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BFRP筋与玄武岩纤维再生混凝土黏结性能试验与预测
1
作者 陈家豪 刘立 +4 位作者 石浩然 黄海荣 王英彬 薛宇航 韩建军 《混凝土》 北大核心 2025年第7期31-37,共7页
为探究玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋与玄武岩纤维再生混凝土(BFRAC)之间的黏结性能,开展中心拉拔试验,制备42个试件以研究筋材直径、筋材表面特征及再生混凝土粗骨料取代率对黏结强度的影响。并采用随机森林(RF)算法建立黏结强度预... 为探究玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋与玄武岩纤维再生混凝土(BFRAC)之间的黏结性能,开展中心拉拔试验,制备42个试件以研究筋材直径、筋材表面特征及再生混凝土粗骨料取代率对黏结强度的影响。并采用随机森林(RF)算法建立黏结强度预测模型。研究结果表明:黏结强度随着BFRP筋直径的增大逐渐增大;黏结强度随着再生粗骨料取代率的增加逐渐降低;BFRP筋表面特征对黏结强度有较大影响,经表面黏砂处理的BFRP筋的黏结强度高于经表面喷砂处理的BFRP筋。随机森林回归预测模型对黏结强度具有良好的预测能力,预测精度较高。进一步完善了BFRP筋与混凝土之间的黏结机理,为BFRP筋在混凝土结构中的应用提供了依据。 展开更多
关键词 bfrp筋 玄武岩纤维再生混凝土 中心拉拔试验 黏结强度 随机森林
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玄武岩纤维长度对混凝土力学性能和抗冻性能的影响 被引量：4
2
作者 黄杰超 陈洪科 《功能材料》 北大核心 2025年第3期3194-3201,共8页
以4种不同长度(3,6,9和12 mm)的短切玄武岩纤维掺入混凝土中,固定纤维的掺杂量,研究了短切玄武岩纤维的长度对混凝土力学性能、微观形貌、孔结构和抗冻性能的影响。结果表明,短切纤维对混凝土流动性的阻碍作用较小,长度超过6 mm的纤维... 以4种不同长度(3,6,9和12 mm)的短切玄武岩纤维掺入混凝土中,固定纤维的掺杂量,研究了短切玄武岩纤维的长度对混凝土力学性能、微观形貌、孔结构和抗冻性能的影响。结果表明,短切纤维对混凝土流动性的阻碍作用较小,长度超过6 mm的纤维在混凝土中易发生团聚形成纤维束,从而降低混凝土的流动度,削弱纤维对混凝土的增韧效果。6 mm纤维掺杂的混凝土试样的抗压强度和抗折强度达到了最大值,分别为46.8和8.8 MPa,具有更大的延性和韧性。当快速冻融循环次数达到100次时,6 mm纤维掺杂的混凝土的质量损失率最低仅0.29%,相对动弹性模量高达86.94%。通过CT扫描分析得出,6 mm纤维掺杂的混凝土的孔隙率最低仅0.62%,孔隙平均体积最小为0.332 mm^(3)。综合可知,6 mm长度的玄武岩纤维对混凝土的力学性能和抗冻性能提升效果最大。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 混凝土 冻融循环测试 力学性能 损伤机理
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玄武岩-聚丙烯混杂纤维再生混凝土力学性能试验研究 被引量：2
3
作者 龚建伍 田富磊 杨泰华 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第2期92-99,共8页
