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玄武岩纤维沥青混凝土的路用性能研究

毕业论文英文翻译

(原文及翻译)

学院:土木与交通学院

专业:土木工程

学号;200903212

姓名:刘璐璐

玄武岩纤维沥青混凝土的路用性能研究

陈渊召,李振霞

(华北水利水电学院土木与交通学院,中国郑州,450011 邮箱:cyz740513@https://www.doczj.com/doc/7a6036097.html, zhenxiali2009@https://www.doczj.com/doc/7a6036097.html,)

关键词:道路工程,路用性能,研究,沥青混凝土,稳定性,抗裂性。

摘要:为了探究玄武岩纤维在增强沥青混合材料路用性能方面的作用,通过高温稳定性、水稳性和低温抗裂性实验对玄武岩纤维沥青混合料和聚酯纤维、木质纤维以及控制混合物的路用性能进行对比研究。结果表明,相对于沥青混合料,纤维沥青混合料的路用性能有很所提高和优化,并且在最佳纤维掺量不变的情况下,玄武岩纤维沥青混合料的路用性能要优于聚酯纤维和木质纤维。

引言

由于沥青路面平稳、舒适、噪音低等优点,它被广泛的应用于高速公路的建设当中。然而,随着轴载和车流量的不断增加,沥青路面的早期损坏越来越严重,因此,应该通过一些方法调整沥青混凝土来提高路用性能。在这些沥青混凝土的改性剂中,纤维因其良好的改善作用及其结构简单、成本低的优点已经获得越来越多的关注。各种类型的纤维改性剂(如甲基纤维素和聚酯)的制作和改善效果的机制已经得到深入的研究,并且一些研究已获得了一些成果。在甲基纤维和聚酯纤维之后,作为一种新型的沥青混凝土添加剂和稳定剂,玄武岩纤维因其显著的技术特性得到了广泛的关注。玄武岩纤维不仅弥补了有机纤维强度低、弹性模量小和不耐高温的缺陷,而且也克服了矿物纤维污染环境的缺点,如石棉纤维。在20世纪90年代,在美国的佐治亚州修建了第一个用玄武纤维改性剂的路面,并表现出了优异的路面性能。到目前为止,在中国玄武岩纤维沥青结合料的路用

性能研究是有限的。相对于聚酯的纤维,木质纤维和控制混合物,通过高温稳定性、水稳性和低温抗裂性实验对玄武岩纤维增强沥青混凝土路用性能的研究是可行的。

材料和矿物混合料的级配

矿物混合物的选择和分类,灰岩和石灰石掺合料取自辽阳的永利采石场。表1为混合分类测试。

表1 矿物混合料等级

AC-16级配类

通过下列筛子矿物混合料质量百分比(mm)

19 16 12.

5

9.5 4.7

5

2.3

6

1.1

8

0.6 0.3 0.1

5

0.0

75

最高标准界限10

0 10

90 80 62 48 36 26 18 14 8

最低标准界限10

95 75 58 42 32 22 16 11 7 4

选择等级10

0 98 85 66 50 42 31 22 15.

2

8.5 6.5

纤维的主要指标。表2为实验纤维的主要技术指标。

表2 实验纤维的主要技术指标

测试项目玄武岩纤维聚酯纤维木质纤维颜色银灰色白色

纤维的直径(μm)15 15 45 长度(mm)12 12 1.2

比重(g/cm3) 2.56-3.05 1.38 0.91

熔点(℃)1050 >256 170

含水量(%)<0.1 2.0 12-15

抗拉强度(Mpa)3000-4840 500 <300

弹性模量(Gpa)>40 16-19 3.5

伸长率(%) 3.2 15-30 15-25

高温车辙试验。根据文献,对AC-16沥青混凝土、玄武岩纤维、聚酯纤维、和木质纤维沥青混凝土(纤维含量分别为0.15%、0.3%和0.45%)在最佳沥青骨料比例的情况下进行60℃动态稳定性测试。下图1为实验结果。

图1结果表明,与控制沥青混凝土相比,纤维沥青混凝土的动态稳定性有显著的提高。当纤维量为0.3%是,玄武岩纤维、聚酯纤维和木质纤维沥青混凝土的动态稳定性分别提高了66%、42%和24%。因此,纤维量的增加能够明显提高沥青混凝土的耐高温性。分析其原因,一方面是由于大量纵横交错的纤维变形和沥青砂浆粘结力共同产生的桥联合效应,这种效应能够防止骨料的脱落,还能够承受温度应力以提高沥青的粘结力,进而提高了沥青混凝土的高温稳定性;另一方面,纤维的直径一般不到20μm,每克纤维的表面积高达几平方米,并且它巨大的表面积和沥青渗透所形成的界面在沥青混凝土作为一种复合材料的不同阶段缓冲压力,改性沥青通过纤维和在界面形成的化学键来增加沥青的粘度,降低了沥青的温度敏感度,从而提高了沥青混凝土的高温稳定性。有图1可知,纤维含量在某一特定值时,纤维对沥青混凝土的高温性能达到最佳,这就是所谓的最佳用量,玄武岩纤维、聚酯纤维最佳用量为0.30%左右,木质纤维大约0.25%。当纤维的用量超过最佳用量时,纤维混合料的动态稳定性就开始下降或者来回波动,其原因是纤维的增加导致了它分配的下降,并且那些千篇一律的纤维束和那些成为“缺陷点”的沥青混凝土,其改性、粘度和纤维的强度不能得到充分的利用,甚至降低了沥青混凝土的高温稳定性。

