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高温后冷却方式对玄武岩纤维混凝土力学性能的影响 被引量：4
1
作者 庞建勇 郑瑞琪 +3 位作者 胡秀月 孙健 徐国平 苏永强 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第1期92-101,共10页
高温处理后混凝土力学性能是工程建设中评价混凝土结构安全性能的重要指标之一。对不同玄武岩纤维(BF)掺量混凝土的力学性能进行了测试,将最优掺量的玄武岩纤维混凝土(BFRC)与普通混凝土(OC)进行高温处理(200、400、600、800℃),研究不... 高温处理后混凝土力学性能是工程建设中评价混凝土结构安全性能的重要指标之一。对不同玄武岩纤维(BF)掺量混凝土的力学性能进行了测试,将最优掺量的玄武岩纤维混凝土(BFRC)与普通混凝土(OC)进行高温处理(200、400、600、800℃),研究不同冷却方式(自然冷却和喷水冷却)对高温后BFRC性能劣化的影响,分析BFRC在不同温度和冷却方式下的力学性能变化规律。结果表明,当BF掺量为0.05%(体积分数)时,BFRC抗压强度、劈裂抗拉强度达到最大值,分别为50.2、3.5 MPa,较OC分别提高了14.87%、34.62%。BF的掺入能够有效增加混凝土的韧性以及抵抗开裂变形的能力。随着温度增加,BFRC试件的弹性模量减小但始终大于OC试件。同一冷却方式下OC的峰值应变均大于BFRC,不同冷却方式下的延性指数较常温均有所提高。 展开更多
关键词 混凝土 高温冷却 玄武岩纤维 力学性能 弹性模量 延性指数 韧性
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玄武岩纤维棒聚合物混凝土的弯曲韧性 被引量：2
2
作者 崔圣爱 徐李麟 +1 位作者 饶家锐 曹卓颖 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期99-105,共7页
研究了玄武岩纤维棒(BFB)的纤维增强指数I_(R)对玄武岩纤维棒聚合物混凝土(BFB-PC)韧性指标T_((2(n-1)))(n)的影响,通过分形理论探究了T_((2(n-1)))(n)与裂缝形貌的关系,并建立了弯曲韧性计算模型.结果表明:当IR=90.0时,BFB对BFB-PC的... 研究了玄武岩纤维棒(BFB)的纤维增强指数I_(R)对玄武岩纤维棒聚合物混凝土(BFB-PC)韧性指标T_((2(n-1)))(n)的影响,通过分形理论探究了T_((2(n-1)))(n)与裂缝形貌的关系,并建立了弯曲韧性计算模型.结果表明:当IR=90.0时,BFB对BFB-PC的增韧效果最优,此时BFB-PC的弯曲韧性比未掺BFB时提升了8.39倍;BFB的增韧阈值为IR=37.5和IR=90.0;当IR相同时,与未掺聚合物的混凝土相比,聚灰比为0.06的BFB-PC T_((2(n-1)))(n)更高;IR越大裂缝形貌越复杂,T(2(n-1))(n)与裂缝分形维数呈二次函数关系;本文提出的弯曲韧性计算模型准确描述了BFB对PC梁的增韧作用,其试验值与理论值的相对误差小于15.00%. 展开更多
关键词 聚合物混凝土 玄武岩纤维棒 纤维增强指数 韧性指标 分形维数
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短切玄武岩纤维对混凝土力学性能的影响 被引量：1
3
作者 张延年 卢禹先 +3 位作者 王广林 董浩 李志军 崔长青 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第3期82-86,共5页
