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基于电缆隧道修复的玄武岩纤维棒高韧性水泥基材料性能研究
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作者 王大为 郑天宇 +3 位作者 焦宇阳 王健 朱乐喜 崔圣爱 《混凝土》 北大核心 2025年第3期108-113,共6页
电缆隧道所处地下环境复杂,受地层变形及腐蚀性介质影响结构裂损及渗漏水等问题严重.目前所采用的传统修复材料对于短时间内解决电缆隧道劣化问题具有一定的作用,但是长期性能无法保障.采用玄武岩纤维棒(BFB)作为增韧组分,设计玄武岩纤... 电缆隧道所处地下环境复杂,受地层变形及腐蚀性介质影响结构裂损及渗漏水等问题严重.目前所采用的传统修复材料对于短时间内解决电缆隧道劣化问题具有一定的作用,但是长期性能无法保障.采用玄武岩纤维棒(BFB)作为增韧组分,设计玄武岩纤维棒高韧性水泥基修复材料,研究BFB不同体积掺量下水泥基材料的抗压强度、抗折强度以及单轴拉伸力学性能,获得其基本力学性能参数.基于抗折试验荷载-挠度曲线,采用ASTM C1018韧性评价标准计算韧性指数.依据单轴拉伸试验应力-应变曲线确定极限拉伸应变.采用CT测试技术及图像分析软件Avizo分析玄武岩纤维棒高韧性水泥基材料孔隙结构.研究结果表明:掺入玄武岩纤维棒后,试件的抗压强度和抗折强度均有明显提高,但其抗压强度随BFB体积掺量的提高呈缓慢降低趋势.当BFB体积掺量为2.5%时,复合材料抗折韧性最佳,韧性指数为I5=8.36,I10=17.86.掺入玄武岩纤维棒后,试件的极限拉伸应力和极限拉伸应变显著提升,脆性有明显改善,当纤维棒体积掺量为3.0%时,极限拉伸应变达为4.68%,且表现出应变硬化特征.同时,掺入玄武岩纤维棒对复合材料孔隙结构影响很小,提高纤维棒掺量,孔隙结构没有明显变化.研究成果对于老旧电缆隧道渗漏水修复加固具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 老旧电缆隧道 裂损修复 高韧性玄武岩纤维棒水泥基材料 抗折强度 单轴拉伸 孔隙结构
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老旧电缆隧道玄武岩纤维棒增强超高性能水泥基修复材料的力学及微观特征
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作者 薛强 郑天宇 +3 位作者 蔡晓宇 刘守全 詹金科 崔圣爱 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第10期3562-3572,共11页
电缆隧道所处地下环境复杂,隧道混凝土支护结构受腐蚀而性能劣化严重。然而传统修复材料的性能不足,常导致电缆隧道的反复裂损和渗水,这种劣化现象在老旧电缆隧道中特为尤甚。传统镀铜微丝钢纤维的耐高温、抗腐蚀性能较差,难以适应复杂... 电缆隧道所处地下环境复杂,隧道混凝土支护结构受腐蚀而性能劣化严重。然而传统修复材料的性能不足,常导致电缆隧道的反复裂损和渗水,这种劣化现象在老旧电缆隧道中特为尤甚。传统镀铜微丝钢纤维的耐高温、抗腐蚀性能较差,难以适应复杂的地下环境。本文采用玄武岩纤维棒(BFB)代替镀铜微丝钢纤维,设计玄武岩纤维棒增强超高性能水泥基(BFB-UHPCC)修复材料,通过力学试验和CT技术研究其性能。结果表明,掺入BFB可以显著提升材料的力学性能,蒸汽养护下抗压强度达123.7 MPa,抗折强度达20.0 MPa,掺加1.5%(体积分数)BFB结合养护剂养护时试样韧性最佳。尽管BFB体积掺量的增加会略微提高孔隙率和孔隙数量,但BFB的优异性能仍能大幅改善材料的力学性能,此修复材料适用于复杂地下环境中的混凝土修复。 展开更多
关键词 玄武岩纤维棒 电缆隧道 韧性 微观结构 孔隙结构 混凝土支护结构
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玄武岩纤维棒聚合物混凝土的弯曲韧性 被引量：6
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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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