湖南省高速公路玄武岩纤维SMA-13施工规范
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玄武岩纤维SMA SMA--13施工技术指南施工技术指南
湖南省郴宁高速湖南省郴宁高速公路建设公路建设公路建设开发有限公司开发有限公司
湖南省郴宁高速公路湖南省郴宁高速公路总监办总监办总监办公室公室
湖南省交通科学研究院
2012年8月22日
目 录录
1 玄武岩纤维的技术要求 ................................................1 2玄武岩纤维的存储和运输玄武岩纤维的存储和运输................................................................................................2 3 玄武岩纤维的现场检测 ................................................2 4 玄武岩纤维SMA-13集料集料技术技术技术要求要求 .................................2 5 玄武岩纤维SMA-13配比设配比设计计 .......................................2 6 玄武岩纤维SMA-13的拌和 ..........................................2 7 玄武岩纤维SMA-13的运输 ..........................................3 8 玄武岩纤维SMA-13的摊铺 ..........................................4 9 玄武岩纤维SMA-13的压实 ..........................................6 10 质量要求质量要求....................................................................................................................................7 11 开放交通及其它开放交通及其它 (8)
玄武岩纤玄武岩纤维维SMA SMA--13施工技术指南施工技术指南
1 玄武岩纤维的技术玄武岩纤维的技术要求要求
1.1纤维添加应配备专用的纤维添加设备。设备应提前标定，画出标定曲线，根据沥青混凝土拌合楼不同产量设定投放时间，保证投放数量、投放时机精确。
1.2玄武岩纤维的掺加比例以沥青混合料总量的质量百分率计算，矿物纤维掺量为0.3～0.35%，最低掺量不得低于0.3%，纤维掺加量的允许误差不超过5%。
1.3玄武岩纤维的有关技术指标应满足表1要求
表1 矿物纤维质量技术要求 项目
单位 技术要求 试验方法 纤维长度
mm ≤6 JT/T 776.1-2010 纤维直径
μm ≤5 GB/T10685-2007 外观合格率
% ≥90 JT/T 776.1-2010 密度
g/cm 3 ≥2.6 李氏比重瓶法 断裂强度
MPa ≥2000 GB/T 7690.3 弹性模量
MPa ≥7.5×103 GB/T 7690.3 断裂伸长率
% 2.4～3.1 GB/T 7690.3 吸油率
% ≥50 JT/T 776.1-2010 可燃物含量
% ≤1 GB/T 9914.2 可燃性
- 明火点不燃 JT/T 776.1-2010 含水率
% ≤0.2 GB/T 9914.1 耐热性，断裂强度
保留率 % ≥85 JT/T 776.1-2010
2玄武岩纤维的存储和运输
纤维应存放在室内或有棚盖的地方，在运输、储存及使用过程中应避免受潮、结团。
3 玄武岩纤维的现场检测
玄武岩纤维进场每批进行一次检测，检测批不超过300T 。
4 玄武岩纤维SMA-13集料集料技术技术技术要求要求
粗、细集料及矿粉的各项指标均满足《湖南省郴宁高速公路沥青混凝土面层施工技术指南》中的质量技术要求。
5 玄武岩纤维SMA-13配比设计
5.1玄武岩纤维SMA-13配比设计中目标配合比设计均委托湖南省交通科学研究院完成；生产配合比设计由路面单位自行完成，报监理处试验室、郴宁公司中心试验室审批、备案。
5.2玄武岩纤维SMA-13技术性能满足《湖南省郴宁高速公路沥青混凝土面层施工技术指南》中的各项技术要求
6 玄武岩纤维SMA-13的拌和
6.1冷料仓之间的隔板高度约80cm ，避免在生产过程中造成料仓中原料混杂。拌和机的矿粉仓与水泥仓应配备振动装置以防止矿粉、水泥起拱。
6.2严禁生产过程中随意变化冷料仓比例，尤其注意3mm-5mm 集料和0-3mm 机制砂的冷料比例保持稳定。如必须调整需经现场监理同意；
当冷料级配变化大时，应重新进行配合比试验。
6.3沥青混合料拌和时间根据具体情况经试拌确定，以沥青均匀裹覆集料为度。间歇式拌和机每盘的生产周期不少于65s。玄武岩纤维加入方式采用自动纤维投料机投入，利用纤维投料机自动计量并随拌和机的热集料一起投入拌锅，其拌合时间应适当延长，添加玄武岩纤维后干拌时间不少于15s。
6.4在成品储料仓储存过程中混合料温降不得大于5℃，且不能有沥青滴漏。
6.5玄武岩纤维SMA-13拌和温度按表2执行。
表2 混合料的拌和温度参数
石料加热温度
沥青温度（℃）出料温度（℃）废弃温度（℃）（℃）
190~210 165~170 175~185 ＞195
6.6拌和楼在生产过程中应打印每盘料的生产数据，包括每盘料各个热料仓的矿料量、填料、沥青、拌和时间（精确到秒）和各种温度。6.7拌合楼加热采用重油时，要严格检验重油质量。
6.8混合料生产中要严格控制纤维用量，纤维对沥青有较强的吸附力，过多或过少加入纤维均会影响混合料的最佳油石比。
6.9其他要求参照《湖南省郴宁高速公路沥青混凝土面层施工技术指南》执行。
7 玄武岩纤维SMA-13的运输
7.1由储料仓向运料车装混合料时，要尽量缩短储料仓出料口到车厢板的距离，出料口距车厢侧板顶面的竖向距离宜不大于50cm。装料过程
中前、后、中移动运料车，分多次装料（少则三次，多则五、六次），减少装料造成的离析。
7.2运料车需要有足够的数量，能将拌和机生产的混合料及时运送到铺筑现场。
7.3现场应设专人指挥运料车就位，并使其配合摊铺机卸料。
7.4其它要求参照《湖南省郴宁高速公路沥青混凝土面层施工技术指南》执行。
8 玄武岩纤维SMA-13的摊铺
8.1运料车向摊铺机受料斗中卸料时，要根据受料斗的容量，尽可能快速一次将受料斗装满，以减少集料离析。但要注意不要一次卸料过多，使料溢出料斗，散落到下承层上。
8.2对于散落在下承层上的沥青混合料，不能将料就地铲开薄层铺平。因摊成的薄层料的温度下降很快，摊铺机铺上新混合料和碾压后，实际上会导致沥青混凝土层局部的不均匀性。散落在下承层上的少量沥青混合料，应集中收集并堆放指定地点，不得丢弃在路面两侧，防止污染环境。
8.3受料斗中的沥青混合料要及时送到后面分料箱中。分料箱的螺旋分料器要及时将料分向两侧，直到混合料的高度基本满埋螺旋叶片，然后再开始摊铺。在摊铺过程中，受料斗中的沥青混合料要连续不间断向后面分料箱送料，螺旋分料器也要不间断地将混合料向两侧分料，并始终保持螺旋分料器叶片周围混合料的高度。混合料的高度不能忽高忽低，分料器的转轴不能时隐时现。
