玄武岩纤维对水工抗冲磨混凝土性能影响.pdfVIP

中国水利技术信息中心 《泄水建筑物安全及新材料，新技术应用论文集》 玄武岩纤维对水工抗冲磨混凝土性能的影响 王强‘，陈国新2，何力劲3，祝烨然2，黄国泓2 1．海南省红岭水利工程建设有限公司，海口570203 2．南京水利科学研究院瑞迪高新技术公司，南京210024 3．中水珠江规划勘测设计有限公司，广州510610) 【摘要】玄武岩纤维(BF)作为一种绿色环保型纤维具有突出的优点，但应用于水工抗冲磨混凝土的研究 还比较少。本文研究了不同掺量BF及与硅粉复掺对水工抗冲磨混凝土的性能的影响，并与聚丙烯 腈纤维(PANF)进行了对比。研究结果表明：掺加BF后混凝土的抗压强度略有降低，劈裂抗拉强度、 轴心抗拉强度、抗压弹性模量、抗冲磨强度、抗渗性能均有所提高，干缩变形也略有增大；同掺 量下BF混凝土的性能优于PANF混凝土；BF与硅粉复掺后混凝土各项性能提高显著，而干缩变形 小于一般硅粉混凝土，可应用于水工抗冲磨混凝土。 【关键词】水工混凝土；玄武岩纤维；聚丙烯腈纤维；硅粉；抗冲磨 我国目前在建的大量船闸、大坝、桥梁等基础 ℃’650℃范围内连续工作、耐酸碱、吸湿性低，且 设施经过多年的运行，出现表面混凝土老化、碳化 绝缘性好、绝热隔音性能优异、透波性能良好等优 严重、混凝±剥落、开裂等问题，已经影响到了水 点。同时玄武岩熔化过程中没有硼、砷和其它碱金 工建筑物的安全运行及使用寿命，现大都进入修复 属氧化物排出，使玄武岩连续纤维的制造过程对环 期。因此研究具有高强、高耐磨、高抗渗性及粘结 境无害，无工业垃圾，不向大气排放有害气体，玄 良好的针对受高速含沙水流冲蚀水工建筑物混凝土 武岩连续纤维是21世纪新型的环保型纤维[1]。 表面的修复材料具有重要的实际意义及广泛的应用 目前已有学者对玄武岩纤维在混凝土中的应用 前景。纤维增强水泥基复合材料的高耐磨、高抗冲 开展研究[2—8]，但对纤维用于提高水工混凝土抗冲 击特性可满足抗高速挟砂水流磨蚀及受船舶碰撞等 磨性能的研究主要集中在聚丙烯纤维上，玄武岩纤 技术要求，适用于船闸、泻洪坝、溢洪道等水工建 维在这一领域的系统研究尚较少[9-10]。本文研究 筑物表面混凝土剥落、大面积碳化受损及其受损露 不同掺量玄武岩纤维及与硅粉复掺对水工抗冲磨混 石的底板及廊道等的修复。 凝土的性能的影响，并与聚丙烯腈纤维(PANF)进行 了对比。 Fiber，简写为BF)以天然 玄武岩纤维(Basalt 玄武岩矿石作为原料，经1450’1500C的高温熔融后 l试验原料与方法 快速拉制而成的连续纤维。与碳纤维、芳纶纤维、 1．1试验原料 聚乙烯纤维等其它高科技纤维相比，BF具有许多独 宿迁中联P·042．5水泥，具体性能见表1；南京 特的优点，如突出的力学性能、耐高温、可在一269 55 中国水利技术信息中心 《泄水建筑物安全及新材料、新技术应用论丈集》 华能电厂I级粉煤灰；贵州遵义联车工贸有限公司 18％；深圳海川工程科技有限公司产路威2002型 产硅粉；骆马湖河砂，细度模数2．3；南京江宁碎石， 聚丙烯腈纤维及浙江石金玄武岩纤维有限公司产BF 5mm’31．5mm连续级配，表观密度2730 kg／m3；南京 短切玄武岩纤维，技