玄武巖纖維貧混凝土基本力學(xué)性能試驗探究

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1、玄武巖纖維貧混凝土基本力學(xué)性能試驗探究摘要：本文通過玄武巖纖維貧混凝土的抗壓、抗折試驗,研究玄武巖纖維不同摻量對貧混凝土力學(xué)性能的影響，并首次在貧混凝土基層中提出玄武巖纖維的合理摻量范圍和最佳摻量：合理摻量范圍是3-6kg/m3,最佳摻量是4.8kg/m3oAbstract：Throughthecompressionandbendingtestofbasaltfiberleanconcrete,thepaperstudiestheinfluenceofdifferentdosageontheleanconeretemechanica

2、lpropertiesofbasaItfiber,andputsforwardthereasonabledosagerangewhichis3-6kg/m3andbestdosageofbasaltfiberwhichis4.8kg/m3?關(guān)鍵詞：道路工程；玄武巖纖維；抗壓抗折試驗；力學(xué)性能；最佳摻量Keywords:roadengineering；basaltfiber；compressiveandflexuraltest；mechanicalproperties；optimaldosage中圖分類號：TU71文獻標識碼：A文章編

3、號:1006-4311(2013)05-0033-030引言玄武巖纖維混凝土是國際上近些年發(fā)展很快的一種新型高性能水泥基復(fù)合材料。玄武巖纖維的作用主要是增強混凝土材料的抗拉強度和抗裂性，減小溫差變化時結(jié)構(gòu)的收縮變形量。在受應(yīng)力作用初期，混凝土與玄武巖纖維共同承受應(yīng)力作用，但是前者是溫度應(yīng)力或者荷載作用的主要受力者；當(dāng)混凝土發(fā)生微裂后，橫跨裂縫的纖維成為應(yīng)力的主要受力者。但是作為基層材料，目前國內(nèi)外玄武巖短切纖維貧混凝土基層研究很少，將其短切后摻入貧混凝土中能否改善其性能，改善到什么程度，摻入纖維的尺寸和摻量等都是值得研究的問題。1原

4、材料試驗1.1水泥本文采用湖南永州蓮花牌復(fù)合硅酸鹽水泥P?C32.5,其物理力學(xué)指標如表1。其強度等級為32.5MPa,要求水泥初凝時間3h以上，終凝時間不小于6h。1.2集料粗集料：集料必須清潔，不含有機物、塊狀或團狀的土塊、雜物及其他有害物質(zhì)。粗集料應(yīng)采用耐久、堅硬的巖石軋制而成，最大粒徑不超過40mm。本文采用湖南永州寧遠石灰石，色澤較好。其各項指標見表2。貧混凝土基層集料的最大公稱粒徑為26.5mm,基層備料宜分三級，即：26.5?19mm,19?9.5mm,9.5?4.75mm。具體級配見表3。細集料：應(yīng)釆用質(zhì)地堅硬、耐久

5、、潔凈的天然砂、機制砂或混合砂，用于填充碎石或礫石等粗骨料的空隙并共同組成玄武巖纖維貧混凝土的骨架。砂的粗細程度用砂的細度模數(shù)表示。貧混凝土的水灰比是在很小的范圍內(nèi)變化，而影響和易性與密實程度的因素主要是砂的粗細程度，因而應(yīng)盡量選擇中砂至粗砂，本文采用砂率為36?38。具體砂率見表4O1.3水水：拌和水和養(yǎng)護水不得含有影響貧混凝土質(zhì)量的油、酸、鹽類及有機物等有害物質(zhì)，堅決避免使用海水。符合飲用標準的水以及自然水都可以使用。1.4外加劑外加劑：在玄武巖纖維貧混凝土的拌制過程中，加入玄武巖纖維后，其混合料的工作性會下降、為了提高其工作性

6、，減少水泥用量，需要摻入一定量的外加劑，如減水劑。本試驗采用外加劑為株洲中鐵橋梁外加劑有限責(zé)任公司TQN聚竣酸高性能減水劑，摻量為1%（相對水泥），其技術(shù)指標如表5o1.5玄武巖短切纖維玄武巖短切纖維：采用玄武巖纖維是浙江石金玄武巖纖維有限公司生產(chǎn)的采玄武巖短切纖維，其型號為BFCS-17-264-20-W,直徑17um,長度20mm0（表6）2配合比設(shè)計2.1貧混凝土基層各強度指標要滿足《水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG-F30）中的規(guī)范要求。玄武巖纖維加入貧混凝土基層中，抗壓抗折強度有所提高，本文參照表7的要求，設(shè)計抗壓強度

7、fcu,k=10MPa,設(shè)計抗彎拉強度fr=2MPao2.2工作性要求：貧混凝土的塌落度宜滿足施工方式的要求，見表8。2.3本試驗玄武巖纖維混凝土基準配合比設(shè)計強度為CIO,分別制作水灰比為0.95、0.9、0.85的基準混凝土(未摻玄武巖纖維)，分別加入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)五種玄武巖纖維的摻量(質(zhì)量百分數(shù)外摻)。3試驗方法采用強制式混凝土攪拌機拌和，在振動臺上振動密實成型。為保證玄武巖纖維拌和均勻，先

8、采用干拌法，即先攪拌粗細骨料，拌合均勻后再均勻摻入玄武巖纖維，之后在攪拌的過程中加入水泥，再加水和外加劑水溶液進行濕拌，直至均勻，攪拌。按照《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程》的規(guī)定，抗壓和劈裂試件采用150mmX150mmX150m