玄武岩纤维对水工抗冲磨混凝土性能的影响

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1、第27卷第4期长江科学院院报Vo1．27No．42010年4月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteApr．2010文章编号：IO01—5485(2010)04—0058—03玄武岩纤维对水工抗冲磨混凝土性能的影响王强，陈国新，何力劲，祝烨然，黄国泓(1．海南省红岭水利工程建设有限公司，海口570203；2．南京水利科学研究院瑞迪高新技术公司，南京210024；3．中水珠江规划勘测设计有限公司，广州510610)摘要：玄武岩纤维(BF)作为一种绿色环保型纤维具有突出的优点，但应用于水工抗冲磨}昆凝

2、土的研究还比较少。研究了不同掺量BF及与硅粉复掺对水工抗冲磨混凝土的性能的影响，并与聚丙烯腈纤维(PANF)进行了对比。研究结果表明：掺加BF后f昆凝土的抗压强度略有降低，劈裂抗拉强度、轴心抗拉强度、抗压弹性模量、抗冲磨强度、抗渗性能均有所提高，干缩变形也略有增大；同掺量下BF混凝土的性能优于PANF混凝土；BF与硅粉复掺后混凝土各项性能提高显著，而干缩变形小于一般硅粉混凝土，可应用于水工抗冲磨混凝土。关键词：水工混凝土；玄武岩纤维；聚丙烯腈纤维；硅粉；抗冲磨中图分类号：TV42文献标识码：A我国目前在建的大量船闸、大坝、桥梁等基础设量玄武岩纤维及与硅粉

3、复掺对水工抗冲磨混凝土的施经过多年的运行，出现表面混凝土老化、碳化严性能的影响，并与聚丙烯腈纤维(PANF)进行了对比。重、混凝土剥落、开裂等问题，已经影响到了水工建筑物的安全运行及使用寿命，现大都进入修复期。1试验原料与方法因此研究具有高强、高耐磨、高抗渗性及粘结良好的，针对受高速含沙水流冲蚀水工建筑物混凝土表1．1试验原料面的修复材料，具有重要的实际意义及广泛的应用宿迁中联P·042．5水泥，具体性能见表1；南京前景。纤维增强水泥基复合材料的高耐磨、高抗冲华能电厂I级粉煤灰；贵州遵义联丰工贸有限公司击特性可满足抗高速挟砂水流磨蚀及受船舶碰撞等产硅粉；

4、骆马湖河砂，细度模数2．3；南京江宁碎石，技术要求，适用于船闸、池洪坝、溢洪道等水工建筑5～31．5mm连续级配，表观密度2730kg／m；南京物表面混凝土剥落、大面积碳化受损及其受损露石瑞迪高新技术公司产HLC—NAF2高效泵送剂，减的底板及廊道等的修复。水率>18％；深圳海川工程科技有限公司产路威玄武岩纤维(BasaltFiber，简写为BF)以天然2002型聚丙烯腈纤维及浙江石金玄武岩纤维有限玄武岩矿石作为原料，经1450～1500oC的高温熔公司产BF短切玄武岩纤维，技术参数见表2。融后快速拉制而成的连续纤维。与碳纤维、芳纶纤表1水泥的物理力学性

5、能维、聚乙烯纤维等其它高科技纤维相比，BF具有许Table1Physicalandmechanicalproperties多独特的优点，如突出的力学性能，耐高温，可在ofthecement～269～650~C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，透波性能良好等优，／攀餮点。同时玄武岩熔化过程中没有硼、砷和其它碱金3．035．1223．2l鑫23．349．85．o12．4属氧化物排出，使玄武岩连续纤维的制造过程对环表2纤维技术参数境无害，无工业垃圾，不向大气排放有害气体，玄武Table2Technicalparametersoft

6、wofibers岩连续纤维是2l世纪新型的环保型纤维¨J。目前已有学者对玄武岩纤维在混凝土中的应用种触／榭mm(~sln-，)开展研究]，但对纤维用于提高水工混凝土抗冲磨性能的研究主要集中在聚丙烯纤维上，玄武岩纤维在这一领域的系统研究尚较少J。本文研究不同掺收稿日期：2009—11—19；修回日期：2010~2-01作者简介：王强(1962)男，吉林德惠人，硕士研究生，主要从事水利工程建设及运营管理，(电话)0898~5303010，(电子信箱)wal·gqiang13968@yahoo．com．cn。第4期王强等玄武岩纤维对水工抗冲磨混凝土性能的影响5

7、91．2试验方法试验根据SL352—2006(水工混凝土试验规程》进行，抗压强度、劈裂抗拉强度采用150mm×150mm×150mm立方体试件；静力抗压弹性模量采用150mm×150mmx300mm棱柱体试件；轴向抗拉强度、干缩试验采用100mmx100mmx515mm棱KBPAN1OB8B10B12B10SF试件编号柱体试件；抗冲磨性能试验采用水下钢球法；抗渗试图2纤维对混凝土劈裂抗拉强度的影响验采用1．3MPa下一次加压并恒压24h后测定。Fig．2Efectoffiberonconcretesplittingtensilestrength设计混凝土

8、配合比为水泥：粉煤灰：砂：石：水=362：60：716：1072：190(单位：