为了提高混凝土的力学性能,研究短切玄武岩纤维对混凝土力学性能的影响规律。把不同体积掺量(0.25%、0.5%、0.75%、1.0%、1.25%)、不同长度(6 mm、12 mm)的短切玄武岩纤维掺入以C40混凝土为主的不同基体强度等级的混凝土中,进行立方体... 为了提高混凝土的力学性能,研究短切玄武岩纤维对混凝土力学性能的影响规律。把不同体积掺量(0.25%、0.5%、0.75%、1.0%、1.25%)、不同长度(6 mm、12 mm)的短切玄武岩纤维掺入以C40混凝土为主的不同基体强度等级的混凝土中,进行立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗弯强度试验,分析短切玄武岩纤维对混凝土力学性能产生的影响,并拟合出C40混凝土抗弯强度与短切玄武岩纤维体积掺量的数量关系。结果表明:同一掺量下,12 mm短切玄武岩纤维比6 mm短切玄武岩纤维提升混凝土力学性能效果更佳;C40混凝土在12 mm短切玄武岩纤维掺量为1%时,其立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、拉压比和抗弯强度对比未掺入玄武岩纤维的混凝土分别提高7.11%、30.00%、21.34%和24.89%,此时混凝土力学性能提升效果最佳。 展开更多
关键词 混凝土 玄武岩纤维 抗压强度 劈裂抗拉强度 拉压比 抗弯强度
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玄武岩纤维对聚氨酯改性沥青混合料水稳定性提升研究 被引量：2
4
作者 栾利强 余和德 +2 位作者 文双寿 任俊颖 宋星君 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期269-273,共5页
为解决聚氨酯改性沥青混合料水稳定性不良的缺陷,通过浸水马歇尔试验、冻融循环条件下的劈裂试验、低温弯曲试验,研究不同玄武岩纤维掺量下聚氨酯改性沥青混合料的抗水损害能力。结果表明:在冻融循环作用下,玄武岩纤维降低了沥青混合料... 为解决聚氨酯改性沥青混合料水稳定性不良的缺陷,通过浸水马歇尔试验、冻融循环条件下的劈裂试验、低温弯曲试验,研究不同玄武岩纤维掺量下聚氨酯改性沥青混合料的抗水损害能力。结果表明:在冻融循环作用下,玄武岩纤维降低了沥青混合料水损作用造成的空隙率变化,增强了沥青间的粘附性,当纤维掺量为0.3%时,其提升作用最强,残留稳定度和劈裂强度比分别提升了10.9%、32.3%,有效降低了冻融循环引起的弯拉强度与弯拉应变的下降速率,增强沥青混合料之间的粘结力,聚氨酯沥青混合料的水稳定性能得到提高。 展开更多
关键词 沥青混合料 聚氨酯 水稳定性 玄武岩纤维 冻融循环
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高温下玄武岩纤维增强地质聚合物混凝土的动态压缩力学行为 被引量：1
5
作者 冷玲倻 张鹏飞 梁文文 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第3期914-921,共8页
为研究高温下玄武岩纤维增强地质聚合物混凝土(BFRGC)的动态压缩力学行为,本文制备了纤维体积掺量为0%、0.1%、0.2%、0.3%的BFRGC试件,并对其进行了不同温度(20、200、400、600、800℃)下的动态冲击试验。结果表明:BFRGC试件静态抗压强... 为研究高温下玄武岩纤维增强地质聚合物混凝土(BFRGC)的动态压缩力学行为,本文制备了纤维体积掺量为0%、0.1%、0.2%、0.3%的BFRGC试件,并对其进行了不同温度(20、200、400、600、800℃)下的动态冲击试验。结果表明:BFRGC试件静态抗压强度、动态抗压强度和比能量吸收具有明显的温度强化效应和高温损伤效应,峰值应变表现出显著的温度塑化效应。BFRGC试件的静态抗压强度、动态抗压强度的温度阀值为400℃。随着温度的升高,BFRGC试件的静态抗压强度、动态抗压强度和比能量吸收均先增大后减小,峰值应变不断增大。掺加适量的玄武岩纤维可以提高常温及高温下地质聚合物混凝土的静态抗压强度和动态力学性能,且其最佳掺量为0.1%。 展开更多
关键词 地质聚合物混凝土 玄武岩纤维 动态力学性能 高温 分离式霍普金森压杆(SHPB)
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BFRP筋回收轮胎钢纤维混凝土黏结性能分析 被引量：1
