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玄武巖纖維范文第1篇

關(guān)鍵詞:玄武巖纖維;纖維混凝土;土木工程

1 前言

玄武巖纖維與玻璃纖維和其他無機(jī)非金屬纖維一樣,是用于復(fù)合材料的一種新型優(yōu)質(zhì)增強(qiáng)材料,具有原材料無限、天然的強(qiáng)度、對(duì)腐蝕性介質(zhì)作用的穩(wěn)定性、耐用性、電絕緣性、無三廢排放等特點(diǎn),因此,被譽(yù)為“石頭變絲”的21世紀(jì)新型的環(huán)保型材料。此外, 玄武巖纖維還具有耐高溫、耐燒蝕、耐酸堿性能強(qiáng)、耐化學(xué)性能好和熱穩(wěn)定性優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn),作為基礎(chǔ)工業(yè)的增強(qiáng)復(fù)合材料有很好的發(fā)展前景,特別是玄武巖纖維應(yīng)用在建筑工程中,與碳纖維等相比有性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。

它是前蘇聯(lián)科學(xué)家在20世紀(jì)70年代中期研發(fā)成功并投入工業(yè)化生產(chǎn)的一種新型無機(jī)纖維材料,產(chǎn)品最初主要用于軍工和航天,直到1995年才得以公開,并用于民用領(lǐng)域,目前只有俄羅斯、烏克蘭、加拿大等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家掌握了玄武巖連續(xù)纖維的生產(chǎn)技術(shù)[1]?，F(xiàn)在烏克蘭和俄羅斯各有一座年產(chǎn)2000t的玄武巖連續(xù)纖維工程。從2001年開始,我國(guó)有關(guān)機(jī)構(gòu)開始了玄武巖纖維的研制工作,2002年連續(xù)玄武巖纖維被列入我國(guó)863高科技項(xiàng)目。國(guó)家發(fā)改委也明確將玄武巖纖維與碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維列為我國(guó)今后15年中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃中重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的四大高新技術(shù)纖維,其中對(duì)玄武巖連續(xù)纖維的發(fā)展規(guī)劃有專家學(xué)者提議:2010年全國(guó)生產(chǎn)玄武巖纖維1萬噸,2020年為7～10萬噸[2]。我國(guó)已經(jīng)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的玄武巖纖維制造技術(shù)及工藝,并且以“后來居上”的后發(fā)展優(yōu)勢(shì)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平,目前國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)廠家有黑龍江寧安鏡泊湖玄武巖纖維公司、橫店集團(tuán)上海俄金玄武巖纖維公司、牡丹江玄武巖纖維公司和成都航天拓鑫公司等。 因此,大力發(fā)展玄武巖纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)及其相應(yīng)的研究工作無疑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 玄武巖纖維在工程中的應(yīng)用

2.1 在混凝土增強(qiáng)領(lǐng)域的應(yīng)用

混凝土中常用的增強(qiáng)纖維主要有鋼纖維、玻璃纖維、聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、碳纖維和玄武巖纖維等。鋼纖維重量大,施工攪拌困難,價(jià)格高,而且容易銹蝕;耐堿玻璃纖維雖然價(jià)格最低,但其抗裂效果為最差, 而且在大氣中使用一段時(shí)間后,其強(qiáng)度和韌性會(huì)大幅度下降,即由早期高強(qiáng)度、高韌性向普通混凝土退化,因此亦不宜選用;聚丙烯纖維和聚丙烯腈纖維價(jià)格雖然與玄武巖纖維差不多, 但由于其抗拉強(qiáng)度小,主要的破壞形式是拉斷破壞,耐久性也不夠,而且在抗老化和耐堿方面不夠好;碳纖維具有各方面的優(yōu)良性能,但價(jià)格昂貴, 一般混凝土工程難以承擔(dān)。 目前玄武巖纖維被視為碳纖維產(chǎn)品的低價(jià)替代品,玄武巖纖維及其制品

的開發(fā)應(yīng)用已引起世界各國(guó)廣泛的重視,其必將成為本世紀(jì)遍及各領(lǐng)域具有極其重要應(yīng)用的一種高新技術(shù)材料。

玄武巖纖維與其它常見纖維性能比較見表1。從表1中可知,首先,從強(qiáng)度方面看, 玄武巖纖維占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),它的拉伸強(qiáng)度均高于E-玻纖、碳纖維、Kevlar49芳綸纖維和鋼纖維等已有的增強(qiáng)纖維材料,因此增強(qiáng)效果最好;其次,從耐堿性方面看, 玄武巖纖維略遜于碳纖維和Kevlar49芳綸纖維,但好于玻璃纖維和鋼纖維;再次,玄武巖纖維與混凝土有著基本相同的成分,密度也較接近,所以,玄武巖纖維在混凝土中的相容性和分散性均優(yōu)于其它增強(qiáng)纖維[4]。 最后,玄武巖纖維的化學(xué)穩(wěn)定性均優(yōu)于玻璃纖維和鋼纖維?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn),玄武巖纖維被譽(yù)為“21世紀(jì)的新材料”。研究表明,凡是玻璃纖維增強(qiáng)水泥的各種制品,連續(xù)性玄武巖纖維都能代替,且成本低,性能好,指標(biāo)均優(yōu)于玻璃纖維。 另外,隨著我國(guó)玄武巖纖維批量生產(chǎn)的開始,玄武巖纖維增強(qiáng)硅酸鹽水泥的技術(shù)方案再次被業(yè)界重視,尤其是我國(guó)一些原來用聚丙烯纖維增強(qiáng)水泥混凝土的化學(xué)建材企業(yè),積極采用玄武巖纖維增強(qiáng)硅酸鹽水泥及其混凝土;另一些建筑加固企業(yè)采用玄武巖纖維片材替代碳纖維用于建筑橋梁的加固、補(bǔ)強(qiáng)和修復(fù),也取得了較好的效果,加上與碳纖維相比具有生產(chǎn)成本相當(dāng)、但性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn),所以,連續(xù)玄武巖纖維玄武巖纖維被視為碳纖維產(chǎn)品的低價(jià)替代品,目前連續(xù)玄武巖纖維及其制品的開發(fā)應(yīng)用已引起世界各國(guó)廣泛的重視,其必將成為本世紀(jì)遍及各領(lǐng)域具有極其重要應(yīng)用的一種高新技術(shù)材料。

