掺玄武岩纤维水泥固化风积砂路用性能研究

发布时间：2020-04-26 17:42

【摘要】：玄武岩纤维作为一种新型“绿色”材料,因其原材料的天然性,性能的综合性(耐酸、耐碱、耐高低温及良好的力学性能等)被广泛应用于建筑行业。水泥固化风积砂材料本身强度较低,作为穿沙公路基层材料使用时,易在行车荷载的反复作用下产生裂缝。本文结合玄武岩纤维的优良特性及水泥固化风积砂材料的缺点,对掺玄武岩纤维水泥固化风积砂无侧限抗压强度、间接抗拉强度、抗冻性及温缩性能等路用性能进行试验研究。具体研究内容如下:(1)采用无侧限抗压强度试验和间接抗拉强度试验,测定不同玄武岩纤维质量掺量、不同水泥掺量及不同龄期对水泥固化风积砂力学强度的变化规律,试验结果表明掺入玄武岩纤维,可以显著提高水泥固化风积砂的抗压强度及抗拉强度;根据不同纤维掺量试件强度值对比,分析发现玄武岩纤维掺量在0.5%为宜;随着水泥掺量及养护龄期的增加,水泥固化风积砂的力学性能均得到提高;(2)采用冻融循环试验及温缩试验,测定不同玄武岩纤维掺量、不同水泥掺量对水泥固化风积砂抗冻性及温度收缩性能的影响,试验结果表明纤维在0.5%范围内时,试件的抗冻性及温缩性能均得到了明显提升,纤维掺量超出适量范围内时,试件的抗冻性和抗温度收缩性的提升幅度有所下降;随着水泥掺量的增加,试件的抗冻性得到提高但其温缩性能却有所下降;(3)从经济角度,通过对内蒙穿沙公路的调查分析,总结得出掺玄武岩纤维水泥固化风积砂基层具有良好的经济效益及推广前景。
【图文】：

玄武岩纤维,短切

故纤维的成本价格并不高。（4）相容性。玄武岩纤维属于硅酸，用它与其他材料混合时易分散，易拌合。因此玄武岩纤维（CBF）是是名副环保材料，是替代聚丙烯（PP）、聚丙烯腈（PAN）的极具竞争力的产品。我玄武岩纤维列为我国重点发展的四大纤维之一[41]，在我国基本上实现了工业。判断纤维是否适合做水泥固化风积砂基层材料掺加剂，主要看以下几方面指标(1) 是否能够适应水泥固化风积砂材料中的高碱环境，即耐碱性良好；(2) 均匀分布的性能是否良好，能够在水泥固化风积砂中均匀分散；(3) 纤维本身的力学性能即抗拉、抗剪性能是否良好；(4) 纤维材料本身的价格是否经济，适用于公路基层；纤维形态如图 2-1，其物理性质见下表 2-3：表 2-3 玄武岩纤维的物理性质Tab.2-3 Physical properties of basalt fibers长度（mm）直径（μm）密度（ɡ/cm3）断裂强度(MPa）弹性模量(GPa)断裂延伸6 17 2.63-2.65 2800-3200 75-90 3.1

风积砂,玄武岩纤维

故纤维的成本价格并不高。（4）相容性。玄武岩纤维属于硅酸，用它与其他材料混合时易分散，易拌合。因此玄武岩纤维（CBF）是是名副环保材料，是替代聚丙烯（PP）、聚丙烯腈（PAN）的极具竞争力的产品。我玄武岩纤维列为我国重点发展的四大纤维之一[41]，在我国基本上实现了工业。判断纤维是否适合做水泥固化风积砂基层材料掺加剂，主要看以下几方面指标(1) 是否能够适应水泥固化风积砂材料中的高碱环境，，即耐碱性良好；(2) 均匀分布的性能是否良好，能够在水泥固化风积砂中均匀分散；(3) 纤维本身的力学性能即抗拉、抗剪性能是否良好；(4) 纤维材料本身的价格是否经济，适用于公路基层；纤维形态如图 2-1，其物理性质见下表 2-3：表 2-3 玄武岩纤维的物理性质Tab.2-3 Physical properties of basalt fibers长度（mm）直径（μm）密度（ɡ/cm3）断裂强度(MPa）弹性模量(GPa)断裂延伸6 17 2.63-2.65 2800-3200 75-90 3.1
【学位授予单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U414

【参考文献】