以玄武岩-聚丙烯混杂纤维再生混凝土为研究对象,设计正交试验,分析玄武岩纤维(BF)体积掺量、聚丙烯纤维(PPF)体积掺量和再生粗骨料(RCA)取代率对混凝土力学性能的影响。结果表明:(1)两种纤维呈现出正混杂效应,在相应的最优掺量下,混杂... 以玄武岩-聚丙烯混杂纤维再生混凝土为研究对象,设计正交试验,分析玄武岩纤维(BF)体积掺量、聚丙烯纤维(PPF)体积掺量和再生粗骨料(RCA)取代率对混凝土力学性能的影响。结果表明:(1)两种纤维呈现出正混杂效应,在相应的最优掺量下,混杂纤维再生混凝土的抗压、劈拉、轴压和抗折等强度指标的最大增幅分别为9.7%、35.2%、10.6%和20.1%。(2)RCA取代率控制在30%内不会显著改变混凝土的力学性能,当取代率超过30%时,随取代率增加混凝土强度显著降低。(3)RCA取代率对混杂纤维再生混凝土综合力学性能的影响最为显著,BF掺量次之,PPF掺量再次;BF体积掺量为0.1%、PPF体积掺量为0.15%、RCA取代率为30%时,再生混凝土具有相对最优的综合力学性能。(4)随着纤维掺量的递增,再生混凝土的破坏特征由脆性破坏逐渐过渡为一定程度的塑性破坏。 展开更多
关键词 再生混凝土 混杂纤维 玄武岩纤维 聚丙烯纤维 力学性能 正交试验
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玄武岩纤维对3D打印混凝土层间黏结性能的影响 被引量：1
4
作者 裴强 杨雨航 +2 位作者 钟颖竹 祁鹏飞 张禄玺 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第7期2465-2473,共9页
本文对掺加玄武岩纤维的3D打印混凝土层间黏结性能进行研究,设计并打印了玄武岩纤维掺量分别为0%、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%(质量分数)的3D打印混凝土试件。通过流变性能、层间抗拉和层间抗剪试验,分析玄武岩纤维对3D打印混凝土宏... 本文对掺加玄武岩纤维的3D打印混凝土层间黏结性能进行研究,设计并打印了玄武岩纤维掺量分别为0%、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%(质量分数)的3D打印混凝土试件。通过流变性能、层间抗拉和层间抗剪试验,分析玄武岩纤维对3D打印混凝土宏观层间黏结性能的影响,并结合SEM和BET对掺加玄武岩纤维的3D打印混凝土的微观结构进行分析,讨论了微观结构对宏观层间黏结性能的影响。结果表明:相较于未掺玄武岩纤维的3D打印混凝土,掺加玄武岩纤维的3D打印混凝土的流变性能、层间抗拉强度和层间抗剪强度都得到提升;玄武岩纤维能够在水泥浆体中桥接裂缝,抑制界面区微裂缝的扩展,但玄武岩纤维掺量过高则会导致3D打印混凝土孔隙率增加,从而降低层间黏结性能;当玄武岩纤维掺量为0.6%时,3D打印混凝土的层间黏结性能显著提升,层间抗拉强度和层间抗剪强度分别达到3.51和6.26 MPa。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 3D打印混凝土 纤维掺量 层间黏结性能 微观结构
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不同成膜剂组分涂层改性对玄武岩纤维复合材料的耐湿热性能影响研究
5
作者 刘贺晨 吴鹏 +3 位作者 刘云鹏 薛伟 龚运 林浩凡 《绝缘材料》 北大核心 2025年第8期119-129,共11页
玄武岩纤维具有良好的绝缘性能、力学性能以及高温、化学环境下的性能稳定性,由其制成的玄武岩纤维复合材料芯棒(BFRP)在电工绝缘装备领域逐步得到了推广和应用。然而,湿热环境仍是威胁BFRP芯棒使用可靠性的关键因素。本文分别以有机硅... 玄武岩纤维具有良好的绝缘性能、力学性能以及高温、化学环境下的性能稳定性,由其制成的玄武岩纤维复合材料芯棒(BFRP)在电工绝缘装备领域逐步得到了推广和应用。然而,湿热环境仍是威胁BFRP芯棒使用可靠性的关键因素。本文分别以有机硅改性环氧树脂乳液(SER)和氢化双酚A环氧树脂乳液(HBPA)为主要原料制备两种浸润剂,利用浸润剂改性玄武岩纤维并制备两种复合材料,最后通过湿热老化试验和分子动力学模拟分析两种玄武岩纤维复合材料的耐湿热老化机理。结果表明:BFRP-SER拥有良好的耐湿热老化性能,其弯曲强度和电气强度较老化前下降幅度最小,分别下降30.1%和35.2%;泄漏电流和介质损耗因数较老化前上升幅度最小,分别提升了31.3%和141.0%。SER浸润剂涂层与纤维层和树脂层有较好的结合效果,且具有较高的耐水解性,这使BFRP-SER能够在湿热环境下较长时间内保持各项性能稳定。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 涂层改性 耐湿热 复合材料 分子动力学
