玄武岩纤维混凝土高温性能研究综述
《玄武岩纤维再生混凝土力学性能及韧性性能研究》范文
《玄武岩纤维再生混凝土力学性能及韧性性能研究》篇一一、引言随着建筑行业的快速发展，对新型、高性能建筑材料的需求日益增长。
玄武岩纤维再生混凝土作为一种新型绿色建筑材料，因其良好的力学性能和韧性性能在建筑领域中受到了广泛关注。
本文旨在研究玄武岩纤维再生混凝土的力学性能及韧性性能，为推动其在实际工程中的应用提供理论依据。
二、玄武岩纤维再生混凝土的制备玄武岩纤维再生混凝土是由玄武岩纤维、再生骨料、水泥等材料制备而成。
制备过程中，需对原材料进行筛选、配比和混合等工艺。
玄武岩纤维的加入能够有效提高混凝土的抗拉强度和韧性，而再生骨料的使用则有助于减少资源消耗和环境污染。
三、力学性能研究1. 抗压强度玄武岩纤维再生混凝土的抗压强度是评价其力学性能的重要指标。
通过对比不同配比、不同纤维长度的玄武岩纤维再生混凝土试件的抗压强度，发现纤维的加入能够有效提高混凝土的抗压强度。
其中，适量配比的玄武岩纤维能够充分发挥其增强作用，使混凝土在受力过程中产生更多的微裂纹，从而提高其整体承载能力。
2. 抗拉强度玄武岩纤维的加入能够显著提高混凝土的抗拉强度。
通过对比试验，发现玄武岩纤维的加入能够有效地阻碍混凝土内部微裂纹的扩展，从而提高其抗拉强度。
此外，合理的纤维长度和配比对提高抗拉强度具有重要作用。
3. 弹性模量玄武岩纤维再生混凝土的弹性模量受纤维配比和骨料种类等因素的影响。
适量配比的玄武岩纤维能够提高混凝土的弹性模量，使其具有更好的刚度和承载能力。
四、韧性性能研究玄武岩纤维再生混凝土的韧性性能主要表现在其抵抗冲击和振动等动态荷载的能力。
通过对比试验，发现玄武岩纤维的加入能够显著提高混凝土的韧性性能。
适量的纤维配比能够在混凝土内部形成一种“网状”结构，有效地吸收和分散外部荷载，从而提高混凝土的韧性。
五、结论通过对玄武岩纤维再生混凝土的力学性能及韧性性能进行研究，得出以下结论：1. 玄武岩纤维的加入能够有效提高混凝土的抗压强度、抗拉强度和弹性模量，使其具有更好的力学性能。
玄武岩纤维混凝性能研究
表 3 试验配合比（二）
（kg/m3）
配合比编号
料。②高温高强。工作温度范围大（-269～650℃），且具有 高模量（91GPa）、高比强度（浸胶纱 2 430MPa）的特点，是优 良的增强材料。③防火阻燃。玄武岩纤维的极限氧指数大 于 68，是不燃的、遇火即灭的新型防火阻燃纤维。④隔热绝 缘。玄武岩纤维具有较低的热传导系数（0.031～0.038W/ （m·K））和较高的体积电阻率（1×1 012Ω·m）
2.2 试验所用材料 本试验采用的原材料为：水泥：32.5MPa 和 42.5MPa； 粗集料：花岗石碎石；细集料：细度模数为 2.6；水：普通自 来水；玄武岩纤维。混凝土拌和为水泥水+纤维+细集料+ 外加剂+粗集料拌和 3min，采用振动台振动成型。混凝土 配合比见表 2 和表 3。
表 2 试验配合比（一）
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玄武岩纤维混凝性能研究
第6期
性能的影响：①玄武岩纤维掺入后对混凝土施工和易性 （坍落度）的影响；②玄武岩纤维对混凝力学强度，即土立 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耐久性能，即抗冲击性；抗渗 性、抗冻性、收缩性能的影响；④玄武岩纤维对混凝土早 期变形性性能、抗收缩裂缝的影响；⑤结合试验结果，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。