6
作者 范小春 黄祎晨 +1 位作者 张澳 徐伟 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期389-397,共9页
对玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋在回收轮胎钢纤维(RTSF)混凝土中的黏结性能进行了试验和分析研究.对不同RTSF体积掺量、BFRP筋直径和嵌入长度的试件进行了拉拔试验,研究其对黏结破坏模式、黏结滑移响应和黏结强度的影响,并提出了BFRP... 对玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋在回收轮胎钢纤维(RTSF)混凝土中的黏结性能进行了试验和分析研究.对不同RTSF体积掺量、BFRP筋直径和嵌入长度的试件进行了拉拔试验,研究其对黏结破坏模式、黏结滑移响应和黏结强度的影响,并提出了BFRP筋RTSF混凝土的黏结滑移理论模型.结果表明:BFRP筋RTSF混凝土黏结破坏类型包括拔出破坏、劈裂破坏以及拔出且劈裂破坏;BFRP筋直径对黏结破坏模式无显著影响,而RTSF体积掺量、BFRP筋直径和嵌入长度均对黏结强度有较大影响,且RTSF体积掺量与极限黏结强度呈正相关,BFRP筋直径和嵌入长度对其影响与之相反;当RTSF体积掺量从0增大至1.5%时,其极限黏结强度最大可提高约23.87%.与已有模型相比,所提出的黏结滑移理论模型对BFRP筋RTSF混凝土的黏结滑移曲线具有更高的拟合精度. 展开更多
关键词 bfrp筋 回收轮胎钢纤维(RTSF)混凝土 拉拔试验 黏结应力-滑移曲线
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BFRP筋与超高性能纤维混凝土黏结性能试验研究
7
作者 陈家豪 林春志 +4 位作者 杜明芳 静行 韩建军 苏凯 耿圣林 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第7期63-68,共6页
为探究玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋与超高性能纤维混凝土(UHPFRC)之间的黏结性能,通过中心拉拔试验,对BFRP-UHPFRC试件破坏模式、黏结-滑移曲线进行分析,且探讨了筋材直径、单一纤维及钢-PVA混杂纤维对黏结强度的影响。结果表明,试... 为探究玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋与超高性能纤维混凝土(UHPFRC)之间的黏结性能,通过中心拉拔试验,对BFRP-UHPFRC试件破坏模式、黏结-滑移曲线进行分析,且探讨了筋材直径、单一纤维及钢-PVA混杂纤维对黏结强度的影响。结果表明,试件破坏模式包括BFRP筋拔出破坏与拉断破坏。BFRP筋直径的增大将导致黏结强度降低。随着单一纤维掺量增加,黏结强度呈先增大后减小的趋势。而相较于单一纤维,钢-PVA混杂纤维显著提高了试件的黏结强度,当掺入1%钢纤维和0.5%PVA纤维时,黏结强度最高(25.35 MPa)。此外,通过灰狼算法优化的支持向量回归模型实现对黏结强度的预测,预测值与实际值拟合较好。 展开更多
关键词 bfrp筋 超高性能纤维混凝土 黏结强度 混杂纤维 灰狼算法 支持向量回归
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硅烷偶联剂改性的短切玄武岩纤维增强三元乙丙橡胶复合材料的研究
8
作者 李辉 张卜方 +6 位作者 赵春霞 向东 王斌 程金波 黄浩然 张旭文 武元鹏 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期199-204,211,共7页
