玄武岩纤维混凝土施工指导书

玄武岩纤维应用技术系列规范 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 一、 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℃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。

二、 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 试验项目 用于混凝土的短切玄武岩纤维 用于砂浆的短切玄武岩纤维

防裂抗裂纤维(BF) 增韧增强纤维(BZ) 防裂抗裂纤维(BSF)

拉伸强度a/MPa ，≥ 1050 1250 1050 弹性模量b/GPa ，≥ 34 40 34 断裂伸长率c/% ，≤ 3.1 耐碱性能,单丝断裂强度保留率/%，≥ 75

a、 b 、c 三项试验值的变异系数不得大于15%。 掺短切玄武岩纤维水泥混凝土或砂浆性能指标

试验项目 用于混凝土的短切玄武岩纤维 用于砂浆的短切玄武岩纤维

防裂抗裂纤维(BF) 增韧增强纤维(BZ) 防裂抗裂纤维(BSF)

分散性相对误差/% -10～+10 混凝土和砂浆裂缝降低系数/%，≥ 55

混凝土抗压强度比/%，≥ 95 100 - 砂浆抗压强度比/%，≥ - - 95 混凝土抗渗性能提高系数a/%，≥ 30 -

砂浆透水压力比b/%，≥ - - 120 韧性指数（I5）c, ≥ - 3 - 混凝土抗冲击性能d/%，≥ 160 300 - a、 b、 c 、d 为可选项目，由供需双方协商选用。

四、 玄武岩纤维混凝土的特点 （1）在混凝土中掺入玄武岩纤维，由于其在混凝土内部构成一种均匀的乱向支撑体系，从而产生一种有效的二级加强效果。玄武岩纤维的乱向分布形式可削弱混凝土的塑性收缩，收缩的能量被分散到无数的纤维丝上，从而有效地增强混凝土的韧性，减少混凝土初凝时收缩引起的裂纹和裂缝。

（2）混凝土中掺入纤维，可以缓解温度变化而引起的混凝土内部应力的作用，防止温度裂缝的扩展。同时混凝土中掺入纤维，在混合过程中引进了空气，使混凝土内空气含量增加，抗冻性能得以改善。

（3）均匀分布于混凝土中的大量纤维起了“承托”作用，降低了混凝土表面的析水与集料的离析，从而使混凝土中微孔隙含量大大降低；同时纤维的掺入减少了混凝土中的初始原生裂缝，所带来的明显的阻裂效应使纤维混凝土的抗渗能力得以提高。

（4）纤维加入混凝土中经搅拌后纤维成乱向分布，一方面降低了混凝土的收缩应力，同时混凝土的粘聚性增大，有效阻止了混凝土的离析，水分迁移困难，减少了由于水泥砂浆体塑性收缩产生的可能性。

（5）纤维的掺入减少了塑性混凝土表面的析水，表现为泌水率下降，泌水推迟20min开始，提早30min结束。由于加入纤维后泌水速度降低，故要进行二次振捣，收面作业应适当加强。

(6) 在混凝土中加入纤维，能提高混凝土抗剪、抗劈裂、抗疲劳，能显著改善混凝土的力学性能，避免了普通混凝土因上述指标过低而引起的一些病害。

(7)在混凝土中加入纤维，混凝土搅拌、浇注成型时，对混凝土无不良影响，且结合性好，能改善混凝土的粘聚性和稳定性。 五、玄武岩纤维混凝土配合比设计 应根据混凝土不同部位和使用要求，选择不同品种、长度和掺量的玄武岩纤维。根据实验及经验数据，原丝玄武岩纤维长度应和混凝土最大粒径接近，且不小于15mm,不大于30mm,主要用来提高混凝土的抗裂防渗能力、耐冲刷性、抗冻融性、抗腐蚀性等，建议掺量2---4 kg/3m;加捻合股玄武岩纤维一般应用长度为6mm—50mm，主要用来代替钢纤维，提高混凝土抗剪、抗劈裂、抗疲劳、抗冲击性能,建议掺量4—6kg/3m;由于两种纤维具有相同的弹性模量和性质，可以混合使用，全面提高混凝土的综合性能.设计混凝土配合比时，应综合衡量各项指标要求，确定最佳品种、长度和掺量。

六、玄武岩纤维水泥混凝土施工质量控制 1 —般要求 1.1 纤维混凝土宜在25℃以下，-5℃以上气温施工。 1.2 在施工前，必须对班组长以上的施工及管理人员进行详细的技术交底，使操作人员心中有数，避免盲目施工。 1.3 玄武岩维混凝土施工质量控制，应包含玄武岩纤维混凝土各组成材料检验和计量、搅拌、浇筑等工序的质量控制。 2 材料检验和计量 2.1 施工过程中应测定粗细骨料的含水量，每一工作班应不少于一次，当含水量有显著变化时，应增加次数，依据检测结果，及时调整用水量和材料用量。 2.2 在施工期间，玄武岩纤维混凝土各种材料的质量，应按施工配合比和一次搅拌量计算确定。材料的称量偏差，不得超过表1的规定。