Wu Fengzhen Liu Gaoxi
（College of Architecture Engineering, Henan Vocational College of Applied Technology，Zhengzhou Henan 450052）
玄武岩纤维对混凝土性能的影响研究
引言随着近年来建筑行业的迅速发展，对特殊性能混凝土的要求及需求不断提高，掺加纤维作为一种技术手段，逐步应用于桥梁、水利、市政等行业的工程建设中[1]。
玄武岩纤维是一种绿色、环保、无污染的高性能无机非金属材料，具有较高的拉伸强度、剪切模量和弹性模量，且具有耐高温、耐超低温、耐酸碱腐蚀等特性[2]。
研究表明[3-4]，将玄武岩纤维掺入混凝土中，纤维通过桥接裂缝可显著减少混凝土裂纹的产生，进而提高混凝土基体的抗压强度、抗拉强度和韧性，使混凝土中易出现的脆性问题得到改善。
同时，掺入纤维可有效提高混凝土基体的抗冻性能和抗冲击性能[5]，对提高混凝土结构耐久性具有积极意义。
为了更好地发挥玄武岩纤维对混凝土增韧阻裂的效果，寻找更合理的纤维掺量及纤维混凝土的生产工艺，本文对玄武岩纤维混凝土的相关性能开展测试研究，为玄武岩纤维混凝土的应用提供技术参考。
1 材料与方法1.1 试验材料水泥：北京金隅，P·O 42.5普硅酸盐水泥，其28d抗压强度50.4MPa；粉煤灰：宣化热电，I级粉煤灰，其细度9.2%、需水量比89%；砂子：天然河砂，中砂，其细度模数2.9；石子：5～25mm碎石；外加剂：北京同科，早强型聚羧酸减水剂，其减水率28%；玄武岩纤维：山西太原，其单丝直径18.0μm、密度2650kg/m3。
1.2 配合比采用构件生产用C50高性能混凝土，配合比见表1。
1.3 试验方法不同搅拌工艺对混凝土性能影响的试验：测试玄武玄武岩纤维对混凝土性能的影响研究宋玉剑北京港创瑞博混凝土有限公司 北京 102202摘 要：研究了掺加玄武岩纤维混凝土的搅拌工艺、力学性能和耐久性能，采用生产施工配合比，与混凝土生产实际紧密结合，为玄武岩纤维混凝土的生产与应用提供指导。
结果表明：当纤维掺量在0.3%及以下时，纤维要有足够的搅拌时间，使其得到较好分散并混合均匀，再加入水可有效避免纤维出现团聚的情况，从而使混凝土和易性更好；掺入玄武岩纤维后，混凝土的7d抗压强度平均下降4.1%，28d抗压强度平均下降7.12%，但不会影响抗压强度增长趋势，且对降低混凝土早期收缩的作用较为明显，在一定条件下可以达到预期的应用效果。
《改性玄武岩纤维分散性及其对混凝土力学性能的影响研究》
《改性玄武岩纤维分散性及其对混凝土力学性能的影响研究》一、引言随着现代建筑技术的不断发展，混凝土作为主要的建筑材料之一，其性能的优化与提升显得尤为重要。
改性玄武岩纤维作为一种新型的建筑材料，其优异的物理和化学性能为混凝土的性能提升提供了新的可能。
本篇论文主要对改性玄武岩纤维的分散性进行研究，并探讨其对混凝土力学性能的影响。
二、改性玄武岩纤维概述改性玄武岩纤维是一种以天然玄武岩矿石为原料，经过高温熔融、拉丝等工艺制成的纤维材料。
它具有优异的力学性能、耐热性能、耐腐蚀性能和抗拉强度等特性，因此在混凝土等建筑材料中得到广泛应用。
然而，其分散性问题往往会影响其在混凝土中的性能表现，因此研究其分散性具有十分重要的意义。
三、改性玄武岩纤维分散性的研究改性玄武岩纤维的分散性对其在混凝土中的性能表现有着至关重要的影响。
通过优化制备工艺、调整掺量、使用分散剂等方法，可以有效提高纤维的分散性。
在制备过程中，纤维的长度、直径、表面处理等因素都会影响其分散性。
