通 过对 96个掺加乱 向短切玄武 岩纤维后的混凝土试件进 行正交试验测试与分析 ，研究 了混凝土在满足抗折强 度 、抗 压强度和工作 性等方 面最佳 性能时的优 化配合 比，为进一步深 化研究 玄武岩纤维增强高性能混凝土提供 了依据 。 关键词 ：玄武岩纤维 ；高性能混凝土 ；正交试验 ；配合 比设计 Abstract：Through theorthogonalexperimentof96 testpiecesofconcretewith mixing disordershortbasaltfiber，theoptiumlratio of Co／lereteisstudied forflexura]strength，compressive strengthand otherwork performances，which laysthefoundation forfurtherstudying basaltfiberreinforcedhighperformance concrete． Key W ords：Basaltfiber；High Performance Concrete；Orthogonalexperiment；M ix design 中 图 分 类 号 ：TU528．572 文献 标 识 码 ：A 文 章 编 号 ：1000—4637(2010)03—45—03 0 前 言高性能混凝土(简称 HPC)是 20世纪 9O年代发展 起来的高技术混凝土 ，目前 已成 为建筑材料研究 的重 点和方向。采用低水胶 比和加入矿物掺合料是 HPC实 现高耐久性基本 目标 的关键 。较低 的水 泥用量 和用水 量，以及加入矿物掺合 料是避免 出现有害裂缝 的主要 手段 。但是 ，很低 的水胶 比和较大的胶凝材料总量不利 于施工 阶段 的裂缝控制 ，容易 出现硬化前 的塑性开裂 和硬化后 的干缩 、自身收缩裂缝 ，这些可 见与不可见的 裂缝 同样不利于提高混凝土 的耐久性IlJ。因此，HPC虽 然具有高耐久性 、高体积稳定性和高工作性 ，但 它仍不 是完善 的或最理想 的混凝土[21。由于 HPC微观结构 的 改变，导致 了其最 为致命 的弱点是脆性增 大，尤其 HPC 要求强度 比较 高，其破坏形式 往往呈无 征兆的爆炸性 破坏，这无疑 限制 了 HPC的广泛应用13]。研究 表 明 ，在 混凝土 中掺加纤维 可有效克服这 一缺点，并提高混凝 土 的韧性和应力重 分布能力，不 同类型 的纤 维可有效 防止裂缝 的产生并减 少裂缝 宽度 。文献 [5】的研究表 明，不需要改变原有配合 比，只要 在混凝土拌和 时加入 纤维即可改 善混凝 土的性 能 ，无 特殊 的质量控制要求 ， 且施工方便 。由此，纤 维增强 材料的掺人 可大大拓展 HPC的 应用 范 围 。 玄武岩 纤维是被誉 为 “石 头变丝 ”的 21世 纪新型 基 金项 目：广 东 工 贸 职业 技 术 学 院 资 助 项 目 (2008一Z一02)、中 国 水 利 水电建设集 团公 司 2008年资助项 目。 环保材料 ，具有耐高温 、耐烧 蚀 、耐酸碱性能强 、热稳定 性好等优点 ，作为基础工业 的增强 材料 ，具有 良好 的发 展前景 。从强度方面看 ，玄武 岩纤 维的拉伸强度高于 E一玻纤 、碳纤 维 、芳 纶纤维 和钢纤 维等 已有 的增强纤 维材料 ，增强效果极好 。从耐碱性方 面看 ，玄武岩纤维 虽略逊 于碳纤 维和芳纶纤维 ，但优 于玻璃纤维和钢纤 维。此外 ，玄武岩纤维与混凝土有着基本相 同的成分 ， 密度也较接近 ，因此 ，在混凝土 中的相容性 和分散性均 优于其 它增强纤维嗣。玄武岩纤维的弹性模量与混凝 土 基体 材料的弹性模量亦处于 同一数 量级 ，两者具有 良 好 的变形协调能力 ，而玄武岩纤维 的抗拉强度与混凝 土基体相 比至少高出两个数量级 ，因此具有较高 的抗 拉能力 。另外 ，玄武岩纤维的价格低于碳纤维 、聚丙烯 纤维等 ，在混凝土工程应用 中具有性价 比优势。尤其是 玄武岩纤维本身无任何毒副作用 ，在施工 、使用过程 中 不会对人体健康造成任何危害。因此 ，从混凝土用增强 纤维材料 的选 型来 看，玄 武岩纤维具有较 大的竞争优 势 。本试 验 主要探讨 玄武 岩纤维增 强 HPC的配合 比 问题 ，以期为后续深入研究 提供基 础。 1 试验配合 比初步设计 (1)原 材 料 的选 择 玄武岩纤维 ：东莞某公 司提供 的玄 武岩纤 维短切 纱 ，其 性能参 数见表 1。根据 已有研究成果问，推荐掺量 范围为 0．8～1．5kg／m 。

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