将玄武岩纤维(BF)用硅烷偶联剂KH570改性后,制备了玄武岩纤维增强三元乙丙橡胶(E-BF7)复合材料,研究了玄武岩纤维用量对复合材料力学性能、热稳定性、动态热力学性能、耐水性能以及耐化学液体性能的影响。结果表明:与未加纤维的三元乙... 将玄武岩纤维(BF)用硅烷偶联剂KH570改性后,制备了玄武岩纤维增强三元乙丙橡胶(E-BF7)复合材料,研究了玄武岩纤维用量对复合材料力学性能、热稳定性、动态热力学性能、耐水性能以及耐化学液体性能的影响。结果表明:与未加纤维的三元乙丙橡胶相比,添加15份KH570改性的玄武岩纤维BF7得到的三元乙丙橡胶复合材料E-BF7-15,拥有更好的综合性能。其拉伸强度从12.49MPa提高到14.50MPa,提高了16.1%,撕裂强度从41.47MPa提高到51.67MPa,提高了24.6%,其耐水性和耐化学液体性能也得到明显提升。 展开更多
关键词 三元乙丙橡胶 玄武岩纤维 复合材料 纤维改性 硅烷偶联剂
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钢-玄武岩混杂纤维混凝土压力管道有限元分析 被引量：1
9
作者 吴海林 陈刚 +1 位作者 刘杰 周赟弢 《三峡大学学报（自然科学版）》 北大核心 2024年第1期7-13,共7页
重点研究了掺入钢-玄武岩的混杂纤维混凝土对水电站压力管道外包混凝土承载特性、开裂后裂缝形态以及钢衬和钢筋应力的影响.对10组不同掺量的钢-玄武岩混杂纤维钢筋混凝土试件进行轴向拉伸试验,获得了钢-玄武岩混杂纤维混凝土的相关力... 重点研究了掺入钢-玄武岩的混杂纤维混凝土对水电站压力管道外包混凝土承载特性、开裂后裂缝形态以及钢衬和钢筋应力的影响.对10组不同掺量的钢-玄武岩混杂纤维钢筋混凝土试件进行轴向拉伸试验,获得了钢-玄武岩混杂纤维混凝土的相关力学性能参数.以三峡水电站钢衬钢筋混凝土压力管道结构为例,利用有限元软件对钢-玄武岩混杂纤维的掺入对压力管道钢材应力、管道外包混凝土裂缝扩展与裂缝宽度的影响进行分析.结合三峡水电站压力管道结构的大比尺模型试验结果,对比分析了钢衬钢筋钢-玄武岩混杂纤维混凝土压力管道与常规钢衬钢筋混凝土压力管道两种方案下的钢衬及钢筋应力.结果表明,掺入钢-玄武岩混杂纤维后压力管道结构整体受力更加均匀,且管道外包混凝土的裂缝数量和裂缝宽度也有显著的降低,同时压力管道的钢衬及钢筋应力明显降低. 展开更多
关键词 钢-玄武岩混杂纤维 压力管道 轴向拉伸试验 有限元分析
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复合绝缘材料用连续玄武岩纤维老化特性及机理
10
作者 刘云鹏 张铭嘉 +3 位作者 于红 马龙 符小桃 刘贺晨 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3598-3606,共9页
探究连续玄武岩纤维在各类介质环境下的稳定性对于拓展其在复合绝缘材料上的应用至关重要。为此,文中比对了10组不同产地的连续玄武岩纤维与无碱玻璃纤维在酸性环境、碱性环境、富盐环境以及高温富盐环境下的老化特征差异,分析了连续玄... 探究连续玄武岩纤维在各类介质环境下的稳定性对于拓展其在复合绝缘材料上的应用至关重要。为此,文中比对了10组不同产地的连续玄武岩纤维与无碱玻璃纤维在酸性环境、碱性环境、富盐环境以及高温富盐环境下的老化特征差异,分析了连续玄武岩纤维的老化机理,通过灰色关联分析明确了构成玄武岩纤维耐候性的关键成分。结果表明:超过50%的玄武岩纤维样本拥有优于无碱玻璃纤维的耐盐碱环境的能力;碱性环境下,Si、Al、B元素与OH−的反应性造成两类纤维损伤,其中玄纤由于内部高含量的Ca、Mg,更易形成氢氧化物附着于纤维表面,降低了损伤程度;富盐环境下纤维表层的Ca、Na、K等元素扩散至溶液,导致了纤维表层结构疏松,且在介质渗透溶胀的作用下形成缺陷,致使两类纤维强度同步下降,但在老化周期内玄武岩纤维仍呈现出更高的力学特征。综上,玄武岩纤维更适于应用在盐碱重污秽地区的中低压复合绝缘产品或高力学需求的电工材料。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 无碱玻璃纤维 关联分析 老化 性能对比