同时，在混凝土中掺入适量的纤维，可以有效提高混凝土的抗拉强度、抗裂性能等。
因此，研究改性玄武岩纤维的分散性，对于优化混凝土的性能具有重要意义。
四、改性玄武岩纤维对混凝土力学性能的影响改性玄武岩纤维的掺入可以显著提高混凝土的力学性能。
首先，纤维的加入能够有效地阻止混凝土内部的微裂纹扩展，提高混凝土的抗裂性能。
其次，纤维的桥接作用可以增强混凝土的抗拉强度和抗剪强度。
此外，改性玄武岩纤维还能提高混凝土的韧性，降低混凝土在受到冲击时的破坏程度。
具体而言，通过实验对比发现，当改性玄武岩纤维的掺量适中时，混凝土的力学性能得到最大程度的提升。
掺量过少无法充分发挥纤维的增强作用，而掺量过多则可能导致纤维在混凝土中成团，反而降低混凝土的力学性能。
因此，找到最佳的掺量是十分重要的。
五、结论通过对改性玄武岩纤维的分散性及其对混凝土力学性能的影响进行研究，我们可以得出以下结论：1. 改性玄武岩纤维的分散性是影响其在混凝土中性能表现的关键因素。
《玄武岩纤维再生混凝土力学性能及韧性性能研究》范文
《玄武岩纤维再生混凝土力学性能及韧性性能研究》篇一一、引言随着环境保护意识的提高和资源可持续利用的需求，对建筑行业材料的高效利用与新型环保材料的研究成为了科研的热点。
其中，玄武岩纤维作为一种具有高强度、耐腐蚀、抗老化等优良性能的天然纤维材料，其在再生混凝土中的应用备受关注。
本研究针对玄武岩纤维再生混凝土的力学性能及韧性性能进行深入探讨，旨在为建筑行业提供更为绿色、高效、耐用的建筑材料。
二、材料与方法1. 材料准备本研究选取玄武岩纤维作为增强材料，再生骨料作为主要骨料，水泥作为胶凝材料，以及适量的砂、水等。
所有材料均符合国家相关标准。
2. 实验方法（1）制备工艺：按照一定比例将玄武岩纤维、再生骨料、水泥等混合，通过搅拌、成型、养护等工艺制备出玄武岩纤维再生混凝土试样。
（2）力学性能测试：对试样进行抗压强度、抗拉强度、抗折强度等力学性能测试。
（3）韧性性能测试：采用冲击试验、疲劳试验等方法对试样的韧性性能进行测试。
1. 力学性能实验结果表明，玄武岩纤维的加入显著提高了再生混凝土的力学性能。
在抗压强度、抗拉强度和抗折强度等方面，玄武岩纤维再生混凝土均表现出优异的性能。
这主要归因于玄武岩纤维的高强度和良好的分散性，能够有效提高混凝土的内部结构稳定性。
2. 韧性性能玄武岩纤维的加入也显著提高了再生混凝土的韧性性能。
在冲击试验和疲劳试验中，玄武岩纤维再生混凝土表现出良好的抗冲击和抗疲劳性能。
这得益于玄武岩纤维的延展性和与混凝土基体的良好粘结性，能够在混凝土受到外力作用时吸收能量，提高混凝土的韧性。
四、结论本研究通过实验研究了玄武岩纤维再生混凝土的力学性能及韧性性能，得出以下结论：（1）玄武岩纤维的加入显著提高了再生混凝土的力学性能，包括抗压强度、抗拉强度和抗折强度等；（2）玄武岩纤维的加入显著提高了再生混凝土的韧性性能，包括抗冲击和抗疲劳性能；（3）玄武岩纤维与再生骨料、水泥等材料的复合使用，为建筑行业提供了更为绿色、高效、耐用的建筑材料；（4）本研究为玄武岩纤维在建筑行业的应用提供了理论依据和实践指导，对于推动建筑行业的可持续发展具有重要意义。
高温后PVA-玄武岩混杂纤维高性能混凝土力学性能试验研究
纤维种类 PVA纤维 玄武岩纤维
径/"m 18 16
长度/mm 12 12
表1纤维的性能指标
密度/(g/cm3)
性模量/GPa
1.30 2.60~2.70
11.2 90.0~110.0
拉伸强度/MPa 1 520
3 000~3 500
断裂伸率/% 10.0 2.1
熔点/#
225~230 1 450~1 500