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玄武岩纤维改性煤矸石-矿渣基地聚物胶砂的性能研究
6
作者 杨秋宁 娄亮 +2 位作者 张天昊 张东生 毛明杰 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第4期1593-1602,共10页
大量煤矸石露天堆积会对周围环境造成巨大危害,对其进行资源化利用刻不容缓。由于煤矸石存在天然的火山灰活性,将其作为制备地聚合物的前驱体是实现煤矸石资源化利用的有效途径,符合我国绿色可持续发展的理念。研究将机械活化后的煤矸... 大量煤矸石露天堆积会对周围环境造成巨大危害,对其进行资源化利用刻不容缓。由于煤矸石存在天然的火山灰活性,将其作为制备地聚合物的前驱体是实现煤矸石资源化利用的有效途径,符合我国绿色可持续发展的理念。研究将机械活化后的煤矸石与矿渣作为地聚物的前驱体,探究玄武岩纤维(Basalt Fiber, BF)体积分数对煤矸石-矿渣基地聚物(Gangues-Slag Geopolymer, GSG)抗压强度、单轴拉伸性能、断裂性能和干燥收缩的影响,并通过X射线衍射、热重分析对其进行机理分析。研究结果显示:随着BF体积分数的增加,GSG抗压强度先增大后减小,当BF体积分数为0.4%时,GSG的抗压强度达到峰值,为17.2 MPa,较无纤维组提升了37.6%。GSG的断裂性能和单轴拉伸性能随BF体积分数的增加先增大后减小,在纤维体积分数为0.4%时均达到最优。研究引入应变硬化指数来综合评价纤维体积分数对GSG的增韧效果,当体积分数为0.4%时,其应变硬化指数(fpsh)达到最大,为3.613,较无纤维组提升了68.2%。掺入BF可使GSG的干燥收缩性能得到改善,当BF体积分数为1%时,其28 d干缩率较无纤维组降低6.48%。综合试件抗压强度、单轴拉伸性能、断裂性能、干燥收缩各项性能指标可知,BF在GSG中的最优体积分数为0.4%。研究可为玄武岩纤维增强煤矸石-矿渣基地聚物的应用提供理论参考和数据支撑。 展开更多
关键词 环境工程学 煤矸石粉 玄武岩纤维 断裂性能 微观特征
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高温后玄武岩纤维增强高强砂浆力学性能及抗氯离子渗透性能研究
7
作者 高永红 李佳好 +1 位作者 金清平 彭梦蜜 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第6期2016-2025,共10页
玄武岩纤维增强高强砂浆(BFHSM)因轻质高强、耐久性好等特点,具有广泛的工程应用前景。高温作用后的力学性能及耐久性是评价结构安全性能的重要指标。本文通过高温试验、抗压强度及劈裂抗拉强度试验、XRD分析和抗氯离子渗透性能试验,研... 玄武岩纤维增强高强砂浆(BFHSM)因轻质高强、耐久性好等特点,具有广泛的工程应用前景。高温作用后的力学性能及耐久性是评价结构安全性能的重要指标。本文通过高温试验、抗压强度及劈裂抗拉强度试验、XRD分析和抗氯离子渗透性能试验,研究了温度(20、100、150、200、250、300、350、400℃)对玄武岩纤维(BF)掺量为0%(体积分数,下同)和1.0%的BFHSM力学性能及抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,随温度升高,BFHSM的抗压强度、劈裂抗拉强度均呈先上升后下降趋势,且掺入BF能提高抗压强度和劈裂抗拉强度。XRD分析发现,超过临界温度后,BFHSM基体中水化硅酸钙(C-S-H)凝胶及硅酸二钙(C_(2)S)、硅酸三钙(C_(3)S)逐渐减少,这是BFHSM抗压强度降低的主要原因。掺入BF能提高BFHSM高温后的抗氯离子渗透性能,与对照组相比,BFHSM的电通量在20、100、200、300℃后分别减小了19.82%、5.33%、7.61%、2.21%,且抗氯离子渗透性能均随温度升高而降低。 展开更多
关键词 高强砂浆 玄武岩纤维 高温 抗压强度 劈裂抗拉强度 电通量
