玄武巖纖維是一種純天然的無(wú)機(jī)非金屬材料,被譽(yù)為21世紀(jì)無(wú)污染的“萬(wàn)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(xué)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(qiáng)度逐漸增加,尤其早期強(qiáng)度提高明顯,劈拉、彎拉強(qiáng)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(jié)性比較好,且混凝土的孔隙率低。最后進(jìn)一步分析了玄武巖纖維對(duì)混凝土基本力學(xué)性能的增強(qiáng)機(jī)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(guò)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(dú)特的優(yōu)點(diǎn),如突出的力學(xué)性能、耐高溫、可在-269-650℃范圍內(nèi)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(diǎn)。同時(shí)玄武巖熔化過(guò)程中沒(méi)有硼、砷和其他堿金屬氧化物排出,使BF的制造過(guò)程對(duì)環(huán)境無(wú)害,無(wú)工業(yè)垃圾,不向大氣排放有害氣體,BF是21世紀(jì)新型的環(huán)保型纖維。
玄武巖纖維增強(qiáng)混凝土作為一種復(fù)雜的增強(qiáng)復(fù)合材料,具有較高的強(qiáng)度和優(yōu)越的塑性變形能力,目前已逐漸成為研究熱點(diǎn)。為了研究BFRC的力學(xué)性能,筆者做了大量的試驗(yàn),前幾批試驗(yàn)結(jié)果顯示隨著玄武巖纖維的摻入,BFRC的力學(xué)性能逐漸降低,但后幾批施工工藝經(jīng)過(guò)改良(玄武巖纖維經(jīng)過(guò)水泥凈漿包裹處理)的試驗(yàn)表明,BF還是能夠提高BFRC的力學(xué)性能,這也體現(xiàn)出試驗(yàn)制作工藝的重要性。本試驗(yàn)主要對(duì)素混凝土(PC,Plain Concrete)、玄武巖纖維混凝土(BFRC,Basalt FiberReinforced Concrete)的力學(xué)性能作對(duì)比試驗(yàn),試驗(yàn)內(nèi)容包括立方體抗壓試驗(yàn)、劈拉試驗(yàn)、彎拉試驗(yàn)。并結(jié)合SEM對(duì)玄武巖纖維的作用機(jī)理進(jìn)行討論。
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