玄武巖纖維是一種純天然的無機非金屬材料,被譽為21世紀無污染的“萬能”纖維。將玄武巖纖維用水泥凈漿包裹,再與混凝土攪拌而制成的玄武巖纖維混凝土(BFRC),其基本力學性能有較好的提高。隨著玄武巖纖維摻量的增加,BFRC的抗壓強度逐漸增加,尤其早期強度提高明顯,劈拉、彎拉強度也有不同幅度的增加;SEM照片顯示,BFRC中纖維水泥石界面的聯(lián)結性比較好,且混凝土的孔隙率低。最后進一步分析了玄武巖纖維對混凝土基本力學性能的增強機理。
玄武巖纖維(BF,Basalt Fiber)以天然玄武巖礦石為原料,將其破碎后加入熔窯中,經(jīng)1 450-1 500℃熔融后,通過鉑銠合金拉絲漏板制成連續(xù)纖維,與碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維等其他高科技纖維相比,BF具有許多獨特的優(yōu)點,如突出的力學性能、耐高溫、可在-269-650℃范圍內連續(xù)工作、耐酸堿、吸濕性低,且絕緣性好、絕熱隔音性能優(yōu)異、透波性能良好等優(yōu)點。同時玄武巖熔化過程中沒有硼、砷和其他堿金屬氧化物排出,使BF的制造過程對環(huán)境無害,無工業(yè)垃圾,不向大氣排放有害氣體,BF是21世紀新型的環(huán)保型纖維。
玄武巖纖維增強混凝土作為一種復雜的增強復合材料,具有較高的強度和優(yōu)越的塑性變形能力,目前已逐漸成為研究熱點。為了研究BFRC的力學性能,筆者做了大量的試驗,前幾批試驗結果顯示隨著玄武巖纖維的摻入,BFRC的力學性能逐漸降低,但后幾批施工工藝經(jīng)過改良(玄武巖纖維經(jīng)過水泥凈漿包裹處理)的試驗表明,BF還是能夠提高BFRC的力學性能,這也體現(xiàn)出試驗制作工藝的重要性。本試驗主要對素混凝土(PC,Plain Concrete)、玄武巖纖維混凝土(BFRC,Basalt FiberReinforced Concrete)的力學性能作對比試驗,試驗內容包括立方體抗壓試驗、劈拉試驗、彎拉試驗。并結合SEM對玄武巖纖維的作用機理進行討論。
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