8.4在受料斗内混合料不多时，指挥人员应估计运料车中剩余混合料能否一次卸完到受料斗中。如能一次卸完，应指挥运料车驾驶员将混合料一次卸入受料斗中。但要注意不使混合料溢出受料斗和散落在下承层上，同时指挥卸完料的运料车尽快离开摊铺机，并指挥待卸料的运料车尽快后退到摊铺机受料斗前，准备卸料。
8.5受料斗两侧翼板内的混合料，常是粗颗粒较多的离析混合料。在料斗中间部分混合料较少时，摊铺机操作员习惯上会将两侧翼板内的离析混合料向中间翻倒。如果这部分混合料被单独送到分料箱中并摊铺，会产生片状离析现象。为避免发生上述现象，应辅以人工用铁耙将粗细集料拌匀，等新的运料车向受料斗中卸入新混合料，使新混合料与剩余的沥青混合料一起被送到分料箱中，并由螺旋分料器将新旧混合料分散开，以减少集料离析现象。
8.6为避免发生片状离析现象，也可以不将两侧翼板内的离析混合料向中间翻倒。中间混合料不足时，运料车及时向受料斗内倾卸混合料。在中断摊铺时，将侧翼板内的混合料废弃不用。
8.7摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料的离析。摊铺速度按2～3m/min 予以调整，一般不超过3m/min，容许放慢至1～2m/min。当发现混合料出现明显的离析、波浪、裂缝、拖痕时，应分析原因，予以消除。
8.8玄武岩纤维SMA-13的松铺系数应通过试验路段的试铺确定。
8.9其它要求参照《湖南省郴宁高速公路沥青混凝土面层施工技术指南》执行。
9 玄武岩纤维SMA-13的压实
9.1压路机轮上的淋水喷头，应疏通、调试好，应能够有效控制喷水量。在碾压过程中，根据情况应随时调整喷水的大小，且不得过度喷水碾压。同时，给压路机添水的水车，应装满水随时在摊铺现场等着，便于压路机及时加水。应定期清洗压路机水箱，保持喷淋水洁净，减少对路面的污染。
9.2在整个碾压过程中，应有专人指挥，负责碾压各个阶段的衔接。玄武岩纤维沥青混凝土的初压温度一般不宜低于155℃，复压温度不宜低于140℃，终压的结束温度不宜低于115℃。现场应保证五台压路机，其中静压力不低于13t的钢轮压路机四台，振荡压路机一台（各标段需根据招标文件要求确定）。
9.3玄武岩纤维SMA-13的初压应符合下列要求：
1）初压应在紧跟摊铺机后进行，并保持较短的初压区长度，以尽快使表面压实，减少热量散失。压路机每次折返位置应呈现阶梯状，不能位于同一水平线上，相邻碾压带重叠宽度为100~200mm。振动压路机折返时应先停止振动，不得在未成型路面上曲线行走碾压。
2）玄武岩纤维SMA-13宜采用两台双钢轮压路机初压1~2遍，压路机来回碾压算作一遍。初压时第一次前静后振，第二次振动，提高混合料碾压的密实性。钢轮压路机的静压力应不低于13t。振动压路机的振动频率宜为35~50Hz，振幅宜为0.3~0.8mm。采用高频率低振幅，以防止集料破碎。具体碾压边数根据试验段数据确定。
3）初压后应检查平整度、路拱，有严重缺陷时进行修整乃至返工。
9.4玄武岩纤维SMA-13的复压应符合下列要求：
1）复压应紧跟在初压后进行，且不得随意停顿。压路机碾压段的总长度应尽量缩短，通常距摊铺机最远不超过50m。当低温施工时，压路机紧跟摊铺机。
2）对路面边缘、加宽及港湾式停车带等大型压路机难于碾压的部位，宜采用小型振动压路机或与振动冲击夯进行压实。
3）复压碾压3~4遍。具体数据根据试验段确定。
9.5终压：
1）终压可选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压不宜少于2遍，至无明显轮迹为止。
2）在复压结束后，应由施工人员用6m直尺检测路面的纵向平整度，结合终压及时修补，以保证良好的平整度水平。
3）其它要求参照《湖南省郴宁高速公路沥青混凝土面层施工技术指南》执行。
9.6玄武岩纤维沥青混凝土路面施工接缝的处理
沥青路面的施工必须接缝紧密、连接平顺，不得形成明显的接缝离析。上、中层的纵缝均应错开150mm（热接缝）以上。上、中层的横向接缝应错位1m以上。接缝施工应用6m直尺检查，确保平整度符合要求。
10 质量要求
玄武岩纤维SMA-13的生产质量控制，除了一般混合料质量控制的要求外，应着重加强以下几方面的控制：
1）应严格控制矿料级配，每天应从热料仓取样做筛分试验，检查是否符合级配要求。
2）应严格保证混合料生产过程中的拌和温度和拌和时间，特别是干拌时间；
3）应保证混合料的碾压温度和压实机械的配套。
4）玄武岩纤维SMA-13每台拌和楼每天取样两次，进行马歇尔击实试验，测量混合料的空隙率、稳定度；并采用燃烧法或离心法测定混合料的油石比和矿料级配，以两个样本的平均值评定。同时每两天进行混合料的车辙试验，以三个试件的平均值评定。
5）发现问题应及时调整，必要时需要停工，等问题解决后方可开工。6）玄武岩纤维沥青混凝土每2000m2 检测一组压实水平，采用压实度和现场空隙率双指标控制。控制标准见表3
表3 混合料压实水平的控制标准
层位上面层
注：计算标准
混合料类型SMA-13
压实度（%）94～97 混合料理论最大密度现场空隙率（%）≤6 混合料理论最大密度注：玄武岩纤维沥青混凝土路面的外观、接缝、厚度、平整度、宽度、纵断面高程、横坡等验收标准与现行有关的沥青路面施工技术规范中的要求一致。
11 开放交通及其它
玄武岩纤维SMA-13摊铺结束后，应在24h后或路面温度低于50℃后方可开放交通。
未尽事宜，遵照《湖南省郴宁高速公路沥青混凝土面层施工技术指南》执行。
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标题: 湖南省高速公路玄武岩纤维SMA-13施工规范
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作者: 湖南省交通科学研究院-谢祥根
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玄武岩纤维混凝土的特性及应用
Ana lysis on Ulti m a te Bear i n g Capac ity of Rock Founda ti on HOU Da 2wei (Chongqing Survey I nstitute,Chongqing 400020,China ) Abstract:Many high 2risie buildings are based on r ock foundati on in mountainous city,s o how to evaluate the bearing capacity of r ock foundation is the core for r ock foundation engineering . In view of the influence of central major stress and lithology and rock structure characteristics on rock foundati on bearing capacity,this paper equates j ointing r ock with discontinuous mediu m characteristics to continuous medium,and then seeks for s olution with instant fricti on angle and slip 2line field theory . It establishes analysis model for ulti m ate bearing capacity of r ock foundation and verifies feasibility of the model through calculati on .Key words:r ock foundation;ulti m ate analysis;slip 2line field theory;bearing capacity 收稿日期:2009-02-23 作者简介:武 迪(1984-),男,山东泰安人。