2.2 在建筑加固和補(bǔ)強(qiáng)領(lǐng)域的應(yīng)用

以建筑加固補(bǔ)強(qiáng)為例,碳纖維和芳綸纖維是目前世界上所采用的主要的加固補(bǔ)強(qiáng)用的新型材料,但從性價(jià)比方面看,玄武巖纖維的價(jià)格大大低于碳纖維和芳綸纖維,所以玄武巖纖維具有更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),是碳纖維和芳綸加固抗震補(bǔ)強(qiáng)材料的首選替代產(chǎn)品。從強(qiáng)度方面看,玄武巖纖維的強(qiáng)度并不遜于碳纖維,但是與樹脂的親合性上,玄武巖纖維大大好于碳纖維和芳綸纖維,有效的提高了補(bǔ)強(qiáng)效果和補(bǔ)強(qiáng)材料的使用壽命。初步的研究結(jié)果表明,與碳纖維和芳綸纖維相比,玄武巖纖維在保持較高的抗拉、抗剪和抗沖擊強(qiáng)度以及抗熱振穩(wěn)定性優(yōu)異的基礎(chǔ)上,具有更好的性價(jià)比。因此。在橋梁、隧道、房屋等結(jié)構(gòu)抗震加固補(bǔ)強(qiáng)方面具有極為廣闊的應(yīng)用前景。

2.3 在混凝土降噪、抗振和抗震等耗能領(lǐng)域的應(yīng)用

在水泥或混凝土中合理地編排、鋪設(shè)玄武巖纖維格柵,組成的纖維結(jié)構(gòu)能使混凝土復(fù)合材料的耗散性能有較大的增長(zhǎng),混凝土的動(dòng)態(tài)性能明顯有了改善,具體表現(xiàn)為相應(yīng)頻率降低、阻尼比增大[5]。這樣,利用玄武巖纖維高模量、耐沖擊和低成本等優(yōu)勢(shì),可以開發(fā)其在降噪、抗振和抗震等耗能領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.4 在保溫、隔熱方面的應(yīng)用

玄武巖纖維與玻璃纖維不同,它可以利用無機(jī)粘合劑制造復(fù)合材料,也就是說,該復(fù)合材料是難燃甚至不可燃材料,它是一種新型復(fù)合材料,可以用在具有高火災(zāi)危然的工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目,核電站,化學(xué)工業(yè)與石化工業(yè),高層建筑群,造船工業(yè),汽車制造業(yè)等領(lǐng)域。

2.5 在道路與橋梁中的應(yīng)用

采用土工格柵對(duì)路面進(jìn)行加盤處理,已經(jīng)成為道路建設(shè)的一個(gè)研究方向。土工格柵的主要作用是抗疲勞開裂、耐高溫車轍、抗低溫縮裂、延緩反射裂縫等。土工格柵材料主要是玻璃纖維和塑料兩大類。玄武巖纖維及其土工材料的各方面性能均好于以上兩種材料,它具有較高的強(qiáng)度、彈性模量和耐高低溫、耐侵蝕等性能,適用于路面土工格柵中的基礎(chǔ)材料,即纖維布。土工格柵是指用瀝青處理過的纖維布經(jīng)烘干成型后鋪設(shè)在瀝青道路罩面層下的加筋材料,在國(guó)外已應(yīng)用多年。土工格柵用于瀝青道路時(shí),可發(fā)揮以下幾個(gè)方面的作用:抗疲勞開裂;)耐高溫車轍、抗低溫縮裂;加強(qiáng)軟土基[6]。在建筑業(yè)、橋梁工業(yè)、混凝土構(gòu)件中采用連續(xù)性玄武巖纖維代替鋼筋,將徹底解決長(zhǎng)期困擾人類的鋼筋銹蝕問題,而且重量輕、強(qiáng)度高,代替石棉和玻璃纖維可以解決石棉對(duì)人體健康的危害,解決玻璃纖維的耐酸堿性差等問題[7]。據(jù)有關(guān)資料介紹美國(guó)已用玄武巖纖維增強(qiáng)水泥建成了一座跨度40米、寬度30米的大橋。

2.6 在水利工程的應(yīng)用

美國(guó)用玄武巖短切纖維代替聚丙烯增強(qiáng)混凝土,用玄武巖纖維網(wǎng)布代替金屬網(wǎng)用在建筑工程上,用玄武巖纖維增強(qiáng)樹脂筋和棒材增強(qiáng)混凝土用在鹽湖、海邊水土工程建筑和防磁混凝土以及某些特殊的軍事工程混凝土建筑中[8]。 一些不同幾何形狀的纖維網(wǎng)格織物可用于建設(shè)堤壩和灌溉工程用增強(qiáng)材料以及港口碼頭建設(shè)的增強(qiáng)材料。