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轮载-动水耦合作用下玄武岩纤维路面混凝土性能衰减及机理研究
8
作者 郭寅川 樊鹏龙 +4 位作者 申爱琴 戴晓倩 姚超 杨雪瑞 李震南 《材料导报》 北大核心 2025年第13期76-83,共8页
通过轮载-动水耦合试验、扫描电镜(SEM)和压汞试验(MIP),探究了耦合作用下玄武岩纤维混凝土(BFRC)力学性能及微观结构演变规律,揭示了玄武岩纤维(BF)抑制力学性能衰减机理,并提出了BF对抗弯强度及相对动弹模量的影响系数。结果表明:耦... 通过轮载-动水耦合试验、扫描电镜(SEM)和压汞试验(MIP),探究了耦合作用下玄武岩纤维混凝土(BFRC)力学性能及微观结构演变规律,揭示了玄武岩纤维(BF)抑制力学性能衰减机理,并提出了BF对抗弯强度及相对动弹模量的影响系数。结果表明:耦合作用下,混凝土的力学性能呈现“上升-下降”的趋势。BF影响系数显示,BF对力学性能衰减的改善效果在耦合后期最显著。至耦合结束,BFRC抗弯强度和相对动弹模量衰减幅度较基准混凝土降低29.04%和41.7%。耦合0~60000次,孔隙受到轮载补充压实,之后新孔不断产生,加速了混凝土孔结构“粗化”,多害孔占比呈线性上升,无害孔占比呈线性降低。BFRC孔隙率上升幅度较基准混凝土降低了35.91%。BFRC力学性能的衰减受孔隙率及无害孔的影响较大,其孔结构劣化过程分为压实、膨胀和贯通三个阶段。BF通过桥接裂缝以及提高裂缝复杂程度来延缓界面过渡区(ITZ)主裂缝的形成,进而缓解了BFRC力学性能的衰减。 展开更多
关键词 玄武岩纤维混凝土 路面工程 轮载-动水耦合作用 力学性能 孔结构 界面过渡区
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石墨烯-玄武岩纤维沥青混合料路用性能影响因素分析
9
作者 张永强 杨文佳 张互助 《矿业科学学报》 北大核心 2025年第3期447-457,共11页
石墨烯-玄武岩纤维沥青混合料(GBFAM)是一种新型复合改性材料。为探讨其路用性能演化特征及影响因素,在混合料配合比设计的基础上,通过车辙试验、低温小梁弯曲试验和冻融劈裂试验,利用响应曲面法分析石墨烯掺量、玄武岩纤维掺量和油石... 石墨烯-玄武岩纤维沥青混合料(GBFAM)是一种新型复合改性材料。为探讨其路用性能演化特征及影响因素,在混合料配合比设计的基础上,通过车辙试验、低温小梁弯曲试验和冻融劈裂试验,利用响应曲面法分析石墨烯掺量、玄武岩纤维掺量和油石比对动稳定度、最大弯拉应变和冻融劈裂强度比的影响及显著性水平。结果表明:在以最佳石墨烯掺量0.20%、最佳玄武岩纤维掺量0.30%和最佳油石比5.32%为基准的一定变化幅度范围内,GBFAM的动稳定度、最大弯拉应变和冻融劈裂强度比随着石墨烯掺量、玄武岩纤维掺量和油石比的增加均呈现先增大后减小的变化趋势,并大致在最佳配比附近达到最大值,其中油石比对动稳定度、最大弯拉应变和冻融劈裂强度比的影响非常显著,石墨烯和油石比之间的交互作用对最大弯拉应变影响显著,其余各因素及交互作用的影响均不显著。 展开更多
关键词 石墨烯-玄武岩纤维沥青混合料(GBFAM) 路用性能 影响因素 显著性分析 响应曲面法
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玄武岩纤维增强尾砂胶结充填体的力学性能及破坏形态
10
作者 张耀平 陈荣森 +1 位作者 王瑞 雷大星 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第3期484-496,共13页
