玄武岩纤维混凝土与聚丙烯及其它纤维混凝土性能测试研究报告_精品文档文档格式.doc
《玄武岩纤维混凝土与聚丙烯及其它纤维混凝土性能测试研究报告_精品文档文档格式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《玄武岩纤维混凝土与聚丙烯及其它纤维混凝土性能测试研究报告_精品文档文档格式.doc（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
从表1、表2中可以看出，玄武岩纤维具有一系列优越的性能。
（1）原材料的天然性。
由于生产CBF的原料取决于天然的火山喷出岩，除了它与生俱来就具有很高的化学稳定性和热稳定外，其中并没有与人类健康有害的成分。
（2）性能的综合性。
玄武岩纤维是名副其实的“多能”纤维。
譬如既耐酸又耐碱、既耐低温又耐高温，既绝热电绝缘又隔音，拉伸强度超过大丝束碳纤维，断裂延伸率比小丝束的碳纤维还要好；
CBF表面极性，与树脂复合时界面结合的浸润性极好，而且CBF具有三维的分子维数与分子维数—维的线性聚合物纤维相比具有较高的抗压缩强度、剪切强度和在耐恶劣环境中使用的适应性、抗老化性等等优异的综合性能。
（3）成本的低廉性。
水泥混凝土用的玄武岩纤维价格并不高，是聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维非常有竞争力的替代品。
（4）天然的相容性。
玄武岩纤维是典型的硅酸盐纤维，用它与水泥混凝土和砂浆混合时很容易分散，新拌玄武岩纤维混凝土的体积稳定、和易性好、耐久性好，具有优越的耐高温性、防渗抗裂性和抗冲击性。
因此，玄武岩纤维增强混凝土可以在房屋、桥梁、高速公路、高速铁路、城市高架道路、飞机跑道、海港码头、地铁隧道、沿海防护工程、核电站设施、军事设施等等建筑领域起到加固补强、防渗抗裂、延长使用寿命等作用。
CBF是天然绿色的新材料，将给人类的建筑业和我国优先发展的交通运输领域带来重大变革！
表1：
连续玄武岩纤维的主要技术指标
编号
性能指标
数值
1
热物理性能
使用温度℃
—269～700℃
粘结温度℃
1050℃
导热系数w/m°
k
0.03～0.038
2
物理性能
单丝直径µ
m
7～15
密度（kg/）
2650
弹性模量（kg/）
10000～11000
拉伸强度（MPa）
4150～4800
热处理下拉神强度%
20℃
100
200℃
95
400℃
82
3
化学稳定性（在3小时沸腾条件下失重%）
2NHCL
2.2
2NNaOH
6.0
O
0.2
表2：
连续玄武岩与其它纤维的指标对比
纤维类型
纤维密度
（g/）
力学强度
（MPa）
弹性模量
（GPa）
伸长率
（%）
玻璃纤维类
A型玻纤
C型玻纤
E型玻纤
S—2型玻纤
2.46
2.60
2.49
3310
3450
4830
69
76
97
4.8
4.76
5.15
硅土纤维
2.16
206—412
——
石英纤维
2.20
3438
碳纤维
大丝束
中丝束
小丝束
1.74
1.80
3620
5100
6210
228
241
297
1.59
2.11
芳香族聚酰胺纤维类
Kevlar29
Kevlar149
1.44
1.47
3480
41.4
186
3.6
1.5
聚丙烯纤维
0.91
270—650
38
15—18
聚丙烯腈纤维
1.18
500—910
75
11—20
连续玄武岩纤维
2.65
4150—4800
100—110
3.3
3.实验研究
3.1研究内容
按委托方要求，从以下几个方面研究不同掺量纤维对混凝土性能影响：
（1）玄武岩纤维掺入后对混凝土工作性（坍落度）的影响；
（2）玄武岩纤维对混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、静力受压弹性模量的影响；
（3）玄武岩纤维对混凝土抗冲击性的影响；
（4）玄武岩纤维对混凝土抗渗性能、抗冻性能、收缩性能的影响；
