影響效果均最為顯著,且明顯超過另外兩個影響因素;通過正交試驗?zāi)苷业綕M足強(qiáng)度要求的最優(yōu)纖維摻量和尺寸.最后與不摻纖維素的混凝土進(jìn)行對比試驗,評價玄武巖纖維對混凝土基體力學(xué)性能的增強(qiáng)效果.

玄武巖纖維混凝土性能試驗研究 摘要：玄武巖纖維增強(qiáng)混凝土可以在房屋、橋梁、高速公路、高速鐵路、城 市高架道路、飛機(jī)跑道、海港碼頭、地鐵隧道等等建筑領(lǐng)域起到加固補(bǔ)強(qiáng)、防滲 抗裂、延長使用壽命等作用。通過對玄武巖纖維與其他纖維性能指標(biāo)對比，對參 入不同纖維的混凝土的性能進(jìn)行了對比試驗研究，并取得了良好的效果。對混凝 土的抗沖擊、抗凍性、抗?jié)B透性、抗干縮性能都有較明顯的提高，具有很好的應(yīng) 用前景。 關(guān)鍵詞：玄武巖；連續(xù)纖維；水泥混凝土；性能. abstract：continuousbasaltfiberreinforcedconcretecanbeusedinarchitecture fieldofhousing,bridges,highways,high-speedrail,urbanelevatedroad,airstrip, port

在混凝土中摻入適量玄武巖纖維,對玄武巖纖維混凝土試件的干縮性和抗氯離子滲透性等耐久性能指標(biāo)進(jìn)行了試驗研究,通過與素混凝土對比來研究玄武巖纖維對混凝土耐久性能的影響,并分析了其影響機(jī)理,其結(jié)果可以為改善北方寒區(qū)混凝土因凍融循環(huán)破壞而產(chǎn)生的耐久性問題提供參考。

為提高透水瀝青混合料的穩(wěn)定性、抗變形能力以及抗疲勞開裂性能,由2.36mm關(guān)鍵篩孔的通過率確定最佳級配,根據(jù)析漏、飛散試驗確定最佳油石比為4.6%,根據(jù)已有研究成果確定摻加玄武巖纖維后最佳油石比為4.8%。選取6.0mm和9.0mm兩種不同長度的玄武巖纖維作為增強(qiáng)穩(wěn)定劑,進(jìn)行pac-13瀝青混合料各項路用性能試驗,主要包括:車轍試驗、浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗、低溫抗裂試驗以及四點彎曲疲勞壽命試驗等。結(jié)果表明,在摻入玄武巖纖維后,透水瀝青混合料的各項路用性能有不同程度地提高且增強(qiáng)幅度均表現(xiàn)為:摻入9.0mm玄武巖纖維>摻入6.0mm玄武巖纖維>不摻入玄武巖纖維。因此,確定玄武巖纖維在透水瀝青混合料中最佳摻入長度為9.0mm。

本文結(jié)合玄武巖纖維瀝青混凝土路面的研究,對7種瀝青混合料的力學(xué)性能、水穩(wěn)定性、低溫性能,對比分析摻加不同纖維對瀝青混合料路用性能的影響。

介紹了短切玄武巖纖維的化學(xué)組成、性能特點、生產(chǎn)工藝流程,以及分析纖維的物理力學(xué)性能,通過用坍落度法不同摻量的玄武巖纖維貧混凝土拌合物的稠度進(jìn)行試驗,研究玄武巖纖維對貧混凝土工作性的影響,提出了適合大面積施工的水灰比,建議在摻加玄武巖纖維的施工路段采用水灰比0.95,未摻加玄武巖纖維的施工路段采用水灰比0.9。

玄武巖纖維是一種火山噴發(fā)形成的玄武巖礦石，經(jīng)高溫熔融拉絲而成的無機(jī)纖維材料。玄武巖纖維具有獨特的力學(xué)性能，良好的穩(wěn)定性以及較高的性價比，這使其成為一種良好的混凝土增強(qiáng)材料。我國對于這種材料的應(yīng)用起步比較晚，雖然短短幾年的時間，但是已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平。

玄武巖纖維是一種新型環(huán)保型的高性能無機(jī)礦物纖維,試驗研究表明玄武巖纖維具有較高的吸油率、與瀝青的粘結(jié)能力強(qiáng)?；谛鋷r纖維摻入瀝青混凝土之后對于瀝青有較強(qiáng)的吸附穩(wěn)定、橋接與加筋作用,從添加玄武巖纖維對ac-13、sma-13不同級配瀝青混合料性能的影響來看,玄武巖纖維瀝青混凝土具有優(yōu)良的穩(wěn)定度、劈裂強(qiáng)度、高溫抗車轍能力等性能。

通過水泥砂漿性能試驗研究,可知玄武巖纖維對水泥砂漿抗裂、抑制干縮及強(qiáng)度提高等有良好的增強(qiáng)效果,尤其對水泥砂漿早期強(qiáng)度的形成有顯著的作用,從而為玄武巖纖維的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

玄武巖纖維增強(qiáng)地質(zhì)聚合物混凝土的動態(tài)本構(gòu)模型

以礦渣與粉煤灰為原材料制備玄武巖纖維增強(qiáng)地質(zhì)聚合物混凝土(bfrgc),采用φ100mm分離式霍普金森壓桿(shpb)裝置對bfrgc進(jìn)行了沖擊壓縮試驗,并對shpb試驗過程中的波形整形技術(shù)展開了研究,以此來提高材料shpb試驗的精度。通過shpb試驗,獲得了bfrgc在10s-1―102s-1應(yīng)變率范圍內(nèi)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,分析了bfrgc的強(qiáng)度和變形性能,并建立了bfrgc的率型非線性粘彈性本構(gòu)模型。通過試驗對模型進(jìn)行驗證,模型曲線與試驗曲線吻合良好,該文建立的率型本構(gòu)模型可以較為準(zhǔn)確地描述bfrgc的動態(tài)力學(xué)行為。

