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《天津城市建设学院》 2012年
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高强泵送玄武岩纤维混凝土基本力学性能的研究

李国兴  
【摘要】:高强泵送混凝土因其适应国家建设而越来越多的被广泛采用,但其脆性大、易开裂的缺陷限制了它的应用,于是选择了纤维作为掺合物拌置成纤维混凝土以弥补其性能的不足之处。目前,主要的增韧纤维包括钢纤维、碳纤维、聚丙烯纤维和玻璃纤维等。 玄武岩纤维(BF, Basalt Fiber)是一种新的混凝土增强材料,由火山喷发形成的玄武岩矿石为原料经粉碎、高温熔融后,拉丝而成的无机纤维材料。这种具有天然相容性和优越的力学性能的无机材料,被誉为21世纪的“万能”纤维。而玄武岩纤维混凝土(BFRC, Basalt Fiber Reinforced Concrete)是将纤维与混凝土充分搅拌而形成,具有优良的力学性能,此外研究发现玄武岩粉末具有活性,能够对水泥基起到一定的增强效果。 本论文在大量的资料整理和理论研究的基础上,分别进行了如下的试验研究并得出相关结论: (一)通过试验研究了不同玄武岩活性粉末掺量对普通硅酸盐水泥胶砂试件强度的影响。根据抗折强度和抗压强度确定了玄武岩活性粉末的最佳掺量。利用X射线衍射研究了水化产物的组成变化,分析了玄武岩活性粉末的增强机理。试验结果表明:玄武岩活性粉末的掺加对水泥的抗折强度和抗压强度有明显的改善,当玄武岩活性粉末掺量为10%时,其对水泥的增强效果最为显著。 (二)研究了不同体积掺量(0、1、2、3、4、5kg/m3)和不同长径比的玄武岩纤维对高强泵送混凝土(C50和C60)的工作性能和力学性能的影响,并探讨了纤维增强混凝土的作用机理。结果表明:随着玄武岩纤维掺量的增加,混凝土的流动性有一定的降低。抗压强度、劈拉强度、抗折强度均得到不同程度的提高,不同长径比的玄武岩纤维对混凝土的力学性能的影响存在一定差异,并得出玄武岩纤维的最佳体积掺量为3kg/m3。 (三)对5根圆钢管玄武岩纤维混凝土短柱和1根圆钢管混凝土短柱进行了轴心受压试验,研究了玄武岩纤维掺量、长径比对钢管玄武岩纤维混凝土短柱受力性能的影响,分析了钢管玄武岩纤维混凝土短柱在轴心压力作用下纵向力与纵向应变(变形)关系、试件横向变形、宏观变性特征和承载力;试验结果表明:随着玄武岩纤维体积掺量的增加,钢管玄武岩纤维混凝土短柱承载力略有提高,随着玄武岩纤维长径比的增加,钢管玄武岩纤维的承载力有所提高。
【学位授予单位】:天津城市建设学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TU528.572

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【参考文献】
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