矿渣微粉 55.36 49.31 49.52 6.05
玄武岩纤维 50.87 45.14 45.74 5.73
400 PVA 纤维 46.71 44.99 47.13 2.13
矿渣微粉 44.99 46.70 50.05 5.05
玄武岩纤维 38.38 41.08 44.22 5.84
600 PVA 纤维 40.90 38.38 41.16 2.78
The results show that the compressive strength of the specimen increases at 200 !, but the flexural strength does not change significantly. After 200 !, the strength of the specimen decreases with the increase of temperature. The residual
高温炉 , 高温
炉的
率为10 $/min, 级升温
温度,
温2h,
温％
YAW-5000J 验机测试高温后试的方
液伺服压剪试 强度、裂拉
强度
强度%
2试验结果与分析
玄武岩纤维增强树脂基复合材料的高温性能研究
玄武岩纤维增强树脂基复合材料的高温性能研究与传统的结构材料相比,纤维增强聚合物复合材料(FRP)具有优异的耐腐蚀性能和较高的比强度与比模量,近年来被广泛应用于桥梁等重要基础设施的加固与增强。
基础设施的设计使用年限长且服役环境复杂多样,因此,对FRP材料的性能要求也相应提高。
其中,FRP在高温/火灾极端环境下的性能演化规律与机理,是在考虑上述环境条件下发展高性能FRP材料及建立FRP增强/加固结构安全经济设计方法的基础,具有重要的科学研究意义与工程应用价值。
玄武岩纤维是一种新型的绿色高性能无机材料,随着我国经济的不断发展以及工业化进程的推进,玄武岩纤维将会在实际应用中扮演重要的角色。
本文对玄武岩纤维及其增强板材的高温性能进行了探索与研究,以求全面、深入地了解玄武岩纤维的耐高温特性,充分认识这种新型材料,为进一步拓展玄武岩纤维的实际应用提供数据和理论支持。
本文的主要研究内容及成果如下:首先,研究了玄武岩纤维及玄武岩纤维增强(BFRP)板材在高温下及高温处理后的性能演化。
高温下,由室温至200°C,玄武岩纤维的拉伸性能下降,离散性增加。
BFRP的层间剪切强度显著退化,尤其是温度超过材料的玻璃化转变温度后,200°C时BFRP的层间剪切强度保留率仅为7.8%。
同时,温度升高导致BFRP的拉伸性能发生急剧退化,采用代表体积单元模型对BFRP高温下的拉伸强度进行了预测。
在200°C处理4小时后,玄武岩纤维及BFRP的力学性能变化较小。
与玻璃纤维及玻璃纤维增强(GFRP)板材相比,玄武岩纤维及BFRP板材表现出优异的耐高温性能。
其次,研究了高温处理BFRP的水吸收与扩散行为。
将BFRP在135°C或300°C处理4小时后浸泡于水或碱溶液环境下,高温处理导致BFRP内部树脂基体降解,孔隙率升高。
在浸泡环境下BFRP内部孔隙连通,BFRP的水吸收与扩散系数大幅度提高,理论计算了BFRP沿纤维及垂直于纤维方向的水吸收与扩散系数,并与纯树脂基体的水吸收与扩散系数进行了对比。
浅谈玄武岩纤维混凝土耐高温性及工程应用
浅谈玄武岩纤维混凝土耐高温性及工程应用摘要：随着玄武岩纤维混凝土(Basalt Fiber Reinforced Concrete,简称BFRC)在建筑工程中的日益推广，其耐高温性能得到更多的关注，目前，由于建筑火灾的频繁发生，建筑防火安全备受重视，发生火灾后其抗压强度、抗压变形能力、抗冲击性能变化直接关系着该建筑的安全性，因此，高温后的混凝土性能研究十分必要。