3 結(jié)束語

玄武巖纖維在土木工程中的應(yīng)用研究在國(guó)內(nèi)外還處于剛起步的階段,由于其力學(xué)性能有別于現(xiàn)有的一些纖維,所以,在工程中進(jìn)行應(yīng)用,需進(jìn)行深入研究,與其他纖維類似,玄武巖纖維在土木工程中的應(yīng)用也可以包括短切玄武巖纖維、玄武巖片材、型材、棒材、板材、筋材、索材等[9]。它是芳綸纖維、碳纖維和玻璃纖維增強(qiáng)材料(BFRP、CFRP、GFRP)的替代品和換代產(chǎn)品,還生產(chǎn)結(jié)構(gòu)膠、復(fù)合用膠以及玄武巖纖維機(jī)織布、無紡布、大孔土工格柵、土工布、圓筒布、覆鋁箔布、高溫除塵過濾袋、層壓板、蜂窩板、防盜防火門等產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)、橋梁加固、建筑抗震、土木工程、航空航天、國(guó)防軍工、高速列車、汽車船舶、石油電力、防火工程等行業(yè)。

參考文獻(xiàn)

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玄武巖纖維范文第2篇

關(guān)鍵詞：玄武巖纖維；比重瓶：測(cè)定

玄武巖纖維是以天然玄武巖礦石作為原料，將其在1450℃-1500℃熔融后，通過拉絲而制成的纖維。玄武巖纖維一般可分為普通玄武巖纖維，超細(xì)玄武巖纖維和連續(xù)玄武巖纖維。玄武巖纖維具有突出的力學(xué)性能，耐高溫、耐酸堿、吸濕性低，此外，還有絕緣性好、絕熱隔音性能優(yōu)異、良好的透波性能等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于航空航天，建筑、化工、醫(yī)學(xué)、電子、農(nóng)業(yè)等軍工和民用領(lǐng)域，被譽(yù)為21世紀(jì)的新材料。

密度是表征物質(zhì)特性的一個(gè)重要的物理量，測(cè)定物質(zhì)的密度具有一定的實(shí)際意義，可以通過測(cè)定密度判定物質(zhì)的種類。測(cè)定密度的方法很多，如浮沉法、液體浮力法、氣體容積法、密度梯度管法等。筆者在日常檢驗(yàn)工作中遇到關(guān)于玄武巖纖維密度的檢測(cè)的需求，查無此方面的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方法的研究。本文以期用比重瓶法測(cè)試玄武巖纖維的密度，為其制定相關(guān)的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)作初步研究。

1　玄武巖纖維基本性能

玄武巖纖維密度大約在2.6 g／cm3-3.05g／cm3，主要組分為SiO2(44％-45％)、A12O3(12％～18％)、Fe203和FeO(9％-14％)、TiO2，Na2O等。玄武巖纖維組分中硅氧化物所占比例最大，由它形成了纖維的鏈狀結(jié)構(gòu)骨架，A1203也進(jìn)入結(jié)構(gòu)骨架網(wǎng)絡(luò)中，在鏈的側(cè)方由陽離子鐵、鈦，鈉等進(jìn)行連接形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的非晶態(tài)物質(zhì)。玄武巖纖維化學(xué)穩(wěn)定性好，使用溫度范圍大(工作溫度約為一269℃-9000℃)，具有良好的力學(xué)性能，導(dǎo)熱系數(shù)及吸濕能力低且不隨溫度變化，無毒、不易燃，廢棄后可天然降解，是一種“綠色環(huán)保材料”。

玄武巖纖維具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，拉伸強(qiáng)度，彈性模量和斷裂伸長(zhǎng)，具有良好的耐酸堿性和耐水性，在一些應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，完全可以代替玻璃纖維、碳纖維等充當(dāng)復(fù)合材料的增強(qiáng)體，且性價(jià)比較其優(yōu)越。

2　試驗(yàn)

2.1　材料與儀器

玄武巖纖維：美國(guó)福特路：玻璃纖維：重慶國(guó)際復(fù)合材料有限公司；滌綸纖維和棉纖維：重慶纖檢所實(shí)驗(yàn)室提供。

附溫比重瓶(50mL)：南京嬌子藤科學(xué)器材有限公司；電子秤(精度為img)：上海精密儀器儀表有限公司，恒溫烘箱：JGS100，上海基瑋試驗(yàn)儀器設(shè)備有限公司：恒溫水浴鍋：DK-S22，上?；|試驗(yàn)儀器設(shè)備有限公司。

2.2　測(cè)試原理

比重瓶法測(cè)定纖維真密度是基于“阿基米德原理”。將待測(cè)纖維浸入對(duì)其潤(rùn)濕而不溶解的浸液中，抽真空除氣泡，求出纖維試樣從已知容量的容器中排出已知密度的液體，就可計(jì)算所測(cè)纖維的真密度。真密度p的計(jì)算式(1)：

式中：mo――比重瓶的質(zhì)量，g；ms――(比重瓶+纖維)的質(zhì)量，g，ml――(比重瓶+纖維+液體)的質(zhì)量，g；msl――(比重瓶+液體)的質(zhì)量，g；pl――測(cè)定溫度下浸液密度，g／m3；p――纖維的真密度，g／cm3。

2.3　測(cè)定

2.3.1比重瓶的校準(zhǔn)

1　將比重瓶洗凈、烘干，置于干燥器內(nèi)，冷卻后稱量，準(zhǔn)確至0.001g。

2　將煮沸經(jīng)冷卻的純水注入比重瓶。對(duì)長(zhǎng)頸比重瓶注水至刻度處；對(duì)短頸比重瓶應(yīng)注滿純水，塞緊瓶塞，多余水自瓶塞毛細(xì)管中溢出，將比重瓶放入恒溫水槽直至瓶?jī)?nèi)水溫穩(wěn)定。取出比重瓶，擦干外壁，稱瓶、水總質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.001g。測(cè)定恒溫水槽內(nèi)水溫，準(zhǔn)確至0.5℃。

