研究了玄武岩纤维(BF)偶联处理时间对玄武岩纤维树脂混凝土 (BFPC)材料的强度影响。分别对0min、10min、20min、30min、 40min偶联 处理 BF制备的 BFPC材料进 行单轴抗压和劈裂抗拉实验研究 ；通过扫描 电镜(SEM )对不 同偶联 时间的 BF表 面及 试件破 坏断面 中 BF表面进行微观分析。结果表明：随着偶联处理 时间的延长，BFPC的强度呈先升高后降低的变化趋势 ，确定 了 BF的最佳偶联 时间为 30min。根 据 纤维增强复合材料理论 ，分析 了BFPC的增强机理 并建立 了相应 的数学模 型，从理论方面阐述 了偶联 处理对 BFPC强度的影响。 关键词 玄武岩纤维；树脂混凝土；偶联处理；强度；扫描电镜 中图分类号：TU528．572 文献标识码：A 文章编号：1000．8098(20l6)03-0047-04 InfluenceofCouplingTimeonStrengthofBasaltFiberReinforcedPolymerConcrete XuPing ShenJiaxing’ YuYinghua’ ChenYum ing LiuJingfu (1 CollegeofMechanicalEngineering，LiaoningTechnicalUniversity,Fuxin，Liaoning 123000；2 CollegeofMaterialsScienceandEngineering， LiaoningTechnicalUniversity,Fuxin，Liaoning 123000) Abstract Theinfluenceofbasaltfiber(BF)couplingtimeonthestrengthofbasaltfiberreinforcedpolymerconcrete(BFPC)materialswere studied．Firstly,the BFPC wasstudied by uniaxialcompression and splittingtensile test，whichwasmadeof0 min，10 min，20 min，30min，and 40mincouplingBF；Secondl~ theBFsurfaceandtheBF surfaceofthefracturesurfacespecimenswerean alyzedbySEM．Theresultsshowedthat theintensityofBFPC couldbeimprovedbycouplingtreatment，andtheoptimalcouplingtimewas30min．Intheend，theenhancementmechanism of BFPC wasanalyzed an d thecorrespondingm athematicalm odelwasestablished，accordingtothetheory offiberreinforcedcompositematerials．The influenceofcouplingtreatmentonthestrengthofBFPC wasexplainedintheory． K eywords basaltfiber；polym erconcrete；couplingprocess；strength；scanningelectronicmicroscopy 玄武岩纤维 (BF)是 由玄武岩石料熔融后，通过 铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。BF生 产工艺产生的废弃物少，产品废弃后可直接转入生态 环境 中，无任何危害，具有抗拉强度高、性能稳 定、电 绝缘性好、抗腐蚀、阻燃、耐高温等多种优异性能 [1-2]。 目前玄武岩纤维相关研究主要集中在以下几方面：(1) 以 BF为增强材料 的水泥混凝土 的力学性能 ；(2)BF 和其他 纤维混合使 用的水泥混凝土的力学性能；(3) 酸碱性溶剂对 BF的强度影响；(4)偶联处理 后 BF的 表面状态及其强度的变化 f3-5]o前期研究了玄武岩纤 维树脂混凝土 (BFPC)的最佳组分 【6]，本实验在该基 础之上研究 BFPC的增强机理及 BF偶联处理时间对 BFPC强度 的影响，并确定 了最佳偶联时间，为 BFPC 材料的制备和应用提供参考。 1 实验部 分 1．1 原料 骨料 ：采用阜新市大巴沟玄武岩 ，玄武岩 密度为 2．78g／~m3，湿抗压强度为 114．2／~lPa，弹性模 收稿 日期 ：2016—04．05 基金项 目：国家 自然科 学基金 (51375219 o 通讯作者 ，E-mail：329833309@qq．com。 ．． 47．．量为 41．5GPa，泊松 比为 0．27。玄武岩经颚式粉碎机 粉碎为 5种粒径大小的颗粒 ，分别为 0．55~o．85mm、 0．85～1．2mlYl、1．2~2．5lnln、2．5～51Tlnl、5-101TII／1，其 质 量 比 为 7％、10％、20％、56．7％、6．3％；填料 ：采 用阜新 热 电厂产 Ⅲ 级粉煤灰 ，其平均粒径 50 m，主要成分 (w／％)为 ：AI203，30；SiO2；50；Fe203；9；S03，1．5。 还 含 有 CaO、MgO、Na20等。粉煤灰 中的 A1203、SiO2构 成铝硅酸玻璃体 ，具有化学活性，在 固化过程中作为 胶凝材料的一部分起增强作用。玄武岩纤维 (BF)：辽 宁金石科技集 团有 限公司生产 ，单丝直径为 15 m， 纤维长度为 1cm；黏合剂：E-44和 E一51环氧树脂 ；固 化剂：T-31；增韧剂：采用河南濮阳艺丰增韧剂有限公 司产邻苯二甲酸二丁酯(DBP)；偶联剂：KH一550。其 中 E44、E一51、T-31、DBP的质量 比为 28．8％、43．2％、 l8．O％、10．0％ 。 1-2 试件尺寸的确定 主要研究偶联处理对 BFPC 单轴抗压和劈裂抗拉J陛能的影响，两种性能测试均采 用 50mm~50mmx501rim的立方体试件。 1．3 试件制 备 1．3．1 BF偶联 处理 首先将 KH一550、无水 乙醇、水

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