关键词：玄武岩纤维；高温性能；抗冲击性；工程应用The high temperature resistance and application of basalt fiber concrete are discussedAbstract: along with Basalt Fiber Reinforced Concrete (Basalt Fiber Reinforced Concrete, BFRC) increasingly in the construction project of promotion, get more attention, the high temperature resistant performance at present, due to the frequent building fire, building fire safety consideration, there is a fire after its compressive strength, compressive deformation capacity, shock resistance change is directly related with the security of the building, therefore, performance study of Concrete after high temperature is necessary.Keywords: basalt fiber； High temperature performance； Impact resistance；The engineering application.引言如今各类工程结构中，混凝土结构应用较为广泛，混凝土结构具有耐久性、整体性好、刚度大、变形小等优点，但混凝土材料抗裂性能、耐腐蚀性能差，因此在工程建设中有一定的局限性。
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玄武岩纤维混凝土高温性能研究综述
随着玄武岩纤维混凝土（BF混凝土）在建筑中的应用日益广泛以及对建筑防火安全重视度的提高，对BF混凝土的防火安全研究日益重要。
文章在综合各研究人员研究结果的基础上，通过对BF混凝土高温性能表现的分析，总结出高温下BF混凝土性能变化规律，为其防火安全提供了依据，有利于BF混凝土的使用推广。
标签：玄武岩纤维；纤维混凝土；力学性能；高温
引言
玄武岩纤维具有耐高温、抗拉性好、抗压缩性能好、隔热性强、生产能耗小等一系列优点[1]，在国家的支持下，越来越广泛的应用在建筑中。
我国是玄武岩纤维生产大国，国内众多研究人员进行了BF混凝土的理论和试验研究，取得了很多研究成果。
混凝土性能会受到环境的影响，火灾产生的高温环境对混凝土的力学性能和耐久性影响显著，严重威胁建筑使用安全。
因此本文在对众多研究人员研究结果进行汇总的基础上，重点分析了BF混凝土受高温之后的性能表现，以期总结出高温下BF混凝土性能变化规律，推动BF混凝土在建筑中的广泛使用。
1 机理分析
1.1 高温破坏机理
从混凝土内部化学结构来看，在高温下，水泥水化产物失水，胶凝材料的整体结构遭到破坏，从而造成骨料之间的相互分离。
从混凝土结构的内部受力来看，混凝土在高温状态内部产生温度梯度，温度梯度在混凝土结构内部形成拉应力，从而使混凝土结构受力破坏。
当混凝土强度较高时，其韧性较低，高温状态混凝土内部水汽化逃逸产生压力，造成混凝土的机械破坏。