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玄武岩纤维纳米改性对增强环氧复合材料绝缘与力学性能的影响
11
作者 刘贺晨 于云飞 +5 位作者 张铭嘉 于红 李乐 刘云鹏 杨红军 田正波 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第6期29-36,共8页
使用纳米氧化铝对玄武岩纤维进行表面改性,采用层压法制造改性玄武岩纤维/环氧树脂复合材料(BFRP),并研究纳米Al_(2)O_(3)含量对改性复合材料绝缘与力学性能的影响。结果表明:质量分数为1.0%的纳米Al_(2)O_(3)改性的玄武岩纤维复合材料(... 使用纳米氧化铝对玄武岩纤维进行表面改性,采用层压法制造改性玄武岩纤维/环氧树脂复合材料(BFRP),并研究纳米Al_(2)O_(3)含量对改性复合材料绝缘与力学性能的影响。结果表明:质量分数为1.0%的纳米Al_(2)O_(3)改性的玄武岩纤维复合材料(1.0K-BFRP)界面改性效果最佳。与未改性的复合材料相比,1.0K-BFRP的介质损耗因数降低了38.13%,沿面闪络电压提高了42.96%,击穿电压提高了33.96%,表现出更加优越的绝缘性能;拉伸强度、弯曲强度、层间剪切强度分别提高了26.46%、48.19%、66.06%,玻璃化转变温度提高了4.49℃。 展开更多
关键词 纳米氧化铝 玄武岩纤维 界面改性 复合材料
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玄武岩纤维增强复合材料拉挤圆管抗弯性能研究 被引量：1
12
作者 孙胜江 李航宇 邢丽丽 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期39-46,共8页
为使玄武岩纤维增强复合材料(Basalt Fiber Reinforced Polymer,BFRP)拉挤圆管在桥梁工程中得到更广泛地应用,对其抗弯性能进行试验及有限元分析。对2根长度为750 mm的BFRP拉挤圆管进行三点抗弯试验;采用LS-DYNA有限元软件对试验过程进... 为使玄武岩纤维增强复合材料(Basalt Fiber Reinforced Polymer,BFRP)拉挤圆管在桥梁工程中得到更广泛地应用,对其抗弯性能进行试验及有限元分析。对2根长度为750 mm的BFRP拉挤圆管进行三点抗弯试验;采用LS-DYNA有限元软件对试验过程进行模拟,验证有限元模拟的正确性;在保持BFRP拉挤圆管总厚度不变的条件下,研究内、外层双向纤维布的铺设厚度和角度对抗弯性能的影响。结果表明:试件从加载至破坏分为线弹性阶段、下降阶段和残余阶段,试件破坏后残余强度较大且卸载后迅速回弹恢复几何形状;有限元模拟试件的荷载~滑移曲线、失效现象和试验结果吻合较好,有限元模拟正确;布置适量厚度的内、外层双向纤维布可以提高试件的抗弯承载力;将内、外层双向纤维布铺设方向由90°变为45°后,抗弯承载力进一步提高,随着外层45°纤维布厚度增加,破坏时的挠度下降。建议制作BFRP拉挤圆管时,布置适量厚度的双向纤维布,角度以45°为宜。 展开更多
关键词 桥梁工程 玄武岩纤维增强复合材料 拉挤圆管 抗弯性能 铺设角度 铺设厚度 三点抗弯试验 有限元法
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不同直径玄武岩纤维对沥青混合料性能影响
13
作者 康爱红 王卡 +3 位作者 孔贺誉 祁妍娟 吴星 寇长江 《扬州大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期74-78,共5页
为研究玄武岩纤维直径参数对AC-13C型沥青混合料性能的影响,对7, 13, 25μm三种不同直径纤维改性后的沥青混合料的高温性能、低温性能和抗裂性能进行检测和对比分析,并结合滑移理论分析玄武岩纤维的直径对混合料中增强作用的影响.结果表... 为研究玄武岩纤维直径参数对AC-13C型沥青混合料性能的影响,对7, 13, 25μm三种不同直径纤维改性后的沥青混合料的高温性能、低温性能和抗裂性能进行检测和对比分析,并结合滑移理论分析玄武岩纤维的直径对混合料中增强作用的影响.结果表明,不同直径的玄武岩纤维在不同程度上增强了沥青混合料的高温、低温、抗裂性能,在相同玄武岩纤维掺量下,纤维的直径越小,其对沥青混合料的增强效果越明显,这是由于纤维直径越小时滑移率越小,混合料性能增强效果越好. 展开更多