3　調(diào)節(jié)數(shù)個(gè)恒溫水槽內(nèi)的溫度，溫度差不超過5℃，測(cè)定不同溫度下的瓶、水總質(zhì)量。每個(gè)溫度均應(yīng)進(jìn)行兩次平行測(cè)定，兩次測(cè)定的差值不得大于0.002g，取兩次測(cè)值的平均值。繪制溫度與瓶、水總質(zhì)量的關(guān)系曲線。

2.3.2　試樣的制取

隨機(jī)取足夠量的樣品，充分扯松去除雜質(zhì)；用乙醚洗除樣品上的油劑后置于蒸餾水中煮沸30min；然后取出樣品，置于105℃烘箱中烘至絕干，置于干燥器中冷卻備用。

2.3.3　測(cè)定步驟

1)比重瓶洗凈烘干，在干煤器中充分冷卻后稱量比重瓶的重量mo。

2)在比重瓶中倒入三級(jí)水(經(jīng)煮沸去除水中氣體)。在25℃室溫下平衡30min，稱量比重瓶和液體總重量ms/o。

3)烘干比重瓶，取約1.0g纖維試樣置于比重瓶中，稱量比重瓶和纖維的總重量ms。

4)向比重瓶中加入三級(jí)水，浸沒纖維后置于超聲波中，超聲振動(dòng)30min除去纖維夾帶的氣泡等，室溫下平衡足夠時(shí)間使其溫度達(dá)到25 oc，稱量比重瓶、纖維和液體總重量ml。

3　結(jié)果與分析

采用無水乙醇與三級(jí)水作為測(cè)試介質(zhì)，按2，3的方法對(duì)棉纖維、滌綸纖維、玻璃纖維和玄武巖纖維進(jìn)行密度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見表1。

從表1中看，采用比重瓶法能夠比較準(zhǔn)確地測(cè)出纖維的密度，從三級(jí)水測(cè)試介質(zhì)的CV值變化趨勢(shì)看，吸濕性強(qiáng)的棉纖維CV值要大于吸濕性差的滌綸纖維，遠(yuǎn)大于玻璃和玄武巖纖維，這說明吸濕性能對(duì)于纖維的密度測(cè)試有一定的影響，原因?yàn)槲鼭裥詮?qiáng)，水可以有效地進(jìn)入纖維內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)，減少真密度測(cè)試誤差：從測(cè)試介質(zhì)看，采用水作介質(zhì)測(cè)得棉纖維的密度大于采用無水乙醇的，對(duì)于吸濕性差的玻璃纖維和玄武巖纖維，采用無水乙醇大于水的測(cè)試結(jié)果，原因是無水乙醇不能有效地進(jìn)入纖維內(nèi)部孔隙及揮發(fā)性強(qiáng)的影響。

4　結(jié)論

玄武巖纖維范文第3篇

Abstract： Through the compression and bending test of basalt fiber lean concrete， the paper studies the influence of different dosage on the lean concrete mechanical properties of basalt fiber， and puts forward the reasonable dosage range which is 3-6kg/m3 and best dosage of basalt fiber which is 4.8 kg/m3.

關(guān)鍵詞： 道路工程；玄武巖纖維；抗壓抗折試驗(yàn)；力學(xué)性能；最佳摻量

Key words： road engineering；basalt fiber；compressive and flexural test；mechanical properties；optimal dosage

中圖分類號(hào)：TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）05-0033-03

0 引言

玄武巖纖維混凝土是國(guó)際上近些年發(fā)展很快的一種新型高性能水泥基復(fù)合材料。玄武巖纖維的作用主要是增強(qiáng)混凝土材料的抗拉強(qiáng)度和抗裂性，減小溫差變化時(shí)結(jié)構(gòu)的收縮變形量。在受應(yīng)力作用初期，混凝土與玄武巖纖維共同承受應(yīng)力作用，但是前者是溫度應(yīng)力或者荷載作用的主要受力者；當(dāng)混凝土發(fā)生微裂后，橫跨裂縫的纖維成為應(yīng)力的主要受力者。但是作為基層材料，目前國(guó)內(nèi)外玄武巖短切纖維貧混凝土基層研究很少，將其短切后摻入貧混凝土中能否改善其性能，改善到什么程度，摻入纖維的尺寸和摻量等都是值得研究的問題。

1 原材料試驗(yàn)

1.1 水泥 本文采用湖南永州蓮花牌復(fù)合硅酸鹽水泥P·C32.5，其物理力學(xué)指標(biāo)如表1。其強(qiáng)度等級(jí)為32.5MPa，要求水泥初凝時(shí)間3h以上，終凝時(shí)間不小于6h。

1.2 集料 粗集料：集料必須清潔，不含有機(jī)物、塊狀或團(tuán)狀的土塊、雜物及其他有害物質(zhì)。粗集料應(yīng)采用耐久、堅(jiān)硬的巖石軋制而成，最大粒徑不超過40mm。本文采用湖南永州寧遠(yuǎn)石灰石，色澤較好。其各項(xiàng)指標(biāo)見表2。

貧混凝土基層集料的最大公稱粒徑為26.5mm，基層備料宜分三級(jí)，即： 26.5～19mm，19～9.5mm，9.5～4.75mm。具體級(jí)配見表3。

細(xì)集料：應(yīng)采用質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久、潔凈的天然砂、機(jī)制砂或混合砂，用于填充碎石或礫石等粗骨料的空隙并共同組成玄武巖纖維貧混凝土的骨架。砂的粗細(xì)程度用砂的細(xì)度模數(shù)表示。貧混凝土的水灰比是在很小的范圍內(nèi)變化，而影響和易性與密實(shí)程度的因素主要是砂的粗細(xì)程度，因而應(yīng)盡量選擇中砂至粗砂，本文采用砂率為36～38。具體砂率見表4。