硕士研究生,主 要从事钢筋混凝土结构方面的研究。E 2mail:wudi610@ https://www.360docs.net/doc/7d1141467.html, 。 玄武岩纤维混凝土的特性及应用 武 迪,邵式亮 (空军工程大学工程学院,西安 710038) 摘 要:介绍玄武岩纤维的发展及特点,归纳、总结了玄武岩纤维混凝土(BFRC )的主要特征。 对近年来玄武岩纤维在混凝土结构的抗冲击、加固补强、耐腐蚀性和动态能量耗散等方面的研究进行了阐述,有助于玄武岩纤维混凝土在实际工程中的推广应用。 关键词:玄武岩纤维混凝土;增强增韧;加固补强;动态能量耗散中图分类号:T U5281572 文献标志码:A 文章编号:1003-8825(2010)02-0037-03 0 引言 玄武岩纤维是一种由火山喷发形成的玄武岩矿石经高温熔融、拉丝而成的无机纤维材料,其外观为深褐色,色泽与碳纤维相似。作为国内最近几年刚刚研发出的一种新型纤维材料,玄武岩纤维具有独特的力学性能、良好的稳定性以及较高的性价比,这使其成为一种良好的混凝土增强材料,在建筑领域有着广阔的应用前景。 1 玄武岩纤维111 发展概况 玄武岩纤维于1953～1954年由前苏联莫斯科玻璃和塑料研究院开发。1985年,第一台工业化生产炉于乌克兰纤维实验室(TZI )建成投产,采用200 孔漏板、组合炉拉丝工艺。在2002年前,前苏联诸国每年大约有500t 连续玄武岩纤维产品,主要用于军工行业。现今玄武岩纤维生产池窑已发展到年产 700t 规模,使用400孔漏板拉丝技术 [1] 。俄罗斯与 乌克兰在玄武岩纤维研究、生产及制品的开发上,代表了世界的最高水平,其生产的玄武岩纤维产品性能稳定,且已开发出了上百个品种。美国对玄武岩纤维的研究虽然起步较晚,但其生产池窖现已发展到 1000～1500t 规模,使用800孔漏板拉丝技术。近 几年来,德国、日本等国也相继展开了这方面的研究工作,并取得了一系列新的应用研究成果。目前,我国玄武岩纤维的研究开发、制备和应用尚处于较为初级的阶段,但部分技术已经达到了国际先进水平,且其应用领域也在不断拓展。 112 主要特点 玄武岩纤维与碳纤维、芳纶纤维等其它高科技纤维相比,具有很多独特的优点。它具有很好的耐温性能,可在-269～700℃范围内连续工作;有优良的化 ? 73?武 迪,等;玄武岩纤维混凝土的特性及应用
玄武岩纤维
玄武岩纤维 简介 玄武岩纤维（Basalt Fiber）是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。类似于玻璃纤维,其性能介于高强度S玻璃纤维和无碱E玻璃纤维之间,纯天然玄武岩纤维的颜色一般为褐色,有些似金色。 玄武岩纤维是一种新出现的新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的玄武岩石料在高温熔融后，通过漏板快速拉制而成的。玄武岩连续纤维不仅稳定性好，而且还具有电绝缘性、抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能。此外，玄武岩纤维的生产工艺产生的废弃物少，对环境污染小，产品废弃后可直接转入生态环境中，无任何危害，因而是一种名副其实的绿色、环保材料。我国已把玄武岩纤维列为我国重点发展的四大纤维之一，在我国基本上实现了工业化生产。玄武岩连续纤维已在纤维增强复合材料、摩擦材料、造船材料、隔热材料、汽车行业、高温过滤织物以及防护领域等多个方面得到了广泛的应用。 玄武岩纤维表面较光滑，表面能较低，经过表面改性后，其表面增加纳米SiO2粒子，有效地提高纤维表面粗糙度，增加了微生物与载体间的有效接触面积；改性后表面有阳离子的存在，载体表面电位升高，载体表面带正电荷，利用静电吸力促进微生物固定，有利于微生物固定化；改性后表面的活性官能团，增加了载体的表面能，所含有羟基、羰基或羧基等，对微生物在载体表面粘附生长有积极的作用。通过玄武岩纤维载体表面改性，使其具有良好的亲水性和微生物负载性能，使之能够负载更多的生物量，且长时间保持较高的微生物活性，从而实现
更有效通过生物膜法降解水体中污染物。 玄武岩的发展 （1）玄武岩连续纤维作为一种新型绿色环保材料出现在20世纪60年代初。 （2）从70年代起，美国和德国的科学家先后对玄武岩纤维的制备进行了大量的研究。 玄武岩纤维的组成与结构 玄武岩纤维的密度在2.6~3.05g/cm3之间，主要组分如下表所示。 表1 玄武岩纤维主要组分含量 组分SiO2Al2O3CaO FeO MgO Na2O Fe2O3K2O TiO2P2O5含量51.4 14.83 10.26 8.47 5.92 2.42 1.73 1.20 0.84 0.32 玄武岩纤维各组分的作用如下表所示。 表2 玄武岩纤维革组分作用 组分SiO2 、 Al2O3 FeO Fe2O3 TiO2CaO MgO 作用提高纤维的化学 稳定性和熔体的 黏度提高成纤的使用 温度 提高纤维的化学稳定 性、熔体的表面张力和 黏度 属于添加剂范畴， 有利于原料的熔化 和制取细纤维 玄武岩纤维的性能 （1）热稳定性。玄武岩纤维板的热导率低，在25℃下的热导率仅为0.04W/（m?K），可以在650℃高温下使用，而玻璃纤维在同一条件的使用温度不超过400℃。 （2）声绝缘性。随着频率的增加，其吸音系数显著增加。玄武岩纤维隔音和吸音效果好，采用玄武岩纤维制作的隔音材料在航空、船舶等领域有着广阔的前景。 （3）介电性能、电绝缘性能和电磁波的透过性。玄武岩纤维具有良好的介电性能。它的体积电阻率比玻璃纤维要高一个数量级。玄武岩中含有质量分数不到20%的导电氧化物，可用于制造新型耐热介电材料。玄武岩纤维具有比玻璃纤维高的电绝缘性和对电磁波的高透过性。
玄武岩纤维在汽车行业上的应用前景分析