关键词 玄武岩纤维 纤维直径 路用性能 纤维复合材料 滑移理论
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玄武岩纤维再生混凝土高温水冷损伤试验研究
14
作者 王晓磊 许登钰 +2 位作者 李彦苍 刘历波 曹志鹏 《水电能源科学》 北大核心 2024年第3期83-87,共5页
为研究消防喷水灭火对纤维再生混凝土力学特性的影响,以玄武岩纤维(BF)体积掺量和历经最高温度为变化参数,共设计90个玄武岩纤维再生混凝土(BFRC)标准立方体试块,进行高温喷水冷却和抗压强度—声发射(AE)试验,探讨BF体积掺量和历经最高... 为研究消防喷水灭火对纤维再生混凝土力学特性的影响,以玄武岩纤维(BF)体积掺量和历经最高温度为变化参数,共设计90个玄武岩纤维再生混凝土(BFRC)标准立方体试块,进行高温喷水冷却和抗压强度—声发射(AE)试验,探讨BF体积掺量和历经最高温度对BFRC力学性能的影响。结果表明,当温度升到1 000℃,试块表面脱落,骨料全部露出,试块的完整性遭到严重破坏;试块的剩余抗压强度在温度为200~400℃时下降趋缓,抵抗高温的效果明显;BFRC的高温喷水冷却受压损伤过程可分为初期压密与裂纹萌生阶段、裂纹扩展汇集阶段和峰后破坏阶段,各阶段的声发射振铃累计计数具有明显差异;拟合得到消防喷水灭火后BFRC抗压强度计算公式,可为评估不同BF体积掺量及历经最高温度对BFRC抗压强度的影响提供参考。 展开更多
关键词 高温喷水冷却 玄武岩纤维 再生混凝土 剩余抗压强度 振铃累计计数
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玄武岩纤维对C40混凝土高温后碳化的抑制作用
15
作者 钟曦 张超 +4 位作者 张博超 李宇航 卢丽敏 秦钰雯 姬永生 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第10期16-20,31,共6页
隧道衬砌混凝土的碳化问题尤为突出,而玄武岩纤维混凝土(BFRC)作为适用于隧道结构的高性能混凝土,其在常温下和火灾后的碳化机理尚不明确。开展了C40混凝土和玄武岩纤维混凝土的高温试验和快速碳化试验,监测了BFRC碳化深度的发展规律。... 隧道衬砌混凝土的碳化问题尤为突出,而玄武岩纤维混凝土(BFRC)作为适用于隧道结构的高性能混凝土,其在常温下和火灾后的碳化机理尚不明确。开展了C40混凝土和玄武岩纤维混凝土的高温试验和快速碳化试验,监测了BFRC碳化深度的发展规律。基于半经验半理论模型,引入混凝土高温烧损层深度和高温后碳化速率等参数,建立了BFRC高温后碳化深度预测模型,分析了玄武岩纤维对混凝土高温后碳化深度发展的抑制作用。结果表明:掺入适量玄武岩纤维后,混凝土常温下碳化速率降低为原来的82%,高温烧损层深度大大降低,高温后碳化系数随温度的升高降低比例从21.5%达到37.5%,明显抑制了高温对混凝土碳化发展的影响,从而显著提高了混凝土的抗碳化性能。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 高温 烧损层 碳化深度 碳化系数 抑制作用
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玄武岩纤维对3D打印混凝土力学性能的影响
16
作者 裴强 张禄玺 +4 位作者 崔迪 杨雨航 宫泽晨 胡顺彩 丁彧 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期199-209,共11页