以安庆铜矿为工程背景,为了探究玄武岩纤维对尾砂胶结充填体力学性能以及破坏形态的的影响,采用万能试验机对掺玄武岩纤维尾砂胶结充填体进行单轴加载试验。采用SEM对充填体试样进微观检测。结果表明:充填体的单轴抗压强度及抗拉强度均... 以安庆铜矿为工程背景,为了探究玄武岩纤维对尾砂胶结充填体力学性能以及破坏形态的的影响,采用万能试验机对掺玄武岩纤维尾砂胶结充填体进行单轴加载试验。采用SEM对充填体试样进微观检测。结果表明:充填体的单轴抗压强度及抗拉强度均随纤维含量和纤维长度的增加而呈现先增后减的趋势,最佳纤维掺量为0.6%,最佳纤维长度为9 mm。适量的掺入玄武岩纤维能够有效抑制充填体试样破坏主裂缝的产生,同时降低其破裂面的范围。微观测试结果表明:掺入玄武岩纤维后充填体内部原生孔隙减少,纤维发挥阻裂作用及桥接作用,内部黏结力增强,充填体力学性能得以提高。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 力学性能 微观测试 破坏形态
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玄武岩纤维基矸石充填材料流变特性研究
11
作者 赵兵朝 温婕 +2 位作者 翟迪 陈尚迎港 陈攀 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第4期668-678,共11页
矸石颗粒沉降是固废充填料浆长距离管道输送的技术难点。为避免矸石颗粒在充填料浆发生沉降引发堵管、爆管事故,通过研究不同长度和掺量对玄武岩纤维基矸石充填材料流变性能的影响,探究矸石颗粒的沉降规律。在矸石充填料浆中加入玄武岩... 矸石颗粒沉降是固废充填料浆长距离管道输送的技术难点。为避免矸石颗粒在充填料浆发生沉降引发堵管、爆管事故,通过研究不同长度和掺量对玄武岩纤维基矸石充填材料流变性能的影响,探究矸石颗粒的沉降规律。在矸石充填料浆中加入玄武岩纤维进行流变试验,采用H-B流变模型综合分析充填料浆屈服应力、塑性黏度的变化规律。结果表明:纤维基矸石充填材料流变曲线符合H-B模型,掺量为0.5%时料浆能够满足矸石颗粒临界不沉,且屈服应力值85.03 Pa,纤维增强了料浆内网状结构的稳定性,增加了颗粒间的摩擦碰撞,加大了料浆内部摩擦力和黏滞力;3 mm玄武岩纤维在掺量0.5%时矸石充填材料屈服应力最大,且料浆流体类型发生改变,由具有屈服应力的膨胀流体变为宾汉姆流体;相同掺量情况下纤维长度过长或过短都会降低矸石充填料浆流变性能,存在最优长度范围9、12 mm能提高料浆屈服应力且流动性好。 展开更多
关键词 纤维基矸石充填材料 玄武岩纤维 矸石沉降 屈服应力 流变性能
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玄武岩纤维再生自密实混凝土基本力学性能
12
作者 王连坤 郭一彬 梁锡东 《材料科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期465-470,共6页
本实验研究了玄武岩纤维长度、再生骨料替代率对自密实混凝土劈裂抗拉强度和轴心抗压强度的影响。结果表明:随纤维长度的增加,劈裂抗拉强度和轴心抗压强度均提高;随再生骨料取代率的增加,劈裂抗拉强度降低,轴心抗压强度先升后降。最佳... 本实验研究了玄武岩纤维长度、再生骨料替代率对自密实混凝土劈裂抗拉强度和轴心抗压强度的影响。结果表明:随纤维长度的增加,劈裂抗拉强度和轴心抗压强度均提高;随再生骨料取代率的增加,劈裂抗拉强度降低,轴心抗压强度先升后降。最佳纤维长度和再生骨料取代率的组合,较普通自密实混凝土,劈裂抗拉强度和轴心抗压强度分别提升了46.02%、56.78%。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 再生骨料 自密实混凝土 力学性能
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玄武岩纤维混凝土抗复合盐溶液侵蚀性能研究
13
作者 董玉文 廖志明 +1 位作者 贺洋 谢辉 《水电能源科学》 北大核心 2025年第8期84-87,共4页