玄武岩纤维在汽车行业上的应用前景 核心提示：近几年来，随着石油、钢材等不可再生资源的加速消耗，使得资源开发变得愈加 紧张，按照当今的开采及耗损量，保守估计，石油及钢材 近几年来，随着石油、钢材等不可再生资源的加速消耗，使得资源开发变得愈加紧张， 按照当今的开采及耗损量，保守估计，石油及钢材只能维持30～50年。因此，开发可替代钢材的材料显得尤为重要。在50年代末，就有人提出以石代钢的想法，自70年代，玄武岩纤维的成功研发，使得这一想法得以实现。 玄武岩纤维具有力学性能佳，耐高温性能好，化学性能稳定，生产过程环保等优点。 玄武岩纤维复合材料的性能远远比钢材优异，而其重量却远小于钢材，将其应用于汽车上， 可以大大的减轻汽车的负重，从而降低能源消耗，而其性能又能得以极大的提升。玄武岩纤维制品具有可自然降解性，与环境相容性好的优点，既符合汽车材料向着高性能发展的要求，也符合国家对于汽车材料绿色环保的要求，在汽车行业中有着良好的应用前景[1-4]。 1玄武岩纤维的优异特性 1.1力学性能 玄武岩纤维的密度为 2.5~2.7g/cm3，拉伸强度为3000~3500MPa,弹性模量为100~150GPa,断裂伸长为 3.2%,莫氏硬度为 6.5~7.5°,因此它具有优异的耐磨抗拉增强性能加拿大一家公司研制生产的玄武岩连续纤维其拉伸强度达到4840MPa,接近于高强碳纤维,而其成本却远低于碳纤维 1.2吸音性能 玄武岩纤维具有优异的吸声性能，将其制品在不同音频下的吸音系数进行实验得出， 随着频率的增加，它的吸声系数显著增加[5]。如选用材料直径1～3μｍ的玄武岩纤维制成的(密度为15kg/m3，厚度为30mm)吸音材料，其吸音性能见表1。
玄武岩纤维
新型纺织纤维课程论文 题 目：玄武岩纤维的特性与应用 学生姓名：张欣尧 学 院：轻工与纺织学院 班 级：纺织13-1 指导教师：富秀荣 二〇一四 年 十二 月 学校代码： 10128 学 号： 201321803004
摘要：玄武岩纤维是一种新型高性能绿色环保纤维，其强度高、耐高温、抗噪音并且化学稳定性好。本文简要介绍了有关玄武岩纤维的特性，并对其应用做了一些简单阐述。 关键词：玄武岩纤维特性应用
目录 1 前言 2 玄武岩纤维及其特性 (1) 2.1玄武岩纤维及其各成分作用 (1) 2.2玄武岩纤维的特性 (2) 2.2.1玄武岩纤维的断裂强度和增强效应 (2) 2.2.2玄武岩纤维的化学稳定性 (2) 2.2.3玄武岩纤维的介电性能、电绝缘性能和电磁波的透过性 (2) 2.2.4玄武岩纤维的声绝性 (2) 2.2.5玄武岩纤维的力学性能 (2) 2.2.6玄武岩纤维的耐水性 (3) 2.2.7玄武岩纤维的绿色环保性 (3) 3 玄武岩纤维的产品及其应用 (3) 4 结论 (5) 参考文献 (5)
1 前言 玄武岩是岩浆喷发形成的火山岩，主要矿物是斜长石和辉石，呈古铜色。将玄武岩矿石破碎后在1450℃-1500℃下熔融纺丝，可以制得玄武岩纤维。上世纪60年代初，就出现了玄武岩连续纤维，从70年代开始，美国和德国的科学家就对玄武岩连续纤维进行了大量的研究，但未能实现工业化生产。使用组合炉拉丝工艺进行大规模生产要追溯到1985年的乌克兰纤维实验室（TZI），现今前苏联诸国家的玄武岩纤维池窑有的已近发展到年产700吨规模，使用400孔铂金漏板拉丝技术；美国玄武岩纤维池窑经过几十年发展也已达到1000-1500吨规模，使用800孔漏板拉丝技术；我国起步较晚，虽然有几十条玄武岩岩棉的生产线，但没有稳定的拉丝技术，生产的玄武岩制品档次一直不高，但近年来我国有意发展玄武岩纤维，开发连续玄武岩纤维已被列为2002年国家新材料领域的863计划，到目前为止已经投资的就有规模年产10000吨的玄武岩生产基地[1]。
连续玄武岩纤维的发展和应用前景
连续玄武岩纤维的发展及使用前景 2010年3月15日中国纤检 摘要：介绍了连续玄武岩纤维的国内外发展历程和现状，连续玄武岩纤维性能和使用领域，表明连续玄武岩纤维用于防火隔热材料，过滤材料，增强复合材料，电子技术等具有明显的优势。结合连续玄武岩生产工艺目前存在的问题，给出了几点建议并提出了要尽快制定玄武岩纤维的国家标准，促进连续玄武岩纤维的安全可持续发展。 关键词：连续玄武岩纤维；防火隔热；过滤环保；增强复合；高技术纤维 连续玄武岩纤维（CBF）是以天然的火山喷出岩作为原料，将其破碎后加入熔窑中，在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维。以CBF为增强体可制成各种性能优异的复合材料，可广泛使用于消防、环保、航空航天、军工、车船制造、工程塑料、建筑等军工和民用领域，故CBF被誉为21世纪的新材料[1]。随着国外工艺技术的不断改进以及新市场的不断开拓，玄武岩纤维有望成为第四大高强高模纤维。 1国内外发展研究状况 1.1国外发展研究状况 以玄武岩为主要原料生产的岩棉自从1840年首先在英国威尔斯试制成功到现在已有160多年的历史[2]。1922年在美国专利(OS1438428)出现由法国人Paul提出玄武岩纤维制造技术，但没有实质性生产。
20世纪50年代初期，德国、捷克和波兰等东欧国家以玄武岩为原料，采用离心法生产出了纤维平均直径为25μm～30μm的玄武岩棉。随后60年代初期，美国、前苏联、德国等大力发展垂直立吹法生产工艺，使玄武岩棉产量迅速增长前苏联引进了德国立吹法制造矿物棉的生产专利，在消化、吸收的基础上，成功地将该项技术使用于玄武岩棉的生产，设计生产能力为日产38吨～40吨玄武岩棉。玄武岩纤维的研究工作主要集中在前苏联。玄武岩纤维于1953～1954 年由苏联莫斯科玻璃和塑料研究院开发出[3]。苏联早在20世纪60～70年代就致力于连续玄武岩纤维的研究工作，乌克兰建筑材料工业部设立了专门的别列切绝热隔音材料科研生产联合体，主要任务是研制CBF及其制品制备工艺的生产线。联合体的科研实验室于 1972 年开始研制制备CBF，曾经研制出 20 多种CBF制品的生产工艺[4]。1973年，前苏联新闻机构报道了有关玄武岩纤维材料在其国内广泛使用的情况。1985年在前苏联的乌克兰率先实现工业化生产，产品全部用于前苏联国防军工和航天﹑航空领域。 1991年前苏联解体后，此项目开始公开，并用于民用项目。目前连续玄武岩主要研发及生产基地在俄罗斯及乌克兰两个国家。苏联的解体，客观上影响了CBF的推广使用，但是，由于玄武岩纤维具有有别于碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维的一系列优异性能，而且性价比好，引起了美国、欧盟等国防军工领域的高度重视。 1.2国内发展研究现状 我国自20世纪70年代起，就断断续续地开展对CBF的研究，但未获得成功。2001年我国哈尔滨工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004年哈尔滨工业大学深圳研究院和成都航天万欣科技有限公司组建了成都航天拓鑫科技有限公司，进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能，开发出玄武岩纤维终端产品。
玄武岩纤维土工格栅技术手册
拓欣 玄武岩土工格栅 ---------Basalt Geogrid 技术手册 郑州登电玄武石纤有限公司
