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1、玄武岩纤维贫混凝土基本力学性能试验探究摘要：本文通过玄武岩纤维贫混凝土的抗压、抗折试验,研究玄武岩纤维不同掺量对贫混凝土力学性能的影响，并首次在贫混凝土基层中提出玄武岩纤维的合理掺量范围和最佳掺量：合理掺量范围是3-6kg/m3,最佳掺量是4.8kg/m3oAbstract：Throughthecompressionandbendingtestofbasaltfiberleanconcrete,thepaperstudiestheinfluenceofdifferentdosageontheleanconeretemechanica
2、lpropertiesofbasaItfiber,andputsforwardthereasonabledosagerangewhichis3-6kg/m3andbestdosageofbasaltfiberwhichis4.8kg/m3・关键词：道路工程；玄武岩纤维；抗压抗折试验；力学性能；最佳掺量Keywords:roadengineering；basaltfiber；compressiveandflexuraltest；mechanicalproperties；optimaldosage中图分类号：TU71文献标识码：A文章编
3、号:1006-4311(2013)05-0033-030引言玄武岩纤维混凝土是国际上近些年发展很快的一种新型高性能水泥基复合材料。玄武岩纤维的作用主要是增强混凝土材料的抗拉强度和抗裂性，减小温差变化时结构的收缩变形量。在受应力作用初期，混凝土与玄武岩纤维共同承受应力作用，但是前者是温度应力或者荷载作用的主要受力者；当混凝土发生微裂后，横跨裂缝的纤维成为应力的主要受力者。但是作为基层材料，目前国内外玄武岩短切纤维贫混凝土基层研究很少，将其短切后掺入贫混凝土中能否改善其性能，改善到什么程度，掺入纤维的尺寸和掺量等都是值得研究的问题。1原
4、材料试验1.1水泥本文采用湖南永州莲花牌复合硅酸盐水泥P・C32.5,其物理力学指标如表1。其强度等级为32.5MPa,要求水泥初凝时间3h以上，终凝时间不小于6h。1.2集料粗集料：集料必须清洁，不含有机物、块状或团状的土块、杂物及其他有害物质。粗集料应采用耐久、坚硬的岩石轧制而成，最大粒径不超过40mm。本文采用湖南永州宁远石灰石，色泽较好。其各项指标见表2。贫混凝土基层集料的最大公称粒径为26.5mm,基层备料宜分三级，即：26.5〜19mm,19〜9.5mm,9.5〜4.75mm。具体级配见表3。细集料：应釆用质地坚硬、耐久
5、、洁净的天然砂、机制砂或混合砂，用于填充碎石或砾石等粗骨料的空隙并共同组成玄武岩纤维贫混凝土的骨架。砂的粗细程度用砂的细度模数表示。贫混凝土的水灰比是在很小的范围内变化，而影响和易性与密实程度的因素主要是砂的粗细程度，因而应尽量选择中砂至粗砂，本文采用砂率为36〜38。具体砂率见表4O1.3水水：拌和水和养护水不得含有影响贫混凝土质量的油、酸、盐类及有机物等有害物质，坚决避免使用海水。符合饮用标准的水以及自然水都可以使用。1.4外加剂外加剂：在玄武岩纤维贫混凝土的拌制过程中，加入玄武岩纤维后，其混合料的工作性会下降、为了提高其工作性
6、，减少水泥用量，需要掺入一定量的外加剂，如减水剂。本试验采用外加剂为株洲中铁桥梁外加剂有限责任公司TQN聚竣酸高性能减水剂，掺量为1%（相对水泥），其技术指标如表5o1.5玄武岩短切纤维玄武岩短切纤维：采用玄武岩纤维是浙江石金玄武岩纤维有限公司生产的采玄武岩短切纤维，其型号为BFCS-17-264-20-W,直径17um,长度20mm0（表6）2配合比设计2.1贫混凝土基层各强度指标要满足《水泥混凝土路面施工技术规范》（JTG-F30）中的规范要求。玄武岩纤维加入贫混凝土基层中，抗压抗折强度有所提高，本文参照表7的要求，设计抗压强度
7、fcu,k=10MPa,设计抗弯拉强度fr=2MPao2.2工作性要求：贫混凝土的塌落度宜满足施工方式的要求，见表8。2.3本试验玄武岩纤维混凝土基准配合比设计强度为CIO,分别制作水灰比为0.95、0.9、0.85的基准混凝土(未掺玄武岩纤维)，分别加入1.4%。(3.4kg/m3),1.7%o(4.Ikg/m3),2.0%o(4.8kg/m3),4%o(9.6kg/m3),6%o(14.4kg/m3)五种玄武岩纤维的掺量(质量百分数外掺)。3试验方法采用强制式混凝土搅拌机拌和，在振动台上振动密实成型。为保证玄武岩纤维拌和均匀，先
8、采用干拌法，即先搅拌粗细骨料，拌合均匀后再均匀掺入玄武岩纤维，之后在搅拌的过程中加入水泥，再加水和外加剂水溶液进行湿拌，直至均匀，搅拌。按照《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》的规定，抗压和劈裂试件采用150mmX150mmX150m