1.3 水 水：拌和水和養(yǎng)護(hù)水不得含有影響貧混凝土質(zhì)量的油、酸、鹽類及有機(jī)物等有害物質(zhì)，堅(jiān)決避免使用海水。符合飲用標(biāo)準(zhǔn)的水以及自然水都可以使用。

1.4 外加劑 外加劑：在玄武巖纖維貧混凝土的拌制過程中，加入玄武巖纖維后，其混合料的工作性會(huì)下降、為了提高其工作性，減少水泥用量，需要摻入一定量的外加劑，如減水劑。本試驗(yàn)采用外加劑為株洲中鐵橋梁外加劑有限責(zé)任公司TQN聚羧酸高性能減水劑，摻量為1%（相對(duì)水泥），其技術(shù)指標(biāo)如表5。

1.5 玄武巖短切纖維 玄武巖短切纖維：采用玄武巖纖維是浙江石金玄武巖纖維有限公司生產(chǎn)的采玄武巖短切纖維，其型號(hào)為BFCS-17-264-20-W，直徑17μm，長(zhǎng)度20mm。（表6）

2 配合比設(shè)計(jì)

2.1 貧混凝土基層各強(qiáng)度指標(biāo)要滿足《水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG-F30）中的規(guī)范要求。玄武巖纖維加入貧混凝土基層中，抗壓抗折強(qiáng)度有所提高，本文參照表7的要求，設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度fcu，k=10MPa，設(shè)計(jì)抗彎拉強(qiáng)度fr=2MPa。

2.2 工作性要求：貧混凝土的塌落度宜滿足施工方式的要求，見表8。

2.3 本試驗(yàn)玄武巖纖維混凝土基準(zhǔn)配合比設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C10，分別制作水灰比為0.95、0.9、0.85的基準(zhǔn)混凝土（未摻玄武巖纖維），分別加入1.4‰（3.4kg/m3），1.7‰（4.1kg/m3），2.0‰（4.8kg/m3），4‰（9.6kg/m3），6‰（14.4kg/m3）五種玄武巖纖維的摻量（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)外摻）。

3 試驗(yàn)方法

采用強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)拌和，在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)密實(shí)成型。為保證玄武巖纖維拌和均勻，先采用干拌法，即先攪拌粗細(xì)骨料，拌合均勻后再均勻摻入玄武巖纖維，之后在攪拌的過程中加入水泥，再加水和外加劑水溶液進(jìn)行濕拌，直至均勻，攪拌。按照《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定，抗壓和劈裂試件采用150mm×150mm×150mm立方體為標(biāo)準(zhǔn)試件，抗折采用150mm×150mm×550mm的小梁為標(biāo)準(zhǔn)試件。

4 強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果及分析

強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果及分析如表10～11所示。

4.1 由圖1、2分析可知，隨著玄武巖纖維摻量的增加，貧混凝土的抗壓抗折強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，在7d時(shí)，混凝土強(qiáng)度基本已經(jīng)達(dá)到了已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度fcu，k=10MPa，設(shè)計(jì)抗彎拉強(qiáng)度fr=2MPa，原因可能是水泥本身的強(qiáng)度較高造成的。

4.2 從圖1、2不難得到，和不摻纖維的貧混凝土相比，摻加玄武巖纖維后，各項(xiàng)強(qiáng)度均得到增強(qiáng)，7d抗壓強(qiáng)度增幅達(dá)到9.5%左右，7d抗折強(qiáng)度達(dá)到18.4%左右，對(duì)28d抗壓強(qiáng)度的影響最為顯著，最大可達(dá)到1.51倍，這說明玄武巖纖維對(duì)強(qiáng)度起到了增強(qiáng)作用；原因主要有兩個(gè)方面，一個(gè)方面是玄武巖纖維本身直徑小，短切到20mm長(zhǎng)，同等質(zhì)量的纖維，其單位面積的纖維根數(shù)越多，纖維的比表面積就越大，從而使玄武巖纖維與水泥基材的粘結(jié)面積越大，玄武巖纖維跨越裂縫的根數(shù)就越多，混凝土受到拉力作用時(shí)，雖然混凝土開裂，但是玄武巖纖維尚未達(dá)到其抗拉強(qiáng)度極限，將承擔(dān)一部分塑性開裂應(yīng)力，使得混凝土仍然具有一定的承載能力。另一個(gè)方面是玄武纖維的極限延伸率大大超過了水泥基材料，在拉力的作用下，玄武巖纖維達(dá)到其抗拉強(qiáng)度極限被拉斷，但是玄武巖纖維在結(jié)構(gòu)中吸收開裂時(shí)產(chǎn)生的能量，同樣使得混凝土的抗拉強(qiáng)度得到了提高。

4.3 根據(jù)圖1，2顯示得知，玄武巖纖維摻量從0增加到1.4‰時(shí)，其強(qiáng)度增幅較大，纖維摻量從1.4‰增加到2‰時(shí)，增幅很小，纖維摻量增加到4‰時(shí)已經(jīng)趨于平緩，其7d和28d抗壓抗折強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。當(dāng)玄武巖纖維摻量的增加到2‰時(shí)，7d抗壓抗折強(qiáng)度達(dá)到一個(gè)高峰值，水灰比為0.95時(shí)，7d抗壓強(qiáng)度為9.8MPa，7d抗折強(qiáng)度為2.06MPa；水灰比為0.9時(shí)，7d抗壓強(qiáng)度為10.8MPa，7d抗折強(qiáng)度為2.18MPa。且和4‰，6‰的摻量相比，各項(xiàng)強(qiáng)度其抗壓抗折強(qiáng)度增幅很小，趨于平緩。

4.4 玄武巖纖維的市場(chǎng)價(jià)格目前為28000元/t，綜上分析，考慮成本和性能因素，確定貧混凝土基層中最佳的玄武巖纖維摻量為2‰（4.8kg/m3），最佳摻量范圍為3-6 kg/m3。