一、公司简介 郑州登电玄武石纤有限公司于2015年5月成立，是以研发、生产、销售高性能玄武岩连续纤维及 后制品为主的高新技术企业，由登封电厂集团有限公司控股60%共同合资兴建，厂址位于登封市三里庄 高新技术工业园区，项目建设拟分三期进行，拟总投资25亿元，形成年产30万吨玄武岩连续纤维及其 制品加工能力，实现年销售收入39亿元，利税9.75亿元。 建设规模分别为:一期工程年产10000吨，二期工程年产50000吨，三期工程年产240000吨。目前 一期工程投资 1.5亿元，预计可实现年销售收入1.3亿元，利税3250万元，经济、社会效益显著。 玄武岩连续纤维属于国家鼓励发展的战略性新兴产业，它是继碳纤维、芳伦、超高分子量聚乙烯纤 维之后的又一种高技术纤维，被誉为“21世纪的绿色环保新材料”。玄武岩连续纤维已被列入国家“863”计划和国家“十二五”发展规划，特别是【新材料产业“十三五”发展规划】、《中国制造2025》已明确 将新材料行业中高性能纤维作为新兴产业重要组成部分，列入国家重点专项规划，成为引领产业转型升 级重要指引。 本项目一期工程1#年产1000吨玄武岩纤维生产线自2015年6月正式开工建设，全部为自主研发，采用国际首创的多层电极深液面全电熔大型池窑法生产工艺技术，单台窑炉产量达到3吨/日以上，是国 内乃于世界同行业先进企业单元窑日产量的8-10倍，名副其实世界第一，具有国际领先水平，已于2016 年1月1日正式点火投运并试产成功，是登封电厂集团有限公司加快实现产业转型升级的重要路径，标 志着中国玄武岩纤维产业发展的新的里程碑，必将为中国玄武岩纤维产业发展注入新的增长动力，也是 登封电厂集团有限公司大力发展新兴产业、培育新的增长点的重要载体。 二、产品介绍 1、玄武岩纤维介绍 玄武岩连续纤维材料被誉为“21世纪的新材料”，以玄武岩矿石为原料，将矿石破碎后加入熔炉中，在1450℃～1500℃熔融后，将均匀的熔融物通过拉丝漏板先拉成粗纤维，然后粗纤维由拉丝机拉制成各 种规格的连续纤维，并根据后续用途采用不同的浸润剂进行浸润处理，加工形成最终产品。 与玻璃纤维、碳纤维、芳纶等其它高性能纤维相比，玄武岩纤维不仅力学性能佳，而且具有很多优 异功能性，如耐高温性能好，可在-260～700℃范围内连续工作；耐酸耐碱，抗紫外线性能强，吸湿性低，有更好的耐环境性能；绝缘性能好，高温过滤性佳，抗辐射等。因此玄武岩纤维是碳纤维的低价替代品，是继碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维之后的第四大高技术纤维。 （1）、优异的力学性能： 玄武岩纤维的抗拉强度为3000～4900Mpa，比大丝束碳纤维、芳纶、PBI纤维、钢纤维、硼纤维、氧化铝纤维都要高，与S玻璃纤维相当。而断裂伸长率则大于碳纤维，成品的耐冲击性能要好于碳纤维。 表1 各种纤维材料的机械性能对比 性能玄武岩纤维聚丙烯纤S玻纤芳纶碳纤维
玄武岩纤维水泥混凝土应用技术手册
玄武岩纤维水泥混凝土 应用技术手册 玄武岩纤维水泥混凝土 应用技术手册 1、短切玄武岩纤维 玄武岩纤维是一种无机纤维材料，用纯天然火山喷出岩为原料，经1450～
1500℃高温熔融后快速拉制而成的连续纤维，其外观为金褐色，具有卓越的综合性能和较低的价格，在讲究绿色、环保、节约资源的今天，玄武岩纤维是一种理想的材料，具有广阔的应用领域和发展前景。短切玄武岩纤维是由相应的连续玄武岩纤维基材为原料短切而成的长度小于50mm，能均匀分散在水泥混凝土中的无机矿物纤维。 2、短切玄武岩纤维的特性 （1）原材料的天然性。由于生产连续玄武岩纤维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，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、抗老化性等有优异的综合性能。 （3）成本的低廉性。水泥混凝土用的玄武岩纤维价格明显低于钢纤维、碳纤维等，和合成纤维相当。 （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。 除了它具有强度高、防渗抗裂、耐高温、耐酸碱腐蚀能力强、抗冲击性好等一系列优点外，它还在我国分布较广，价格便宜，造价低，还兼有绿色、环保、节约资源等优势，产品符合国家相关产业政策。且大量试验证明玄武岩纤维对混凝土性能有很好的改善作用，与钢纤维和合成纤维相比，玄武岩纤维的结合性更好，玄武岩纤维抗腐蚀耐锈蚀性均好于其它纤维。因此，玄武岩纤维用于水泥混凝土中有其自身的优势和特点，相比钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、合成纤维混凝土和碳纤维混凝土较有明显的性能、价格等综合优势 3、玄武岩纤维的技术指标 随着国家863计划“玄武岩纤维及其复合材料”等课题的研发完成，《水泥混凝土和砂浆用玄武岩纤维》（GB/T 23265-2009）国家标准及《公路工程玄武岩纤维及其制品第1部分：玄武岩短切纤维》（JT/T ）交通部标准的实施，玄
连续玄武岩纤维的发展及应用前景
连续玄武岩纤维的发展及应用前景 1.2国内发展研究现状 我国自20世纪70年代起，就断断续续地开展对CBF的研究，但未获得成功。2001年我国哈尔滨工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004年哈尔滨工业大学深圳研究院与成都航天万欣科技有限公司组建了成都航天拓鑫科技有限公司，进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能，开发出玄武岩纤维终端产品。 2002年，我国正式将连续玄武岩纤维列入国家863计划，承担该课题项目的深圳俄金碳材料科技有限公司(由深圳黄金屋真空科技有限公司与俄罗斯一家军工材料研究院合资组建的)和大型民营企业横店集团等3家股东注资2000万人民币，于2003年12月成立了横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司。经近两年来的技术开发，横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司采用创新的生产技术和“一步法”工艺，取得了以纯天然玄武岩(不添加任何辅料)为原料生产连续玄武岩纤维的研发成果，并成功实现了工业化生产。该公司不仅掌握了电熔炉、火焰炉、气电结合的生产技术，而且生产的多轴向织物树脂基复合材料及玄武岩纤维片材等复合材料等产品得到军工和民用领域有关用户的认可。 目前，发展中的横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司是继俄罗斯等独联体与美国之后的全世界具有一定规模、排名第六位的生产工厂。玄武岩连续纤维的发展规划有专家学者预测： 2010年全国生产玄武岩连续纤维1万t，2020年为7万t～10万t。 2玄武岩纤维（CBF）的性能 2.1新型环保性材料 CBF具有非人工合成的纯天然性，加之生产过程无害，且产品寿命长，是一种低成本﹑高性能﹑洁净程度理想的新型绿色主动环保材料。由于玄武岩熔化过程中没有硼和其他碱金
对沥青混合料SMA中添加玄武岩纤维和纤维木质素纤维作用的简单分析
对沥青混合料SMA中 添加玄武岩纤维和木质素纤维作用的简单分析 前言 SMA混合料可以认为由两部分组成：一是由粗细料构成的空间骨架结构；二是由沥青、矿粉、纤维构成的玛蹄脂。玛蹄脂填充骨架的空隙，形成密实结构的沥青混合料。因此，SMA必须使用纤维材料作为沥青稳定剂。 相对SMA来说，普通沥青混合料（AC）对沥青稳定剂无要求，但随着路面的荷载持续增大，改性沥青逐步形成路面的标准配备，相应的沥青稳定剂——纤维也被赋予更多的作用特点。 1、纤维的分类 纤维种类很多，有天然纤维和人造纤维，有无机纤维和有机纤维。SMA应用初期主要使用石棉纤维，出于对人体健康的考虑，石棉纤维在许多国家已经禁止使用。现在许多新型的纤维材料代替了石棉纤维，在各种路面上应用广泛。 1.1木质素纤维 木质素纤维是植物纤维，植物在加工成纸浆和纤维浆液过程中，通过物理、化学处理，形成棉絮状木质素纤维。颗粒状纤维是将木质素纤维与沥青按2：1或4：1质量比拌制而成。木质素纤维原料丰富，价格低廉，在我国使用广泛。其缺点是：易吸水腐烂、耐热耐磨性较差。 典型的国产絮状木质素纤维技术性质如表。 表絮状木质素纤维技术性质