为探讨玄武岩纤维混凝土在复合盐溶液环境中性能劣化的情况,开展了玄武岩纤维体积掺量在各侵蚀环境中的侵蚀试验,采用表观损伤、质量变化率和抗压强度指标,分析了纤维掺量和侵蚀条件对玄武岩纤维混凝土的表观性能和力学性能的影响,再结... 为探讨玄武岩纤维混凝土在复合盐溶液环境中性能劣化的情况,开展了玄武岩纤维体积掺量在各侵蚀环境中的侵蚀试验,采用表观损伤、质量变化率和抗压强度指标,分析了纤维掺量和侵蚀条件对玄武岩纤维混凝土的表观性能和力学性能的影响,再结合扫描电子显微镜试验,从微观结构层面分析了复合盐溶液影响下的混凝土劣化机理。结果表明,当玄武岩纤维掺量为0.2%时,混凝土的力学性能和表观性能的劣化速率和程度均最小;复合盐溶液对混凝土表观和内部的劣化速率和程度比单一盐溶液更高;复合盐溶液中的Cl~-能影响SO_4^(2-)对混凝土内部侵蚀孔隙的形貌,弱化SO_4^(2-)的侵蚀破坏力。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 混凝土 复合盐溶液侵蚀 力学性能
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玄武岩-玻璃纤维/SiO_(2)气凝胶复合材料耐高温及抗火性能研究 被引量：1
14
作者 杜高明 康大伟 +6 位作者 贾帅德 张宁 梅碧舟 张刚强 孟庆坤 戚继球 张长江 《材料科学与工艺》 北大核心 2025年第1期22-30,共9页
为提高钢结构桥梁抵抗火灾风险的能力,桥梁抗火隔热材料的开发受到重视。针对目前专用桥梁抗火材料的不足,本文以玄武岩-玻璃纤维复合材料为基体,以正硅酸乙酯作为硅源,采用溶胶凝胶和超临界干燥法制备SiO_(2)气凝胶复合材料(BF-GF/AC)... 为提高钢结构桥梁抵抗火灾风险的能力,桥梁抗火隔热材料的开发受到重视。针对目前专用桥梁抗火材料的不足,本文以玄武岩-玻璃纤维复合材料为基体,以正硅酸乙酯作为硅源,采用溶胶凝胶和超临界干燥法制备SiO_(2)气凝胶复合材料(BF-GF/AC),系统研究复合材料在高温和燃烧测试前后的宏观尺寸、微观形貌、相组成、力学性能及热导率的变化。结果表明:相对于单纯玻璃纤维/气凝胶复合材料,玄武岩纤维使BF-GF/AC的尺寸和微观结构的稳定性都明显提升;BF-GF/AC纤维和气凝胶可以实现协同隔热效果,在1000℃处理后气凝胶仍然保持非晶态;随热处理温度的升高,气凝胶复合材料的力学性能下降而热导率升高,BF-GF/AC在900℃热处理后抗拉强度和热导率分别0.431 MPa和0.026 W/(m·K);烃类火中,由10 mm厚BF-GF/AC组成的防火层结构完整,缆索模型表面低于300℃时间达到100.4 min。开发的气凝胶复合材料在高温和真火中具有良好的结构稳定性、较低的热导率和一定的力学性能,可以满足桥梁防火设防标准。 展开更多
关键词 桥梁防火 气凝胶复合材料 玄武岩纤维 热导率 燃烧实验
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压剪作用下短切玄武岩纤维混凝土力学性能试验研究 被引量：1
15
作者 鲍犇 姚华彦 +1 位作者 白冰 张明远 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期426-432,共7页
为研究短切玄武岩纤维混凝土压剪作用下的力学性能,文章以法向应力和纤维体积掺量为变化参数,制备立方体试件进行压剪试验。分析试件压剪破坏形态,获得压剪状态下剪切荷载-位移曲线,研究玄武岩纤维对混凝土剪切特性的影响规律。结果表明... 为研究短切玄武岩纤维混凝土压剪作用下的力学性能,文章以法向应力和纤维体积掺量为变化参数,制备立方体试件进行压剪试验。分析试件压剪破坏形态,获得压剪状态下剪切荷载-位移曲线,研究玄武岩纤维对混凝土剪切特性的影响规律。结果表明:短切玄武岩纤维的掺入能减缓混凝土裂缝的产生;随着法向应力的增大,试件的抗剪强度也逐渐提高;相同法向应力下,随着纤维掺量的增加,试件的抗剪强度先增后降;短切玄武岩纤维在体积掺量为1.0‰时对混凝土的抗剪强度提升效果最佳。基于主应力空间的破坏准则可以较好地描述玄武岩纤维混凝土在压剪作用下的强度规律。提出的抗剪强度公式计算值与试验值吻合良好,可为工程应用提供参考。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 混凝土 压剪作用 抗剪强度 破坏准则 强度计算
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低温下玄武岩纤维混凝土劈拉强度尺寸效应试验 被引量：1
16