但是同時(shí)通過試驗(yàn)過程中存在的問題：①玄武巖纖維在拌合過程中，隨著與集料的碰撞摩擦，玄武巖纖維從開始的束狀變成絲狀，這樣在混凝土中，單絲的玄武巖纖維肯定沒有束狀的纖維性能好，纖維太細(xì)，其與混凝土接觸面積及其有限，不能能提供足夠的錨固力而提高抗拉強(qiáng)度對(duì)混凝土性能的提高作用也就不明顯。②玄武巖纖維的尺寸對(duì)貧混凝土性能的影響，本文用長(zhǎng)度為20mm和長(zhǎng)度為24mm的對(duì)比，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)結(jié)果相差不大，這個(gè)合理的玄武巖纖維長(zhǎng)度是多少，還需要借助內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)分析，這個(gè)也是本文的需要繼續(xù)研究的工作。

5 結(jié)語

本文通過對(duì)5種不同摻量的玄武巖纖維貧混凝土和未摻加玄武巖纖維的貧混凝土材料進(jìn)行抗壓、抗折，來研究、確定合理的玄武巖纖維摻量范圍和最纖維摻量。在貧混凝土基層中，玄武巖短切纖維的合理?yè)搅繛?-6kg/m3，最佳摻量為4.8 kg/m3。

參考文獻(xiàn)：

[1]廉杰，楊新勇，楊萌等．短切玄武巖纖維增強(qiáng)混凝土力學(xué)性能的試驗(yàn)研究[J]．工業(yè)建筑，2007，37（6）：8-10

玄武巖纖維范文第4篇

關(guān)鍵詞：玄武巖纖維筋；輸電線路；鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法；承載力；剛度；混凝土灌注樁 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TU984 文章編號(hào)：1009-2374（2016）19-0142-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.19.068

玄武巖纖維復(fù)合材料（BFRP）具有抗拉強(qiáng)度高、抗腐蝕性能優(yōu)良、重量輕、耐疲勞、耐高低溫等優(yōu)良特性，因此在沿海地區(qū)的輸電線路工程中，采用輕質(zhì)高強(qiáng)、絕緣、耐高低溫和耐腐蝕的玄武巖纖維復(fù)合筋，進(jìn)行基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)的配筋，有望有效提高沿海地區(qū)輸電線路基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性，延長(zhǎng)使用壽命。

本文依托江蘇省電力公司2014年科技項(xiàng)目《玄武巖纖維在輸電塔基礎(chǔ)中應(yīng)用研究》，對(duì)玄武巖纖維筋應(yīng)用于鐵塔基礎(chǔ)中采用的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究。

1 設(shè)計(jì)原則

由于BFRP良好的抗腐蝕性能，長(zhǎng)期耐久性有保證，因此BFRP筋混凝土灌注樁可用在環(huán)境惡劣的沿?；蛘邚?qiáng)腐蝕地區(qū)，但在設(shè)計(jì)使用過程中必須采取一定的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)原則。一般BFRP筋混凝土灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)可采用等強(qiáng)度（面積）設(shè)計(jì)或等剛度設(shè)計(jì)原則。

等強(qiáng)度（面積）設(shè)計(jì)原則就是使BFRP筋與鋼筋具有相同的設(shè)計(jì)應(yīng)力和使用應(yīng)力，通常做法是用相同截面積的BFRP筋代替鋼筋，可用在對(duì)豎向承載力和裂縫控制要求不高，并且不是水平荷載和水平位移控制的樁基中，其剛度較低，在樁身開裂之前與鋼筋混凝土樁具有相同的剛度，其水平位移與穩(wěn)定控制良好，開裂之后剛度下降較鋼筋混凝土樁要快，在相同水平荷載下水平位移是同等鋼筋混凝土樁的3～4倍。

等剛度設(shè)計(jì)可用在對(duì)承載力較高且由水平荷載或水平位移控制的樁基中，其剛度、豎向承載力、水平承載力和水平位移、裂縫控制等，無論是樁身開裂前或開裂后都等同或強(qiáng)于鋼筋混凝土樁，是一種保守的設(shè)計(jì)方法。

2 單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值

第一，一級(jí)桿塔樁基，有條件時(shí)應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn)，并結(jié)合靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入等原位測(cè)試方法綜合確定；二級(jí)桿塔樁基應(yīng)根據(jù)靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入、經(jīng)驗(yàn)參數(shù)等估算，并參照地質(zhì)條件相同的試樁資料，綜合確定。當(dāng)缺乏可參照的試樁資料或地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，應(yīng)由現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn)確定；對(duì)三級(jí)桿塔樁基，如無原位測(cè)試資料時(shí)，可利用承載力經(jīng)驗(yàn)參數(shù)估算。

第二，采用現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn)確定單樁下壓極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，在同一條件下的試樁數(shù)量不宜小于總樁數(shù)的1%，且不應(yīng)小于3根，工程總樁數(shù)在50根以內(nèi)時(shí)不應(yīng)小于2根。試驗(yàn)及單樁下壓極限承載力取值按JGJ 94-2008附錄C方法進(jìn)行。

4 玄武巖筋灌注樁施工構(gòu)造要求

4.1 玄武巖筋錨固

根據(jù)《纖維增強(qiáng)復(fù)合材料建設(shè)工程應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB 50608-2010），BFRP筋最小錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于35d，當(dāng)錨固長(zhǎng)度不足時(shí)，應(yīng)采用可靠的機(jī)械錨固措施。玄武巖纖維筋在節(jié)點(diǎn)處的錨固，可采用以下兩種方式：一是采用訂制彎折筋搭接錨固的方法；二是直線筋在端部直接采用螺帽形成擴(kuò)大端的錨固方式，兩者都很有效地實(shí)現(xiàn)梁柱錨固。