为探究玄武岩纤维对3D打印混凝土力学性能的影响,设计0%、0.25%、0.50%、0.75%和1.00%共5种不同玄武岩纤维掺量,通过单轴压缩、三点弯曲和层间双剪试验分析玄武岩纤维掺量对3D打印混凝土力学性能的影响,并利用双目倒置金相显微镜和扫描... 为探究玄武岩纤维对3D打印混凝土力学性能的影响,设计0%、0.25%、0.50%、0.75%和1.00%共5种不同玄武岩纤维掺量,通过单轴压缩、三点弯曲和层间双剪试验分析玄武岩纤维掺量对3D打印混凝土力学性能的影响,并利用双目倒置金相显微镜和扫描电子显微镜从微观形貌层面分析玄武岩纤维增强混凝土力学性能的作用机制。研究结果表明:掺加玄武岩纤维可显著提升3D打印混凝土结构的力学性能。随着纤维掺量的增加,抗压和层间抗剪强度呈现出先增加后减小的趋势,掺量为0.50%时共同达到最优,相较于未掺入玄武岩纤维的混凝土分别提高了28%和61%;抗折强度则随着纤维掺量增加一直增加,掺量为1.00%时效果最佳,相较于未掺入玄武岩纤维的混凝土提高了21%。打印材料力学性能存在各向异性,沿Z方向加载时抗压和抗折强度最高,Y方向最低;随着纤维掺量增加,力学性能各向异性逐渐增大。结合试验结果和电镜扫描结果可知,玄武岩纤维优异的抗拉性能够抑制裂缝的产生与扩展,从而提升3D打印混凝土结构的整体力学性能。 展开更多
关键词 3D打印混凝土 玄武岩纤维 力学性能 各向异性 微观形貌
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冻融循环下玄武岩纤维混凝土冲击力学性能预测模型
17
作者 李艳 何峻宇 +5 位作者 翟越 李昌昊 贾宇 谢梓涵 殷溥隆 梁文彪 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期768-777,共10页
冻融循环下纤维混凝土的劣化规律是寒区服役混凝土工程安全性和耐久性评价的重要依据,现有服役混凝土工程的安全性和耐久性评价的研究具有工作量大、成本高、周期长等特点,构建基于机器学习的高精度力学性能预测模型已成为本领域研究热... 冻融循环下纤维混凝土的劣化规律是寒区服役混凝土工程安全性和耐久性评价的重要依据,现有服役混凝土工程的安全性和耐久性评价的研究具有工作量大、成本高、周期长等特点,构建基于机器学习的高精度力学性能预测模型已成为本领域研究热点。为探究冻融循环后玄武岩纤维混凝土冲击力学性能的高精度预测模型,采用SHPB装置对冻融循环后BFRC开展动态冲击压缩力学性能试验,并构建机器学习-Optuna混合预测模型,对60组以玄武岩纤维体积掺量、冻融循环次数、动荷载冲击速度为影响因素建立的动态峰值应力样本数据集进行预测。结果表明:k近邻、Lasso、多层感知机、极度梯度提升树和随机森林5种经典机器学习模型的预测准确度均较高,说明机器学习算法对于冻融循环后BFRC动态力学性能预测具有良好的预测效果,其中随机森林算法为最优预测算法;RF-Optuna混合预测模型显示出0.9754的拟合优度,具有良好的预测精度;非数据集工况预测表明,该混合模型对于各影响因素均具有良好泛化能力。研究成果可为冻融循环条件下BFRC动态力学性能的快捷精准预测提供参考。 展开更多
关键词 动态力学性能预测 玄武岩纤维混凝土 冻融循环 随机森林模型 Optuna框架优化
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玄武岩纤维对混凝土抗冻性能的影响
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作者 杨洋 董玉文 卢海龙 《水力发电》 CAS 2024年第7期111-115,共5页