作者 余文轩 范美妤 +1 位作者 金浏 杜修力 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期101-109,共9页
为研究极端低温作用下结构尺寸和纤维体积分数对玄武岩纤维混凝土劈拉强度的定量影响规律和作用机制,设计了4种尺寸(边长分别为70、100、150和200 mm)、4种纤维体积分数(分数范围0%~0.5%)的玄武岩纤维混凝土立方体试块在常温和低温下(... 为研究极端低温作用下结构尺寸和纤维体积分数对玄武岩纤维混凝土劈拉强度的定量影响规律和作用机制,设计了4种尺寸(边长分别为70、100、150和200 mm)、4种纤维体积分数(分数范围0%~0.5%)的玄武岩纤维混凝土立方体试块在常温和低温下(温度范围20~-90℃)进行了静态劈拉破坏试验。试验结果表明:不同类型混凝土的劈拉强度均随温度降低而线性增大(最大增幅接近130%),呈现出显著的低温增强效应;玄武岩纤维的掺入能略微强化混凝土劈拉强度的低温增强效应。不同纤维体积分数玄武岩纤维混凝土的劈拉强度均呈现出一定的纤维增强效应,并且随体积分数增加而增强;极端低温作用下玄武岩纤维的主导破坏模式由拔出破坏转变为拉断破坏,导致纤维增强效应随温度下降而变强。劈拉强度的尺寸效应随温度下降而更明显,但玄武岩纤维的掺入能减弱尺寸效应(最大削弱程度达25.8%)。本文研究能为玄武岩纤维混凝土材料在极端低温环境下的大规模工程结构应用提供有效参考。 展开更多
关键词 玄武岩纤维混凝土 极端低温 纤维含量 劈裂拉伸 尺寸效应
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玄武岩纤维对自密实再生混凝土性能的影响 被引量：2
17
作者 唐薇 萧圳坡 +1 位作者 寇世聪 邢锋 《深圳大学学报(理工版)》 北大核心 2025年第3期249-255,I0001,共8页
为明确玄武岩纤维对自密实再生混凝土性能的影响,通过控制变量法,对玄武岩纤维体积分数为0~0.5%的自密实再生混凝土进行工作性能测试、力学性能测试和微观结构观测,得到玄武岩纤维体积分数对自密实再生混凝土的折压比和坍落扩展度等性... 为明确玄武岩纤维对自密实再生混凝土性能的影响,通过控制变量法,对玄武岩纤维体积分数为0~0.5%的自密实再生混凝土进行工作性能测试、力学性能测试和微观结构观测,得到玄武岩纤维体积分数对自密实再生混凝土的折压比和坍落扩展度等性能的影响规律,并揭示了玄武岩纤维对自密实再生混凝土基体的增强机理.结果显示,玄武岩纤维体积分数的增加显著提升了自密实再生混凝土黏度,减弱其工作性能;由于玄武岩纤维抑制了基体裂缝的发展,含有0.25%(体积分数)玄武岩纤维的自密实再生混凝土力学性能最佳,过高的掺量会降低自密实混凝土的抗离析性能,导致力学性能下降.研究结果可为再生混凝土的高层次应用提供技术和数据基础. 展开更多
关键词 土木工程材料 玄武岩纤维 自密实混凝土 再生混凝土 工作性能 抗压强度 抗折强度 微观结构
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混杂非结构型和结构型玄武岩纤维增强混凝土板抗弯试验
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作者 赖富才 刘霞 +2 位作者 汪昕 李伟涛 吴智深 《南京工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期260-270,共11页
针对混杂非结构型和结构型玄武岩纤维增强混凝土单向板开展四点弯试验,对比单向板的破坏模式、裂缝分布和荷载曲线,理论分析混杂纤维增强混凝土板的极限荷载计算方法。结果表明:混杂纤维的加入改变了BFRP筋混凝土板的破坏模式,由脆性斜... 针对混杂非结构型和结构型玄武岩纤维增强混凝土单向板开展四点弯试验,对比单向板的破坏模式、裂缝分布和荷载曲线,理论分析混杂纤维增强混凝土板的极限荷载计算方法。结果表明:混杂纤维的加入改变了BFRP筋混凝土板的破坏模式,由脆性斜拉破坏转变为延性弯曲破坏。非结构型纤维限制微裂缝的发展,保证了加载初期混凝土的整体性;混凝土开裂后,结构型纤维承担混凝土开裂面上的部分拉力,有效限制较大裂缝的发展。