4.2 玄武巖筋搭接連接

圖2是玄武巖筋常見的兩種搭接方式，需保證35d的搭接長(zhǎng)度，以保證力的有效傳遞，搭接處可以用鐵絲、塑料扎帶或玄武巖纖維原絲浸透環(huán)氧樹脂后殘繞再涂抹環(huán)氧樹脂密封。

4.3 玄武巖箍筋

玄武巖筋易加工成形，可以在工廠做成各種形狀，一般樁基中需要的螺旋箍筋和方形箍筋需在工廠定制

加工。

5 結(jié)語

采用BFRP筋等面積設(shè)計(jì)時(shí)需考慮單樁豎向承載力和水平承載力的降低，特別要注意水平承載力和水平位移，因?yàn)榈让娣e時(shí)樁身剛度比混凝土樁低，其水平位移易超限，按剛度折算的話在相同水平荷載下BFRP筋混凝土樁水平側(cè)移是鋼筋混凝土樁的3～4倍。

采用等剛度設(shè)計(jì)時(shí)，豎向承載力和水平承載力都與鋼筋混凝土樁類似，裂縫控制要更強(qiáng)，但需考慮剛度變大時(shí)，BFRP筋變密集或直徑變大在施工時(shí)可能出現(xiàn)的

問題。

參考文獻(xiàn)

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（1）.

玄武巖纖維范文第5篇

【關(guān)鍵詞】宣威市；體育舞蹈；發(fā)展現(xiàn)狀

0 前言

練習(xí)體育舞蹈時(shí)還需要自身肌肉進(jìn)行力量對(duì)抗來保持身體平衡，這對(duì)少兒全身力量的協(xié)調(diào)發(fā)展有一定刺激作用，同時(shí)還要求脊柱與骨盆上下對(duì)抗，使脊柱挺拔，骨盆以下向地板用力，這可以有效防止少兒脊柱彎曲變形。因此從少兒時(shí)期開始訓(xùn)練舞蹈，可以糾正一些不良習(xí)慣導(dǎo)致的形體毛病。[1]所以研究宣威市少兒體育舞蹈的發(fā)展為宣威市體育舞蹈以及少兒體育舞蹈的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

體育舞蹈

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法

以中文體育核心期刊、排球教材、體育舞蹈專著、歷年各體育院校博碩論文為主要參考文獻(xiàn)，為文章的論述提供理論前提和依據(jù)。

1.2.2 專家訪談法

對(duì)體育舞蹈教練、專家學(xué)者、等進(jìn)行訪談，了解他們對(duì)體育舞蹈發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展對(duì)策的看法。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)法

對(duì)調(diào)查的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)，并對(duì)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以得出的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)本文的論證支持。

1.2.4 問卷調(diào)查法

此問卷的整個(gè)發(fā)放是在宣威市2個(gè)少兒體育舞蹈培訓(xùn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)放，共發(fā)放50份，回收問卷 50 份，有效問卷 50份，回收率 100%，有效問卷 100%。已符合了統(tǒng)計(jì)學(xué)要求。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 我國(guó)體育舞蹈開展現(xiàn)狀

體育舞蹈這幾年來對(duì)社區(qū)體育文化開展一直是主角，研究者開始關(guān)注社區(qū)體育舞蹈的發(fā)展。袁晟慧在研究結(jié)論中表明：在社區(qū)的健身活動(dòng)中，體育舞蹈已成為居民選擇的主要項(xiàng)目之一。自北京舞蹈學(xué)院開設(shè)國(guó)標(biāo)舞（體育舞蹈）專業(yè)至今，開設(shè)了體育舞蹈專業(yè)的高校已經(jīng)超過 100 所，全國(guó)有超過半數(shù)的高校開設(shè)體育舞蹈的相關(guān)課程。體育舞蹈在高校的發(fā)展形勢(shì)一片大好，但一些研究者從體育舞蹈在高?？沙掷m(xù)發(fā)展的角度也提出了一些見解。中的來說我國(guó)體育舞蹈在高校當(dāng)中體育舞蹈已經(jīng)開展的相當(dāng)豐富了。

2.2 宣威市少兒體育舞蹈開展現(xiàn)狀

2.2.1 宣威市區(qū)少兒參加體育舞蹈的動(dòng)機(jī)

體育鍛煉的目的和動(dòng)機(jī)是鍛煉行為的直接原因，也是鍛煉行為的原動(dòng)力，但人的動(dòng)機(jī)和行為之間的關(guān)系較為復(fù)雜，人的行為一般不只受一種動(dòng)機(jī)支配，而是由多種動(dòng)機(jī)同時(shí)發(fā)生作用，但其中必有一種或多種占主導(dǎo)地位。根據(jù)調(diào)查，宣威市少兒參加體育舞蹈健身活動(dòng)的動(dòng)機(jī)呈現(xiàn)多樣性，排在前三位的是：擴(kuò)展特長(zhǎng)（60%）、強(qiáng)身健體（18%）、展示自己（16%），這些都體現(xiàn)了對(duì)于孩子來說，根據(jù)他的性格特征和家長(zhǎng)的心理特征，每個(gè)家長(zhǎng)都希望自己的孩子能夠望子成龍，能夠多才多藝，所以再選擇上大多數(shù)是擴(kuò)展愛好為主。其次就是強(qiáng)身健體，這部分少兒大多數(shù)都是從小體質(zhì)不太好，作為這類人群都是從鍛煉身體提高身體素質(zhì)為主。