为研究玄武岩纤维掺量对混凝土抗冻性能的影响及作用机理,开展了快速冻融试验和微观孔隙试验,研究了4种不同玄武岩纤维体积掺量(0、0.1%、0.2%、0.3%)混凝土冻融循环过程中的外观、质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度、抗折强度、冲... 为研究玄武岩纤维掺量对混凝土抗冻性能的影响及作用机理,开展了快速冻融试验和微观孔隙试验,研究了4种不同玄武岩纤维体积掺量(0、0.1%、0.2%、0.3%)混凝土冻融循环过程中的外观、质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度、抗折强度、冲击弹性波波速损失率及气泡特征参数的变化规律,并通过灰熵分析法对玄武岩纤维改善混凝土性能的微观机理进行了研究。结果表明:混凝土各项性能随着冻融循环次数的增加而逐渐降低;掺加玄武岩纤维能够提高混凝土抗冻性能且存在最优掺量;玄武岩纤维混凝土宏观性能的改变与气孔比表面积、含气量、弦长>200 nm气孔频率等微观孔隙参数之间呈一定的相关性;玄武岩纤维掺量为0.2%时对混凝土抗冻性能的改善效果最佳。 展开更多
关键词 玄武岩纤维混凝土 抗冻性能 微观机理 灰熵
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玄武岩纤维遏制作用下的砾类土管涌试验研究
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作者 陈亮 卢周洲 滕耀宗 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期689-696,共8页
管涌如果无法及时得到遏制,会导致大量土体流失以致堤防溃决。为研究管涌发生环节时使用玄武岩纤维的遏制作用,拟通过室内管涌试验,从孔压、水力梯度、渗透系数、流速、颗粒流失等方面,研究不同纤维含量和纤维长度的玄武岩纤维对管涌发... 管涌如果无法及时得到遏制,会导致大量土体流失以致堤防溃决。为研究管涌发生环节时使用玄武岩纤维的遏制作用,拟通过室内管涌试验,从孔压、水力梯度、渗透系数、流速、颗粒流失等方面,研究不同纤维含量和纤维长度的玄武岩纤维对管涌发生发展的遏制效应。结果表明,玄武岩纤维的加入使得缺级配砾类土体的迁移通道变得更加曲折和狭窄,从而遏制整个土体的管涌发展。同等玄武岩纤维含量下玄武岩纤维缺级配砾类土存在最佳的纤维长度遏制管涌发展。纤维长度过长,增大了土体的迁移路径同时也使迁移通道相对变宽;纤维长度越短使得细颗粒的迁移通道变得更加狭窄,更加容易造成局部堵塞,进一步使得管涌继续从其他方向发展,造成颗粒的进一步流失。 展开更多
关键词 管涌 土工合成材料 玄武岩纤维 砾类土
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玄武岩纤维橡胶混凝土的抗冲磨性能
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作者 李双喜 魏昆仑 姜春萌 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第6期175-182,共8页
为提高混凝土的抗冲磨性能,研究粒状、针状、粉状橡胶对混凝土抗冲磨性能的影响,在粒状橡胶混凝土基础上掺入玄武岩纤维,研究纤维橡胶复合时混凝土的抗冲磨性能,结合SEM观察微观形貌,并分析其抗冲磨增强机理,运用分形维数表征混凝土磨... 为提高混凝土的抗冲磨性能,研究粒状、针状、粉状橡胶对混凝土抗冲磨性能的影响,在粒状橡胶混凝土基础上掺入玄武岩纤维,研究纤维橡胶复合时混凝土的抗冲磨性能,结合SEM观察微观形貌,并分析其抗冲磨增强机理,运用分形维数表征混凝土磨损过程的形貌变化情况,并讨论分形维数与磨损程度的关系。结果表明:掺入15%的粒状、针状与粉状橡胶时,混凝土的抗冲磨强度分别提高了140.24%、157.96%、83.88%;当玄武岩纤维掺量为0.1%时,粒状橡胶混凝土抗冲磨强度提高了11.63%,纤维和橡胶能在不同层面上发挥作用,共同增强抗冲磨性能;混凝土磨损程度可用分形维数表征,随着时间的增加,混凝土磨损越严重,分形维数越大,得到了分形维数与质量损失率和体积损失率的关系,并建立了曲线方程。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 橡胶混凝土 抗冲磨性能 分形维数
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