1.2聚酯纤维 在聚合物化学纤维中，聚酯纤维(涤纶)和聚丙烯腈纤维(腈纶)是最通用的纤维品种。 一般而言，聚酯纤维是人工有机合成纤维，按生产厂家介绍：其分子链长、强度高、在溶剂中不溶胀、吸油率高、耐温性强、分散性好、强度高，能有效改善沥青胶体结构，形成三维分散状态，起到加筋作用，并且能使沥青、矿粉等组分在沥青混合料中均匀分散，可有效地防止胶团和泛油。 国内聚酯纤维生产厂家较多，典型的技术性质如表。 表聚酯纤维技术性质 1.3聚丙烯腈纤维 聚丙烯腈纤维和聚酯纤维一样，同属于人工有机合成聚合物纤维。 国内很多文献均指出：它拥有高抗拉强度、良好的吸油性、耐高温、不溶胀、吸附性强、化学性质稳定等特点。在沥青混合料中，不仅能充当稳定添加剂，更能改善胶体的结构，起到加筋的作用。典型的技术参数如表。 表几种聚丙烯腈纤维技术参数表
玄武岩纤维水泥混凝土应用技术手册
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玄武岩纤维水泥混凝土 应用技术手册 玄武岩纤维水泥混凝土 应用技术手册 1、短切玄武岩纤维 玄武岩纤维是一种无机纤维材料，用纯天然火山喷出岩为原料，经1450～1500℃高温熔融后快速拉制而成的连续纤维，其外观为金褐色，具有卓越的综合性能和较低的价格，在讲究绿色、环保、节约资源的今天，玄武岩纤维是一种理想的材料，具有广阔的应用领域和发展前景。短切玄武岩纤维是由相应的连续玄武岩纤维基材为原料短切而成的长度小于50mm，能均匀分散在水泥混凝土中的无机矿物纤维。 2、短切玄武岩纤维的特性 （1）原材料的天然性。由于生产连续玄武岩纤维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，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、抗老化性等有优异的综合性能。
（3）成本的低廉性。水泥混凝土用的玄武岩纤维价格明显低于钢纤维、碳纤维等，和合成纤维相当。 （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。 除了它具有强度高、防渗抗裂、耐高温、耐酸碱腐蚀能力强、抗冲击性好等一系列优点外，它还在我国分布较广，价格便宜，造价低，还兼有绿色、环保、节约资源等优势，产品符合国家相关产业政策。且大量试验证明玄武岩纤维对混凝土性能有很好的改善作用，与钢纤维和合成纤维相比，玄武岩纤维的结合性更好，玄武岩纤维抗腐蚀耐锈蚀性均好于其它纤维。因此，玄武岩纤维用于水泥混凝土中有其自身的优势和特点，相比钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、合成纤维混凝土和碳纤维混凝土较有明显的性能、价格等综合优势 3、玄武岩纤维的技术指标 随着国家863计划“玄武岩纤维及其复合材料”等课题的研发完成，《水泥混凝土和砂浆用玄武岩纤维》（GB/T 23265-2009）国家标准及《公路工程玄武岩纤维及其制品第1部分：玄武岩短切纤维》 （JT/T 776.1-2010）交通部标准的实施，玄武岩纤维在水泥混凝土中的得到了全面的应用。短切玄武岩纤维的指标应满足上述标准的要求，具体见下表： 表2.3.1 短切玄武岩纤维的性能指标
2020年(发展战略)连续玄武岩纤维产业的发展状态及思考
（发展战略）连续玄武岩纤维产业的发展状态及思考
“点石成金”当梦想遭遇现实 ——连续玄武岩纤维产业的发展现状及思考 浙江石金玄武岩纤维有限XX公司胡显奇 “点石成金曾是壹种神话，壹种比喻，如今这种梦想已经成真，人们用普通的石头——玄武岩拉丝且制作出各种高级产品就是最典型的事例。”这是长期从事地质和环境研究的中国科学院院士刘嘉麒于《绿色高新材料——玄武岩纤维具有广阔前景》壹文中所作的阐述。然而，当“点石成金”神奇而美好的梦想遭遇现实时，却且不浪漫和乐观，发展的道路崎岖坎坷，先驱者要披荆斩棘，更要经受凤凰涅槃的洗礼。 连续玄武岩纤维（ContinuousBasaltFiber，以下简称CBF）是以火成岩中的玄武岩为唯壹原料，于1450℃～1500℃条件下进行熔融拉丝而成的纯天然连续纤维。其突出的综合性能使之有望发展成为国防安全和国民经济发展领域不可或缺的重要基础材料之壹。但确切地说，和其它高技术纤维壹样，目前CBF于中国乃至于全球的发展情况仍不足以成为“产业”。不过，作为壹种代表未来绿色材料发展方向的纯天然高技术纤维，尤其是作为新资源产业，玄武岩纤维终将破茧而出。于此，笔者结合自己从事CBF研究、开发、生产和营销8年多来的实践和思考谈壹些也许且不成熟的见法，供关注CBF产业发展的政府部门、专家学者、投资者和企业界人士参考。 现状——激流涌动 回眸玄武岩纤维于前苏联于1985年获得初级生产技术后的这壹段发展历程，不难发现其发展历程呈现出了“U”字型轨迹。1991年的苏联解体对CBF产业造成了极大的影响，于随后的十几年时间里，发展陷于停滞。近5年，随着世界经
从熔融拉丝使用的能源来分类，其炉型大致能够分为3种：壹是以天然气或液化气为能源的火焰炉，以俄罗斯KamennyVekXX公司和我国的成均拓鑫XX公司为代表；二是全电熔炉，以我国的浙江石金XX公司为代表；三是气电结合炉 我国从2005年有小规模生产开始，6年间进入到连续玄武岩纤维领域的企业达
现代玄武岩纤维材料及其复合材料.doc
现代玄武岩纤维材料及其复合材料 特种机械-建筑研究所 化学物理研究所，科学学院莫斯科俄罗斯 数据显示了作为硅酸盐纤维的一种——连续玄武岩纤维无捻粗纱的性能，其耐酸性和耐碱性提高，强度与 E 玻纤相近，模量与高强高弹的镁铝硅S 玻纤相近。其环氧基复合材料 的机械性能与S 玻纤复合材料相近，高于 E 玻纤复合材料。玄武岩纤维复合材料的那碱性 和抗热/潮性优于S 玻纤复合材料和 E 玻纤复合材料，这与玄武岩纤维无捻粗纱的粘结性有 关。 前言 连续玄武岩纤维材料如有捻纱、无捻纱、绳，板材和布是用于有机和无机基体中的新的 增强材料。对他的研究不仅是生产技术方面，还包括他的机械和物化性能、应用。这篇文章 分析连续玄武岩纤维及其复合材料的性能，并与玻璃纤维和玻璃纤维复合材料作对比。 生产连续玄武岩纤维的原料玄武岩的技术规格 玄武岩是火山，是硅酸盐。其化学组成见表 1.铁氧化物使得玄武岩纤维呈灰褐色，玄武岩熔体是一个含一定玻璃相的多晶结构。玄武岩纤维的生产技术与玻璃纤维类似。 表1 玄武岩纤维与玻璃纤维化学组成对比 化学组成变化小对连续玄武岩纤维的机械性能影响小。对连续玄武岩纤维的机械性能影 响最大的是纤维成型条件（拉丝温度、熔体均化的时间、纤维直径）。例如，对于化学组成相同的玄武岩，拉丝温度升高160℃（从1220℃-1380℃），强度从 1.3 增加到 2.23GPa，弹 性模量从78 增加到90.3GPa。单丝直径从1-4μm 增加到7-10μm，强度从 2.8 降到 1.8 GPa.