2.2.2 宣威市區(qū)少兒參加體育舞蹈的活動(dòng)場(chǎng)所

育舞蹈訓(xùn)練需要專業(yè)的場(chǎng)地設(shè)施才能進(jìn)行，場(chǎng)地的大小與質(zhì)量影響著教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效率。開展體育舞蹈必須有標(biāo)準(zhǔn)形體房、標(biāo)準(zhǔn)舞場(chǎng)（長(zhǎng)：20m，寬：15m，光滑的木地板）。通過走訪了解到，宣威市部分培訓(xùn)機(jī)構(gòu)學(xué)員較多，場(chǎng)面面積小，比較擁擠，還有的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)沒有木質(zhì)地板。這樣在實(shí)施教學(xué)內(nèi)容過程中，教師很難取得高質(zhì)量的教學(xué)效果。

2.2.3 宣威市少兒體育舞蹈教師現(xiàn)狀

好的選手要配備一流的教師才能取得優(yōu)異的成績(jī)，教師在少兒體育舞蹈學(xué)習(xí)訓(xùn)練過程中起著主導(dǎo)作用。一方面，教師的舞蹈動(dòng)作質(zhì)量與教學(xué)方法、方式，對(duì)少兒以后的體育舞蹈動(dòng)作形成起著至關(guān)重要的作用。另一方面，少兒與成人相比，理解能力、模仿能力有限，如何在教好舞蹈的同時(shí)又讓學(xué)員感到體育舞蹈無限樂趣，培養(yǎng)他們終身鍛煉的習(xí)慣就顯得格外重要。通過訪談了解到宣威市少兒體育舞蹈教師的技能是高水平的，但在教學(xué)方法的創(chuàng)新，理論知識(shí)的研究方面是匱乏的，老教師雖然有很好的專業(yè)技術(shù)和豐富的經(jīng)驗(yàn)，但對(duì)教育理念的把握，訓(xùn)練方法的更新，技術(shù)的創(chuàng)新等方面是缺乏研究的。

2.3 當(dāng)前宣威市少兒體育舞蹈發(fā)展面臨的影響因素

首先，盡管一些社區(qū)為發(fā)展體育健身投入了大量的人力物力，但由于受經(jīng)濟(jì)水平的制約，目前我國(guó)可供社區(qū)居民利用的公共體育設(shè)施的匱乏程度與日趨發(fā)展的體育活動(dòng)人口已形成極大的反差。目前宣威市體育舞蹈的健身場(chǎng)地有限，收費(fèi)的場(chǎng)館價(jià)格偏高，加上家長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)來源實(shí)際收入有限，使大多數(shù)的少兒家長(zhǎng)寧愿放棄這一健身項(xiàng)目，選擇其他消費(fèi)相對(duì)較低的健身項(xiàng)目，這點(diǎn)嚴(yán)重的影響和阻礙著體育舞蹈在少兒人群中的廣泛開展。其次，目前宣威市的專業(yè)體育舞蹈社會(huì)指導(dǎo)員和教練員還嚴(yán)重缺乏，許多學(xué)校也是近幾年才開設(shè)有體育舞蹈的專業(yè)課程，這樣導(dǎo)致了我們絕大多數(shù)的健身人員對(duì)體育舞蹈的相關(guān)內(nèi)容都了解很少，以至于大部分地區(qū)體育舞蹈健身活動(dòng)開展的舞種都很有限。

2.4 促進(jìn)宣威市少兒體育舞蹈的發(fā)展對(duì)策研究

2.4.1 提高體育舞蹈培訓(xùn)教師的專業(yè)能力

加快宣威市教師體育舞蹈專業(yè)能力培養(yǎng)，首先對(duì)當(dāng)?shù)亟∩砘顒?dòng)點(diǎn)的骨干進(jìn)行定期培訓(xùn)，提高其業(yè)務(wù)能力和領(lǐng)導(dǎo)能力，做到持證上崗；其次充分發(fā)揮高校的資源優(yōu)勢(shì)，尤其是學(xué)校專業(yè)人才使用，同時(shí)利用專業(yè)教練員和體育舞蹈專業(yè)學(xué)生的業(yè)余時(shí)間進(jìn)行體育舞蹈健身活動(dòng)指導(dǎo)，以此彌補(bǔ)體育舞蹈健身教練員和指導(dǎo)員的不足。

2.4.2 合理利用體育舞蹈場(chǎng)地與設(shè)施

健身場(chǎng)地是健身的物質(zhì)基礎(chǔ)和基本條件，其直接影響著健身人群活動(dòng)的積極性和健身效果，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)關(guān)注。政府部門協(xié)調(diào)高?；蛘邔W(xué)校場(chǎng)地，利用當(dāng)?shù)刭Y源，也就是學(xué)校的專業(yè)場(chǎng)地與學(xué)校專業(yè)教師，這些教師在當(dāng)?shù)伢w育舞蹈領(lǐng)域知名度也比較高，從而吸引更多家長(zhǎng)讓孩子參加體育舞蹈，這些教師利用業(yè)余時(shí)間進(jìn)行培訓(xùn)并且給予相應(yīng)的報(bào)酬，讓體育舞蹈的場(chǎng)地與教師資源進(jìn)行合理的利用，更好的發(fā)展宣威市少兒體育舞蹈。

3 結(jié)論

宣威市少兒體育舞蹈參與者多數(shù)已擴(kuò)展特長(zhǎng)為目的；宣威市體育舞蹈部分培訓(xùn)機(jī)構(gòu)教學(xué)環(huán)境與硬件設(shè)施比較差，教師很難取得高質(zhì)量的教學(xué)效果；宣威市少兒體育舞蹈教師的技能是高水平的理論知識(shí)的研究方面是匱乏的，老教師雖然有很好的專業(yè)技術(shù)和豐富的經(jīng)驗(yàn)，但對(duì)教育理念的把握，訓(xùn)練方法的更新，技術(shù)的創(chuàng)新等方面是缺乏研究的。

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