1.2 纤维增强机理
内部掺杂的纤维在混凝土受力时能够在一定程度上传递和协调混凝土结构内力，使其内力分布更均匀，从而延缓了脆弱部位的出现，使混凝土的力学强度得以增强。
混凝土内掺杂纤维，在一定程度上起到钢筋的作用，增强混凝土的整体性，而且由于掺杂纤维的比表面积更大，混凝土整体性更强，使得纤维混凝土的韧性、抗疲劳特性、抗冲击性能表现优秀。
2 混凝土高温力学性能
针对建筑混凝土性能研究重点，从抗压强度、烧失率、抗压变形性能、冲击
韧性四个方面总结了BF混凝土受高温后的力学性能。
2.1 抗压强度
BF混凝土的高温后抗压强度与温度所承受温度有关，在其他条件相同的情况下，当混凝土强度等级小于C60时，BF混凝土抗压强度随温度升高先略有升高，而后显著下降，当强度大于C60时，BF混凝土抗压强度随温度升高而降低，近似呈线性关系[2]。
BF混凝土高温后抗压强度还受玄武岩纤维掺杂量影响，在其他条件相同的情况下，隨玄武岩纤维掺杂量增大，混凝土抗压强度先升高后降低，在温度高于600摄氏度后，这一趋势不明显[3]，不同掺杂量的BF混凝土抗压强度接近。
2.2 烧失率
在其他条件相同的情况下，BF混凝土烧失率随受热温度的升高而增大。
BF 混凝土的烧失率还与BF掺杂量有关，玄武岩纤维的掺杂会提高混凝土出现孔隙的概率，在其他条件相同的情况下，BF混凝土的烧失率随玄武岩纤维掺量的升高而增大，这一表现在200℃的实验中表现尤为明显[4]。
2.3 抗压变形性能
BF混凝土高温后抗压变形性能由其应力-应变曲线进行分析。
BF混凝土的极限应力、极限应变与温度有关，在其他条件相同的情况下，BF混凝的极限应力和极限应变都随温度的升高而降低，降低幅度明显。
玄武岩纤维的掺杂起到增强混凝土抗压变形性能的作用，然而玄武岩纤维掺杂比例与BF混凝土抗压变形性能之间无明显规律性，在其他条件相同的情况下，BF混凝土抗压变形能力随玄武岩纤维掺量的增加而上下波动[2]。
2.4 冲击韧性
玄武岩纤维在混凝土中的掺杂形成了一个均匀乱向分布体系[5]，纤维的存在，沟通连接了混凝土各部分，在受到冲击时，将冲击力向冲击部位周围快速传递，另外，玄武岩纤维传递冲力的过程中还会产生能量损耗，从而降低了BF混凝土直接在冲击部位破坏的概率。
随温度升高，在其他条件相同的情况下，BF 混凝土的冲击韧性降低；随玄武岩纤维掺量增加，仅在玄武岩纤维掺量不同的情况下，BF混凝土的冲击韧性得以增强[6]。
3 结束语
本文对BF混凝土高温下性能表现进行了总结，找到了高温下BF混凝土抗压强度、烧失率、抗压变形性能和冲击韧性方面的变化规律。
这些规律为BF混凝土建筑防火设计提供了规范，有利于确保建筑防火安全，促进BF混凝土的使用推广。
参考文献
[1]李娟.玄武岩纤维：赶上世界“头班车”[N].中国纺织报，2012-02-14（007）.
[2]朴战东.高温后玄武岩纤维混凝土力学性能试验研究[D].郑州：郑州大学，2016.
[3]任韦波，许金余，白二雷，等.高温后玄武岩纤维增强混凝土的动态力学特性[J].爆炸与冲击，2015（1）：36-42.
[4]陈炜，何耀，林可心，等.高温后玄武岩纤维高强混凝土的力学特性[J].硅酸盐通报，2014（5）：1246-1250.
[5]任韦波，许金余，张宗刚，等.高温后玄武岩纤维增强混凝土的冲击变形特性[J].建筑材料学报，2014（5）：768-773.
[6]任韦波，许金余，刘远飞，等.高温后玄武岩纤维混凝土冲击破碎分形特征[J].振动与冲击，2014（10）：167-171+188.
作者简介：董学超（1996-），男，汉族，河北省涞水县人，本科，在读学生。