（5）玄武岩纤维对混凝土早期抗收缩缝的影响；
（6）结合以往实验结果，对玄武岩纤维与聚丙烯纤维混凝土、聚丙烯腈纤维混凝土性能进行对比。
3.2试验用原材料
（1）水泥：
江苏金猫水泥有限公司生产；
（2）粗集料：
花岗石碎石，粒径为5—25mm；
（3）细集料：
长江砂，细度模数为2.6；
（4）水：
普通自来水；
（5）外加剂：
高效减水剂；
（6）粉煤灰：
I级粉煤灰；
（7）短切玄武岩纤维：
由横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司提供，2#配合比玄武岩纤维规格直径为17mm，长度12mm，掺量：
1kg/;
3#配合比玄武岩纤维规格直径为15µ
m，长度18mm，掺量：
3kg/;
（8）聚丙烯纤维，国内某厂生产，纤维规格直径为31µ
m，长度19mm，三叶异型截面，纤维密度0.91（kg/），掺量：
0.9kg/;
（9）聚丙烯腈纤维，国内某单位经销，纤维规格直径为13µ
m，长度6mm，纤维密度1.18（kg/），掺量：
1kg/。
表3：
连续玄武岩纤维主要参数
性能
含水率（%）
0.1
比重（相对密度）
纤维长度
>
5万米
延伸率（%）
受热反应及燃烧状态
不燃
抗酸碱性
较好
抗拉强度（Mpa）
780
3.3试验方法
（！
）新拌混凝土坍落度试验及结果评定参照GB50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》；
（2）混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和静力受压弹性模量试验及结果评定按照GB50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》；
（3）混凝土抗渗性能、抗冻性能（慢冻法）、收缩试验及结果评定按照GBJ82-85《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》；
（4）水泥砂浆早期抗干缩开裂性能试验及结果评定按照JC/T951-2005《水泥砂浆抗裂性能试验方法》，抗开裂指数和限裂效能等级计算按CECS38：
2004《纤维混凝土结构技术规程》；
（5）混凝土抗冲击性能试验参照美国砼学会ACI-544“纤维增强混凝土的性能测试”技术报告中推荐的抗冲击性能试验方法。
锤重4.45kg，其自由落下高度1000mm，锤落在试件表面上的Ø
63.5mm钢球上，冲击荷载经过钢球传递到试件上。
抗冲击试件尺寸为Ø
150mm×
63.5mm（切割边长200mm立方体试件，去除成型表面50mm后切割而成），每组共三个试件。
实验结果评定：
经落锤冲击，当试件裂缝宽度大于3mm时，记录冲击次数，实验结果取3个数据的平均值。
3.4搅拌制度
混凝土：
细集料+水泥+纤维+水+外加剂+粗集料拌合三分钟，混凝土成型采用振动台振动成型。
3.5试验配合比见表4、表5
表4：
试验配合比（单位：
kg/）
配合比编号
水泥
（P.042.5）
粉煤灰
砂
石
水
JC-2
纤维
空白砼
420
60
656
1069
175
7.2
/
玄武岩纤维砼
1.0
3.0
4
聚丙烯纤维砼
0.9
表5：
（P.032.5）
外加剂
5
450
666
1184
150
4.5
6
聚丙烯腈纤维砼
4、实验结果
4.1不同纤维、不同纤维掺量与不掺纤维的混凝土坍落度试验结果见表6
表6：
纤维的掺入对新拌混凝土坍落度的影响
坍落度（mm）
190
180
185
165
4.2不同纤维、不同纤维掺量与不掺纤维的混凝土抗压强度比、抗折强度比、劈裂抗拉强度比、抗冻性能、抗渗性能提高系数、收缩性能、抗冲击性能及水泥砂浆抗干缩开裂性能的影响的实验结果见表4.
表7：
纤维的掺入对混凝土抗压强度比、抗折强度比、劈裂抗拉强度比、抗渗性能提高系数、收缩率、抗冻性和抗冲击性、水泥砂浆抗干缩开裂性能的影响
抗压强度比
抗折强度比
升级会员 