表2 列出不同时间，不同生产技术生产的玄武岩纤维的机械性能。 玄武岩纤维无捻粗纱和S 玻纤在线密度和单丝直径相近的情况下，玄武岩纤维无捻粗 纱的强度比 E 玻纤的低16-20%，与E 玻纤相近。 玄武岩纤维无捻粗纱的弹模高于 E 玻纤，与S 玻纤相近。 表2 玄武岩纤维无捻粗纱和玻纤无捻粗纱机械性能对比 粘结性能 玄武岩纤维与各种高聚物材料（酚醛、酰亚胺）的粘结性能由于玻璃纤维，这与铁氧化 物的高含量（达到15%）有关，环氧低聚物在纤维表面的接触反映可能发生。 玄武岩纤维复合材料的高粘结反应通过高聚物基体反应层的高残余应力来证明。根据Trostyanskaya(1997)，根据基体类型，这些应力达到24-50MPa。通过在纤维表面涂覆表 面改性剂（鸡冠形状的嵌段共聚物KEP有机硅）能够降低玄武岩纤维复合材料的残余应 力，这种表面改性剂具有显著的表面活性。因为具有显著的表面活性，这种嵌段共聚物在复合材料中，能够降低粘结剂的表面张力，提高纤维的润湿性，被吸附在纤维表面，环氧乙 烷链与粘结剂结合。分子量7000-8000的共聚物被用于纤维表面，形成一个弹性牢固的吸收 层，吸收层厚度20-25nm。这是残余应力减少、机械强度提高的原因。 连续玄武岩纤维的耐化学腐蚀性能 连续玄武岩纤维的耐化学腐蚀性能通过纤维在介质中（酸和碱）放置一点时间后的强度 变化来评价。化学腐蚀性受纤维的化学组成介质和温度-时间作用的影响。硅、铝、钙、镁 及铁的含量十分重要，铁氧化物是的玄武岩纤维的耐化学腐蚀性和耐热性高于玻璃纤维。除了化学组成，介质的表面活性、纤维表面层的性能（表面有缺陷），及热历史对化学腐蚀性
玄武岩连续纤维的基本特性
第26卷第5期2005年10月纺 织 学 报Journal of T extile Research V ol.26,N o.5Oct.,2005 ?综合述评? 玄武岩连续纤维的基本特性 崔毅华 (嘉兴学院,浙江嘉兴 314001) 摘 要 对玄武岩连续纤维的化学成分及物理化学性能进行了研究分析,为开发新一代产业用纺织品提供依据。关键词 玄武岩连续纤维;增强纤维;化学成分;性能 中图分类号:TS 102151 文献标识码:A 文章编号:025329721(2005)0520120202 Primary properties of basalt continuous filament C UI Y i 2hua (Jiaxing Univer sity ,Jiaxing ,Zhejiang 314001,China ) Abstract The com position ,physical and chemical properties of basalt continuous filament are investigated ,providing a reference basis for developing a new generation of industrial textiles. K ey w ords basalt continuous filament ;rein forced fiber ;chemical com position ;property 作者简介:崔毅华(1946-),男,副教授,硕士。主要研究领域为产业用纺织品的研究与开发。 玄武岩连续纤维是以纯天然玄武岩矿石为原料,将矿石破碎后放进池窑中,经1450～1500℃的高温熔融后,通过喷丝板拉伸成连续纤维 [1] 。由于 玄武岩熔化过程中没有硼和其它碱金属氧化物排出,使玄武岩连续纤维的制造过程对环境无害,无工业垃圾,不向大气排放有害气体,玄武岩连续纤维是21世纪又一种新型的环保型纤维。 玄武岩连续纤维是用于复合材料的一种新型优质增强材料。用玄武岩连续纤维增强的复合材料其强度、化学稳定性、电绝缘性能均优于玻璃纤维增强材料,可在很大程度上替代玻璃纤维、碳纤维,广泛用于航空航天、石油化工、建筑、汽车等领域。本文对玄武岩连续纤维的化学成分和基本特性进行研究分析,为开发新一代产业用纺织品提供参考依据。 1 玄武岩连续纤维的化学成分 玄武岩连续纤维是用单一的玄武岩矿石为原料制造出来的。玄武岩是由岩浆形成的基本矿石。而玻璃纤维则由叶蜡石、石英砂、石灰石、硼钙石、硼镁石、莹石等原料制成。玄武岩连续纤维的制造省去了多种原料配料过程,同时玄武岩在池窑熔化过程 中没有硼和其它碱金属氧化物析出,在池炉排放的烟尘中无有害物质。SiO 2是玄武岩连续纤维最主要的成分,占45%～60% [2] ,被称为网络形成物,它保 持了纤维的化学稳定性和机械强度;Al 2O 3的含量也较高,占12%～19%[2] ,提高了纤维的化学稳定性、 热稳定性和机械强度,为提高复合材料的力学性能 打下良好的基础;CaO 的含量为6%～12%[2] ,对提高纤维耐水的腐蚀、硬度和机械强度都是有利的; Fe 2O 3和FeO 的含量在5%～15%[2] ,含铁量高,使纤维呈古铜色;另外,玄武岩纤维中还含有Na 2O ,K 2O ,MgO 和T iO 2等成分,对提高纤维的防水性和耐 腐蚀性有重要作用。 2 玄武岩连续纤维的物化性能 211 外观特性 玄武岩连续纤维外表呈光滑的圆柱状,其截面呈完整的圆形。这是由于纤维成形过程中,熔融玄武岩被牵伸和冷却成固态的纤维前,在表面张力作用下收缩成表面积最小的圆形所致。玄武岩连续纤维由于表面光滑,所以纤维之间抱合力非常小,并影响到与树脂的复合效果。但是光滑的表面,对气体和液体通过的阻力小,因此制作过滤材料比较理想。 由于玄武岩连续纤维光滑的外表而影响了与树脂的复合效果,因此对玄武岩连续纤维的表面修饰十分必要,纤维的表面处理可采用等离子法、机械处理、阴极氧化法、电晕放电法、辐射处理、活化热处理等方法。经处理后的玄武岩连续纤维表面粗糙度增
湖南省高速公路玄武岩纤维SMA-13施工规范
湖南省郴宁高速公路湖南省郴宁高速公路 玄武岩纤维SMA SMA--13施工技术指南施工技术指南 湖南省郴宁高速湖南省郴宁高速公路建设公路建设公路建设开发有限公司开发有限公司 湖南省郴宁高速公路湖南省郴宁高速公路总监办总监办总监办公室公室 湖南省交通科学研究院 2012年8月22日
