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14 低 温 建 筑 技 术 2016年第2期 (总第 212期) DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2016．02．005 玄武岩纤维混凝土尺寸效应研究 郭大鹏 (东北林业大学土木工程学院， 哈尔滨 150040) 【摘 要】 为研究短切玄武岩纤维混凝土(BFRC)试件尺寸变化对基本力学性能的影响，对纤维长度 (15、 25mm)，纤维掺量 (0．1％、0．2％)，基体混凝土强度等级(C30、C40)的330个试件进行抗压、轴心抗压 、劈裂抗拉、 弯曲抗拉试验，提出相应尺寸换算系数并选取各参数变化情况下的试件样品进行电镜扫描(SEM)，分析BFRC微 观结构形貌、裂缝和纤维与水泥浆体的粘结性能。 【关键词】 玄武岩纤维；混凝土；尺寸效应；电镜扫描 【中图分类号】 TU528．572 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2016)02—0014—03 混凝土结构因集力学性能、耐久性和耐火性、可 试验设计在试件尺寸改变的同时，考虑 C30、C40 浇筑性，以及节约钢材、施工方便等优点于一体，作为 基体混凝土强度等级 ，15mm、25mm纤维长度及 建筑领域应用的主导材料。但因脆性特征较为突出， 0．1％、0．2％纤维体积掺量的变化，配合比设计如表 3 会使构件开裂，使用寿命缩短，不能满足报证工程可 所示。研究当某一参数变化时，测试混凝土立方体抗 靠性及经济和社会等要求。因此 ，对混凝土材料的改 压、棱柱体轴心抗压、劈裂抗拉 、弯曲抗拉强度。浇筑 良尤为重要 。纤维混凝土复合材料的研发对混凝 时为使玄武岩纤维均匀分散在拌合物中，采用强制式 土起到了增韧和阻裂效果，通过向混凝土中掺入短切 搅拌机搅拌。考虑到纤维混凝土的离散性较大，制备 均匀分布的纤维可改变其结构 内部物理力学性能。 试件6个一组，以普通混凝土 (NSC)为对照组 ，3个试 BFRC正是采用这种技术，使得复合材料兼具两种材 件一组。采用边长为 100mm、150ram、200mm 的立方 料优点。尺寸效应是准脆性材料的固有属性，力学性 体进行立方体抗压和劈裂抗拉强度试验；采用边长为 能强度会随试件尺寸增大而减小的变化规律 。 100mm ×100mm×300mm、150mm×150mm ×300mm 的 基于力学性能试验，研究改变基体混凝土强度等 棱柱体进行轴心抗压强度试验 ；采用边长为 100mm× 级、纤维体积掺量、纤维长度等重要参数时，不同尺寸 100mm×400mm、150mm×150mm ×550mm进行弯曲 试件对抗压、轴压、劈拉、弯拉强度等力学性能的影 抗拉强度试验。试件制作和试验方法参照 CECS13： 响，获得 BFRC的尺寸换算系数，并通 SEM，分析不同 2009((纤维混凝土试验方法标准》，符合规范要求的标 准养护条件。 参数变化试件样品的微观结构和裂缝发展状况。 1 试验材料与方法 表 2 玄武岩纤维物理力学性能指标 1．1 试验材料 水泥选用哈尔滨水泥有限公司生产的天鹅牌普 通硅酸盐水泥 (P．O42．5)，物理力学性能指标见表 1。 细骨料为中砂 ，细度模数为2．56；粗骨料采用碎石，连 续级配，符合 GB／T14685—2011《建筑用卵石 、碎石》 的要求汐 加剂采用辽宁省鹏源混凝土外加剂公司生 表 3 试验配合比 产的PC一1型聚羧酸系高效减水剂，减水率为35％；