短切玄武岩纤维混凝土早期力学性能探究

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1、短切玄武岩纤维混凝土早期力学性能探究　　摘要：本文通过对72个试块的试验，研究三种纤维体积掺量的普通和短切玄武岩纤维混凝土的早期抗拉压及韧性，通过对比证明乱向短切玄武岩纤维虽然会降低混凝土早期抗压强度，但对于混凝土早期抗拉强度、抗裂性及韧性提高作用较明显。道路工程中，混凝土早期抗拉、抗裂性能非常重要，因此，短切玄武岩纤维混凝土的良好适用性值得关注。关键词：短切玄武岩纤维混凝土；早期力学性能；劈裂抗拉强度；试验研究中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：Abstract:Seventy-twotestpiecesaretestedwhichi

2、nvolvedthreekindsofvolumefraction,andstudiesontheinfluenceofvolumefractiontoearlymechanicalpropertieslikecompressivestrength,splitstrengthandductilityofnormalconcreteandchoppedbasaltfiberreinforcedconcretearedone,thecomparisonshowsthatchoppedbasaltfiberhaspositiveeffectonspli

3、tstrengthandductility,althoughitmayimpairthecompressivecapacityofconcrete.Itistheearly10tensilestrengththatisimportantinroadengineering,thusthegoodapplicabilityofchoppedbasaltfiberreinforcedconcreteshouldbepaidattention.Keywords:choppedbasaltfiberreinforcedconcrete;earlymecha

4、nicalproperties;tensilesplittingstrength;experimentalresearch1引言纤维增强混凝土通常是指以水泥净浆、砂浆、或混凝土作基材，以非连续的短纤维或连续的长纤维作增强材料所组成的水泥基复合材料的总称。这种混凝土可有效降低微裂缝及混凝土脆性对其力学性能的不利影响。纤维的种类、掺量对混凝土的力学性能都会产生影响，且由于不同纤维生产成本差异较大，成本造价的问题也不容忽视。玄武岩纤维属于矿物纤维是一种新型的环保类纤维。此外，玄武岩与建筑用水泥混凝土基质石灰岩同属火山熔岩，两者具有良好的协同工作性能。1

5、0李为民[1]通过比较不同体积掺量的玄武岩纤维和相同掺量的碳纤维冲击韧性，认为0.1%掺量的玄武岩纤维增强增韧效果最好。贺冬青[2]研究了短切玄武岩纤维体积掺量为0.1%、0.15%、0.2%的混凝土抗压强度、劈裂强度和弯曲韧性，证明掺入纤维会降低混凝土抗压强度，但劈裂抗拉强度和延性得到提高；廉杰等[3]通过大量试验考察、比较了纤维体积掺量和长径比对混凝土抗拉压性能的影响程度；褚明生等[4]比较了有机聚丙烯纤维和无机玄武岩纤维对水泥砂浆主要力学性能的提升效果，证明了玄武岩纤维的适用性。2短切玄武岩纤维增强混凝土抗压及劈裂试验2.1试验概况本试验拟

6、测定C40普通混凝土和玄武岩纤维体积掺量分别为0.05%、0.1%、0.2%的短切玄武岩纤维增强混凝土100mm100mm试块的早期抗压强度和劈裂抗拉强度。试块按《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T23265-2009）[5]要求养护七天后进行试验。通过对试验数据的处理和分析，说明不同纤维体积掺量的短切玄武岩纤维对混凝土早期抗压和抗拉强度的影响程度。2.2试验方案及过程制备混凝土试块的组分，试块制作、养护，试验方法等均按照规范[5~6]相关要求进行。2.2.1原料10水泥选用P.O42.5R钻牌普通硅酸盐水泥；粉煤灰采用I级粉煤灰；粗骨料

7、选用粒径为5~25mm、级配良好的碎石；细骨料选用中砂，细度模数2.6～2.8，砂率32%，堆积密度1450kg/m3；减水剂采用萘系高效减水剂，减水率40%；玄武岩纤维选用辽宁金石科技集团有限公司生产的短切玄武岩纤维。水泥及纤维的物理、力学性能分别如表2、3所示：表2钻牌42.5级普通硅酸盐水泥物理力学参数表3玄武岩纤维物理性能参数2.2.2配合比抗拉试验和劈裂试验试件均分为4组，每组9个试块。试块标号定义如下，抗拉试验：B0—普通硅酸盐混凝土；B1、B2、B3—分别是体积掺量为0.2%、0.1%、0.05%的短切玄武岩纤维混凝土。劈裂试验：C

8、表示普通硅酸盐混凝土；FC0.05、FC0.1、FC0.2分别表示体积掺量为0.05%、0.1%、0.2%的短切玄武岩纤维混凝土。各组试