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1、短切玄武巖纖維混凝土早期力學性能探究 摘要:本文通過對72個試塊的試驗,研究三種纖維體積摻量的普通和短切玄武巖纖維混凝土的早期抗拉壓及韌性,通過對比證明亂向短切玄武巖纖維雖然會降低混凝土早期抗壓強度,但對于混凝土早期抗拉強度、抗裂性及韌性提高作用較明顯。道路工程中,混凝土早期抗拉、抗裂性能非常重要,因此,短切玄武巖纖維混凝土的良好適用性值得關(guān)注。關(guān)鍵詞:短切玄武巖纖維混凝土;早期力學性能;劈裂抗拉強度;試驗研究中圖分類號:TU528文獻標識碼:A文章編號:Abstract:Seventy-twotestpiecesaretestedwhichi
2、nvolvedthreekindsofvolumefraction,andstudiesontheinfluenceofvolumefractiontoearlymechanicalpropertieslikecompressivestrength,splitstrengthandductilityofnormalconcreteandchoppedbasaltfiberreinforcedconcretearedone,thecomparisonshowsthatchoppedbasaltfiberhaspositiveeffectonspli
3、tstrengthandductility,althoughitmayimpairthecompressivecapacityofconcrete.Itistheearly10tensilestrengththatisimportantinroadengineering,thusthegoodapplicabilityofchoppedbasaltfiberreinforcedconcreteshouldbepaidattention.Keywords:choppedbasaltfiberreinforcedconcrete;earlymecha
4、nicalproperties;tensilesplittingstrength;experimentalresearch1引言纖維增強混凝土通常是指以水泥凈漿、砂漿、或混凝土作基材,以非連續(xù)的短纖維或連續(xù)的長纖維作增強材料所組成的水泥基復合材料的總稱。這種混凝土可有效降低微裂縫及混凝土脆性對其力學性能的不利影響。纖維的種類、摻量對混凝土的力學性能都會產(chǎn)生影響,且由于不同纖維生產(chǎn)成本差異較大,成本造價的問題也不容忽視。玄武巖纖維屬于礦物纖維是一種新型的環(huán)保類纖維。此外,玄武巖與建筑用水泥混凝土基質(zhì)石灰?guī)r同屬火山熔巖,兩者具有良好的協(xié)同工作性能。1
5、0李為民[1]通過比較不同體積摻量的玄武巖纖維和相同摻量的碳纖維沖擊韌性,認為0.1%摻量的玄武巖纖維增強增韌效果最好。賀冬青[2]研究了短切玄武巖纖維體積摻量為0.1%、0.15%、0.2%的混凝土抗壓強度、劈裂強度和彎曲韌性,證明摻入纖維會降低混凝土抗壓強度,但劈裂抗拉強度和延性得到提高;廉杰等[3]通過大量試驗考察、比較了纖維體積摻量和長徑比對混凝土抗拉壓性能的影響程度;褚明生等[4]比較了有機聚丙烯纖維和無機玄武巖纖維對水泥砂漿主要力學性能的提升效果,證明了玄武巖纖維的適用性。2短切玄武巖纖維增強混凝土抗壓及劈裂試驗2.1試驗概況本試驗擬
6、測定C40普通混凝土和玄武巖纖維體積摻量分別為0.05%、0.1%、0.2%的短切玄武巖纖維增強混凝土100mm100mm試塊的早期抗壓強度和劈裂抗拉強度。試塊按《普通混凝土力學性能試驗方法標準》(GB/T23265-2009)[5]要求養(yǎng)護七天后進行試驗。通過對試驗數(shù)據(jù)的處理和分析,說明不同纖維體積摻量的短切玄武巖纖維對混凝土早期抗壓和抗拉強度的影響程度。2.2試驗方案及過程制備混凝土試塊的組分,試塊制作、養(yǎng)護,試驗方法等均按照規(guī)范[5~6]相關(guān)要求進行。2.2.1原料10水泥選用P.O42.5R鉆牌普通硅酸鹽水泥;粉煤灰采用I級粉煤灰;粗骨料
7、選用粒徑為5~25mm、級配良好的碎石;細骨料選用中砂,細度模數(shù)2.6~2.8,砂率32%,堆積密度1450kg/m3;減水劑采用萘系高效減水劑,減水率40%;玄武巖纖維選用遼寧金石科技集團有限公司生產(chǎn)的短切玄武巖纖維。水泥及纖維的物理、力學性能分別如表2、3所示:表2鉆牌42.5級普通硅酸鹽水泥物理力學參數(shù)表3玄武巖纖維物理性能參數(shù)2.2.2配合比抗拉試驗和劈裂試驗試件均分為4組,每組9個試塊。試塊標號定義如下,抗拉試驗:B0—普通硅酸鹽混凝土;B1、B2、B3—分別是體積摻量為0.2%、0.1%、0.05%的短切玄武巖纖維混凝土。劈裂試驗:C
8、表示普通硅酸鹽混凝土;FC0.05、FC0.1、FC0.2分別表示體積摻量為0.05%、0.1%、0.2%的短切玄武巖纖維混凝土。各組試