項目開發(fā)單位哈爾濱工程大學(xué) 開發(fā)單位簡介哈爾濱工程大學(xué)的前身是創(chuàng)建于1953年的中國人民解放軍軍事工程學(xué)院（“哈軍工”）。1978年，其被國務(wù)院確定為全國重點大學(xué)；1982年，成為首批具有博士、碩士學(xué)位授予權(quán)的單位：1996年．進(jìn)入首批“211工程”建設(shè)高校行列；2002年，由教育部批準(zhǔn)設(shè)立研究生院；

玄武巖纖維調(diào)研資料 一、玄武巖化學(xué)成分 眾所周知，地殼由火成巖、沉積巖和變質(zhì)巖組成。玄武巖屬于火成巖中的一 種?；鸪蓭r是地下巖漿噴出在地表冷凝后形成的巖石?；鸪蓭r中含sio2大于65% 的為酸性巖，如花崗石，含sio2小于52%的稱為基性巖，如玄武巖。在兩者之 間的為中性巖，如安山巖。玄武巖成分中sio2含量在44%-52%之間者居多，al2o3 含量在12%-18%之間，feo和fe2o3含量在9%-14%之間。 玄武巖屬于難熔礦物原料，熔化溫度在1500℃之上。含鐵量高，使纖維呈古 銅色，其中含有k2o,mgo和tio2等成分，對提高纖維防水，耐腐蝕性能起了 重要的作用。 玄武巖礦石屬火山巖漿礦石，它具有天然的化學(xué)穩(wěn)定性，玄武巖礦石是富集 的、熔融的和質(zhì)量均勻的單組元原料。與玻璃纖維生產(chǎn)不同，玄武巖纖維的生產(chǎn) 原料是天然且現(xiàn)成的。 近年來，為篩選

玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是一種先進(jìn)的復(fù)合材料，它以玄武巖纖維為增強(qiáng)體，以樹脂、水泥、陶瓷等為基體，通過特定的工藝方法制成。這種復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐高溫性、耐腐蝕性、電絕緣性和熱穩(wěn)定性，因此在航空航天、汽車制造、建筑、化工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

玄武巖短纖維和混凝土的相容性好,與混凝土有著相同的成份,密度也接近,分散性好于其它纖維。本文主要闡述玄武巖纖維的特點及玄武巖纖維在混凝土中的作用機(jī)理和玄武巖纖維摻量對混凝土力學(xué)性能及配合比的影響。

玄武巖纖維短切紗（水泥用） 水泥混凝土/砂漿用玄武巖纖維短切紗是專門研發(fā)的一種用于水 泥混凝土/砂漿的仿鋼纖維增強(qiáng)材料。作為次加筋材料，可以顯著提 高混凝土的韌性、抗彎拉性能、抗?jié)B性能。 【優(yōu)勢】 1、提高水泥混凝土/砂漿的抗裂能力； 2、提高水泥混凝土/砂漿的抗?jié)B能力； 3、提高水泥混凝土/砂漿的耐久性能； 4、提高工程的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。 【性能指標(biāo)】 項目指標(biāo)參考標(biāo)準(zhǔn) 拉伸強(qiáng)度 a /mpa，≥1050 （gb/t23265—2009）《水泥 混凝土和砂漿用短切玄武巖 纖維》 彈性模量b/gpa，≥75 斷裂伸長率c/%，≤3.0 耐堿性能,單絲斷裂強(qiáng)度保 留率/%≥ 75 【應(yīng)用領(lǐng)域】 水泥混凝土/砂漿用玄武巖纖維短切紗可應(yīng)用于道路橋梁、機(jī)場跑道、大壩等工程的水 泥混凝土中，替代鋼纖維、聚丙烯、聚丙烯晴等，具有性能優(yōu)越、經(jīng)濟(jì)性高等

通過約束應(yīng)力試驗和沖擊韌性試驗,研究玄武巖纖維增強(qiáng)瀝青混凝土的抗裂性能,結(jié)果表明:玄武巖纖維加筋瀝青混凝土具有極低的凍斷溫度,在低于瀝青硬化溫度下仍具有較好的低溫柔韌性;相對于正常油石比瀝青混凝土,富瀝青含量瀝青混凝土的沖擊韌性提高了11%,玄武巖纖維瀝青混凝土的提高幅度約為65%。結(jié)合玄武巖纖維室內(nèi)指標(biāo)檢測和混合料試驗,探討路用玄武巖纖維技術(shù)要求。通過室內(nèi)試驗和試驗路鋪筑,提出摻加玄武巖纖維的瀝青混合料的施工工藝和施工注意事項。

為了研究玄武巖纖維加筋瀝青混合料的動態(tài)特性,采用室內(nèi)試驗方法測試了玄武巖纖維加筋瀝青混合料在4、21、41℃三個溫度條件和0.1、1、5、10、25hz五個加載頻率條件下的動態(tài)模量,分析了溫度和加載頻率對混合料動態(tài)特性的影響。依據(jù)時-溫等效原理、s形方程和wlf模型建立了玄武巖纖維加筋瀝青混合料的動態(tài)模量主曲線。研究結(jié)果表明:玄武巖纖維加筋瀝青混合料動態(tài)模量隨溫度升高而顯著減小,同時還隨加載頻率的增大而增加;以參考溫度20℃建立的玄武巖纖維加筋瀝青混合料動態(tài)模量主曲線可很好地擬合試驗數(shù)據(jù)。