表1材料计量偏差表

材料名称 玄武岩纤维 水泥 粗细骨料 水 外加剂 3 玄武岩纤维混凝土的拌合 3.1 应采用强制式搅拌机,，拌合时先将纤维与砂、石、水泥等同时加入搅拌机，先干拌30秒，然后加水湿拌90秒。玄武岩纤维混凝土拌合物应拌合均匀，颜色一致，不得有离析、泌水、玄武岩纤维结团现象。 3.2 一般应采用玄武岩纤维投料机自动计量和投料，以保证质量的准确性，避免多投和误投。当采用人工投料时，为了便于施工，在施工前应先按拌合机每次拌合的混凝土的量计算好掺量，将玄武岩纤维分包装好。 3.3 玄武岩纤维混凝土搅拌后，每工作台班应至少检测一次拌合物的均匀性、稠度〔偏差不应超过配合比要求的±10%〕，必要时应检测玄武岩纤维体积率〔偏差不应超过配合比要求的±15%〕。 3.4 一般应使混凝土的塌落度保持在180mm±20mm。 应严格控制纤维混凝土坍落度。坍落度过小易粘溜槽，不易在溜槽中滑行，入仓难以振捣，滑模时阻力大，混凝土易拉裂；坍落度过大在溜槽中滑行易产生分离，出模后混凝土易下塌，面板表面平整度差，且混凝土强度不能达到设计值。坍落度最佳控制范围内：出机口不小于12cm，仓面不小于8cm，此值可保证运输、入仓、振捣、滑模及抹面工序的顺利完成。 3.5 当需要检验玄武岩纤维混凝土的水灰比和水泥用量时，其检测方法按GBJ80混凝土拌合物水灰比分析规定进行。 4 运输 同普通混凝土，无特殊要求。但应注意：由于纤维混凝土坍落度损失较快，不添加缓凝剂情况下0.5h损失1/2。1h后坍落度为0。因此，纤维混凝土采用机动翻斗车或自卸汽车运输时，必须尽量缩短场外运输时间，一般控制在15min之内，否则混凝土就不易振捣。

允许偏差 ±1% ±1% ±2% ±2% ±1% 5 浇筑 5.1 玄武岩纤维混凝土的浇筑，应保证玄武岩纤维分布的均匀性和结构的连续性。在浇筑中，禁止因拌合料干涩而加水。 5.2 玄武岩纤维混凝土宜用平板振捣器或模外振捣器振捣，保证玄武岩纤维混凝土密实外，还应保证玄武岩纤维分布的均匀性，避免玄武岩纤维裸露在结构物表面。

6 混凝土振捣与表面整修 6.1 浇注时，应及时用平板震动器振捣，尽量避免用插入式震动器，以免影响插入振捣位置纤维搭接；如无法避免，用插入式震动器振捣后，应用平板震动器再振捣20秒，以恢复纤维的三维分布。在纤维混凝土浇灌1—2小时后，必须对混凝土进行二次振捣，并对纤维混凝土表面拍打振实。充分的振捣一方面降低了混凝土的收缩应力，同时混凝土的粘聚性增大，有效阻止了混凝土的离析。由于掺入玄武岩纤维后形成三维网结构，混凝土的坍落度会略有降低，但杜绝人为加入大量的水，振捣后与一般混凝土不同，出浆量也会略有减少，抹平时与正常方法相同。为保证顺利振捣和收面，一定要控制坍落度在适宜范围内。现场条件下坍落度会随时间减少的规律，故要搞好现场组织，尽可能缩短混凝土出机到入模的运输时间，防止水分蒸发过多，影响塌落度。 6.2 应做好出模后混凝土的防雨、防晒措施，以防其表面水分蒸发。加大抹面劳动力的投入，才能确保抹面工序顺利完成。 7 施工缝留设注意事项 应尽量保持混凝土的连续浇注，以免造成接缝处纤维断开，造成混凝土接缝处薄弱。如不可避免，可在混凝土终凝后立即将接缝处混凝土凿毛，或通过构造配筋等手段，减少其影响。 8 强度、弯曲韧性及抗冻性和抗渗性的检验 8.1 施工中应依据工程的要求制作试件，进行抗压强度、劈拉强度或弯拉强度、弯曲韧性试验，如有特殊要求时，还应做抗冻和抗渗试验。抗压强度：混凝土按GB/T21120-2007中的6.5.1进行，砂浆按