板底裂缝向上发展到纵筋所在高度前,混杂纤维增强混凝土板试件跨中截面的中和轴位置基本保持不变,板横截面应变符合平截面假定。与C-5S8试件相比,HFRC-5S8试件的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载分别提升35.6%、51.1%、34.8%;与C-5B8试件相比,HFRC-5B8试件的开裂荷载和极限荷载分别提升50.7%、30.2%。钢筋混凝土试件的理论计算值与试验值较为一致;而混杂纤维增强钢筋混凝土试件的计算值比试验值低22%,理论计算方法获得的混杂纤维增强钢筋混凝土试件极限承载力偏于安全。 展开更多
关键词 混杂纤维 破坏模式 裂缝发展机制 玄武岩纤维增强混凝土 极限承载力 混凝土开裂
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改性及取向玄武岩纤维增强烟片胶复合材料的制备及性能
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作者 周博文 李伟帅 +4 位作者 张泽明 党东营 黄存盛 张德伟 汪传生 《高分子材料科学与工程》 北大核心 2025年第1期19-29,共11页
用锆酸酯对玄武岩纤维(BF)进行表面改性,并对烟片胶(RSS)基体内的BF进行取向,研究了不同长度、添加份数和取向方式对BF/RSS复合材料性能的影响。结果表明,与未添加BF及添加BF未取向的BF/RSS复合材料相比较,BF取向的BF/RSS复合材料的综... 用锆酸酯对玄武岩纤维(BF)进行表面改性,并对烟片胶(RSS)基体内的BF进行取向,研究了不同长度、添加份数和取向方式对BF/RSS复合材料性能的影响。结果表明,与未添加BF及添加BF未取向的BF/RSS复合材料相比较,BF取向的BF/RSS复合材料的综合性能得到了明显提升。其中,长度为3 mm、添加份数为5 phr并经径向取向的BF/RSS复合材料相较于其它长度、份数及取向方式的综合性能最好,300%定伸应力增加了22.8%,撕裂强度提高了25%,且Payne效应较弱,损耗因子峰值小,扫描电镜分析表明BF在RSS基体中的分散性较好。BF长度为6 mm、添加份数为5 phr并经过径向取向制得的复合材料,在胶轮转速720 r/min、冲击速度120 c/min条件下,耐切割性能最优提高了34%。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 烟片胶 改性 锆酸酯 短纤维复合材料
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玄武岩纤维长度/用量/取向对天然橡胶复合材料性能的影响
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作者 李伟帅 周博文 +1 位作者 汪传生 张德伟 《化工新型材料》 北大核心 2025年第7期215-220,共6页
以玄武岩纤维(BF)作为增强材料,制备了BF/天然橡胶(NR)复合材料,探究了BF的长度、用量和取向对复合材料性能的影响。实验结果表明,与未添加BF的NR材料相比,添加BF的BF/NR复合材料的综合性能得到明显提升。其中,BF长度为3mm、用量为3份... 以玄武岩纤维(BF)作为增强材料,制备了BF/天然橡胶(NR)复合材料,探究了BF的长度、用量和取向对复合材料性能的影响。实验结果表明,与未添加BF的NR材料相比,添加BF的BF/NR复合材料的综合性能得到明显提升。其中,BF长度为3mm、用量为3份且采用径向取向时,其100%定伸应力提升了18%,300%定伸应力提升了15%,DIN磨耗量降低了17%;且综合性能相较于BF其他长度、用量、取向的综合性能最优,拉伸强度最高,Pyane效应最弱,储能模量下降幅度最少,损耗因子峰值相对较小。SEM测试结果表明,采用径向取向的BF/NR复合材料,BF在NR基体中取向程度较高,排列较为一致。 展开更多
关键词 复合材料 玄武岩纤维 天然橡胶 纤维取向 物理机械性能
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