目 录录 1 玄武岩纤维的技术要求 ................................................1 2玄武岩纤维的存储和运输玄武岩纤维的存储和运输................................................................................................2 3 玄武岩纤维的现场检测 ................................................2 4 玄武岩纤维SMA-13集料集料技术技术技术要求要求 .................................2 5 玄武岩纤维SMA-13配比设配比设计计 .......................................2 6 玄武岩纤维SMA-13的拌和 ..........................................2 7 玄武岩纤维SMA-13的运输 ..........................................3 8 玄武岩纤维SMA-13的摊铺 ..........................................4 9 玄武岩纤维SMA-13的压实 ..........................................6 10 质量要求质量要求....................................................................................................................................7 11 开放交通及其它开放交通及其它 (8)
玄武岩纤维水泥混凝土应用技术说明材料
玄武岩纤维水泥混凝土应用技术手册
玄武岩纤维水泥混凝土 应用技术手册 1、短切玄武岩纤维 玄武岩纤维是一种无机纤维材料，用纯天然火山喷出岩为原料，经1450～1500℃高温熔融后快速拉制而成的连续纤维，其外观为金褐色，具有卓越的综合性能和较低的价格，在讲究绿色、环保、节约资源的今天，玄武岩纤维是一种理想的材料，具有广阔的应用领域和发展前景。短切玄武岩纤维是由相应的连续玄武岩纤维基材为原料短切而成的长度小于50mm，能均匀分散在水泥混凝土中的无机矿物纤维。 2、短切玄武岩纤维的特性 （1）原材料的天然性。由于生产连续玄武岩纤维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，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、抗老化性等有优异的综合性能。 （3）成本的低廉性。水泥混凝土用的玄武岩纤维价格明显低于钢纤维、碳纤维等，和合成纤维相当。 （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。 除了它具有强度高、防渗抗裂、耐高温、耐酸碱腐蚀能力强、抗冲击性好等一系列优点外，它还在我国分布较广，价格便宜，造价低，还兼有绿色、环保、节约资源等优势，产品符合国家相关产业政策。且大量试验证明玄武岩纤维对混凝土性能有很好的改善作用，与钢纤维和合成纤维相比，玄武岩纤维的结合性更好，玄武岩纤维抗腐蚀耐锈蚀性均好于其它纤维。因此，玄武岩纤维用于水泥混凝土中有其自身的优势和特点，相比钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、合成纤维混凝土和碳纤维混凝土较有明显的性能、价格等综合优势 3、玄武岩纤维的技术指标 随着国家863计划“玄武岩纤维及其复合材料”等课题的研发完成，《水泥混凝土和砂浆用玄武岩纤维》（GB/T 23265-2009）国家标准及《公路工程玄武岩纤维及其制品第1部分：玄武岩短切纤维》（JT/T 776.1-2010）交通部标准的实施，玄武岩纤维在水泥混凝土中的得到了全面的应用。短切玄武岩纤维的指标应满足上述标准的要求，具体见下表： 表2.3.1 短切玄武岩纤维的性能指标
玄武岩纤维混凝土施工指导书-河南金石路桥技术开发有限公司有限公司
玄武岩纤维混凝土施工工法 水泥混凝土 河南金石路桥技术开发有限公司
玄武岩纤维水泥混凝土 施工工法 连续玄武岩纤维 为进一步改善水泥混凝土的性能，适应现代道路与桥梁工程的需要，有很多不同功能的混凝土得到了发展。随着生产技术的解密，连续玄武岩纤维(简称CBF是近几年来才时有报道的新纤维，它是一种无机纤维材料，用纯天然火山喷出岩为原料，经1450?1500 E高温熔融后快速拉制而成的连续纤维，其外观为金褐色，具有卓越的综合性能和较低的价格，在如今讲究绿色、环保、节约资源的今天，玄武岩纤维是一种理想的材料，具有广阔的应用领域和发展前景。 连续玄武岩纤维的特性 (1)原材料的天然性。由于生产连续玄武岩纤维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，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、抗老化性等有优异的综合性能。 (3)成本的低廉性。水泥混凝土用的玄武岩纤维价格明显低于钢纤维、碳纤维 等，和合成纤维相当 (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。
三、连续玄武岩纤维的技术指标(参照国标GB/T23265- 2009) 玄武岩纤维的性能指标 掺短切玄武岩纤维水泥混凝土或砂浆性能指标
玄武岩纤维沥青混合料施工指导书
玄武岩纤维沥青混合料 施工技术指南 石家庄市京昆高速公路石太北线筹建处河北省道路结构与材料工程技术中心 2011年6月14日
玄武岩纤维沥青混合料 1玄武岩纤维的技术指标 1.1矿物纤维采用玄武岩制造，禁止使用易影响环境及造成人体伤害的石棉纤维。 1.2 纤维添加应配备专用的纤维添加设备。设备应提前标定，画出标定曲线，根据沥青混凝土拌和楼不同产量设定投放时间，保证投放数量、投放时机精确。 1.3矿物纤维的掺加比例以沥青混合料总量的质量百分率计算，矿物纤维掺量为0.25%，纤维掺加量的允许误差宜不超过±5%。 1.4针对西柏坡高速的气候和交通环境，玄武岩纤维的有关技术指标应满足表1要求。 矿物纤维质量技术要求表1 2玄武岩纤维的存储和运输 纤维应存放在室内或有棚盖的地方，松散纤维在运输及使用过程中应避免受潮、结团。
3玄武岩纤维的现场检测 玄武岩纤维进场每批进行一次检测，检测批不超过300t。 4玄武岩纤维沥青混合料技术标准 4.1粗集料技术要求 粗集料质量技术要求表2 4.2细集料 1）细集料采用机制砂，不允许使用砸石场的石屑及天然砂。 2）机制砂必须采用专用的制砂机生产，并采用优质的碱性石料生产。机制砂应该清洁、干净，不得含有泥土杂质。其级配应符合表3中0~3mm规格的要求。 3）沥青混合料用集料，应将0~3mm和3~5mm集料组合使用。 机制砂级配范围要求表3 4）细集料的质量要求应该满足表4的质量要求。
细集料质量要求表4 4.3填料 1）填料必须采用石灰岩石料磨细的矿粉。 2）填料应干燥、洁净、无结块，其质量应符合表5要求。 矿粉的质量要求表5 3）沥青混合料中应使用精加工矿粉，不允许使用回收矿粉。5混合料设计 5.1矿料级配 本项目上面层采用SBS改性沥青混合料，13型级配。 矿物纤维13型级配范围表6