水阻力试验

表3为实验结论

表3 纤维沥青混凝土水稳定性实验结果

类型浸水马歇尔试验冻融劈裂试验

稳定/KN 沉浸稳定

/KN 残余稳定

/%

无冻融劈

裂抗拉强

度/Mpa

冻融劈裂

抗拉强度

/Mpa

无冻融劈

裂强度比

/%

控制混合

8.52 7.27 85.4 0.825 0.670 81.2

玄武岩纤

12.45 11.72 94.2 1.125 1.040 92.5

聚酯纤维11.06 10.15 91.8 0.952 0.862 90.5

木质纤维9.83 8.87 90.2 0.905 0.767 84.8 有表3知,剩余的三个沥青混凝土的稳定性都满足要求标准并且在一定程度上有所增加,与聚酯纤维和木质纤维相比,玄武岩纤维中的玄武岩对提高马歇尔稳定度和沥青混凝土的沉浸稳定度有很重要的。当纤维量最佳时,玄武岩纤维、聚酯纤维和木质纤维沥青混凝土的沉浸马歇尔稳定度分别提高10.3%、7.5%和5.7%。分析其原因主要是因为纤维的增加增加了混合料中沥青的含量,这又增加了矿物骨料的有效膜厚度,从而有效的减少了在沥青界面与矿物骨料间水的可能性,更进一步沥青混合料中其他的稳定性;另外,纤维的增加能够填充沥青混合料中的空隙,并且能够增加沥青的粘度。从冻融劈裂试验结果可以看出控制混合物的冻融劈裂试验抗拉强度和无冻融劈裂试验的抗拉强度相比纤维沥青混凝土的抗拉强度在一定程度上有提高,玄武岩纤维、聚酯纤维和木质纤维无冻融劈裂试验的抗拉强度分别体老了36.4%、15.4%和6.2%,冻融劈裂强度试验增加了55.2%、28.7%和14.5%。原因主要是由于与纤维混合料相比控制混合物在冻融过程中有更多的孔隙度;谁在墙上产生水压力并且在沥青和骨料之间促进了裂

缝的增长。

低温抗裂实验

低温抗裂实验是沥青路面受损的重要原因之一,这严重影响了路面的寿命。根据文献,弯曲试验的小梁在低温度-10摄氏度是用来评估对玄武岩纤维低温抗裂的影响。用来试验的MTS材料试验机是从美国进口的,加荷的方法是集中加载,实验数据有电脑自动采集。表4为实验结果。

表4 纤维沥青混凝土低温抗裂性实验结果

类型极限弯拉强度

/Mpa 破坏应变/(10-3) 弯曲刚度模量

/Mpa

控制混合物9.134 7.45 8980

玄武岩纤维10.747 10.78 11925.1

聚酯纤维10.523 10.15 10132.5

木质纤维10.236 9.85 9835.2

实验结果表明,与控制混合料相比纤维混合料的极限弯拉强度、破坏应变和弯曲刚度模量有显著的提高。原因是一方面纤维的增加使最佳沥青含量增加,这导致了沥青混凝土的应力松弛性能和弯曲强度的提高,另一方面,纤维对沥青混凝土的影响确保了沥青混凝土极限弯拉强度的提高,因此,沥青混凝土的低温抗裂性可以通过纤维来提高。与聚酯纤维和木质纤维相比,玄武岩纤维的低温抗裂性性能更加明显。弯曲抗拉强度、破坏应变和弯曲刚度模量分别提高了17.7%、44.7%和32.8%。

结论

通过各种纤维含量的实验,玄武岩纤维最佳含量是0.3%,与之相对应的最佳沥青比率为5.35%。实验结果表明沥青混合料的车辙稳定性因为纤维的增加而得到了明显的提高。与聚酯纤维和木质纤维相比,玄武岩纤维对沥青混合料的高温稳定性的提高是很有效的。玄武岩沥青混凝土的车辙稳定性增加了66%和47%。

在最佳的纤维含量情况下,沥青混合料的水稳定性因为纤维的增加而得到显著的提高,并且沉浸残余的稳定性和冻融劈裂强度都得到了显著的改善。与聚酯纤维和木质纤维相比,在相同的实验条件下,玄武岩纤维能够有效地提高沥青混凝土的水稳定性。它的沉浸马歇尔稳定性、剩余稳定性、冻融劈裂强度和无冻融劈裂强度率分别增加了61.2%、10.3%、55.2%、和13.9%。

结果表明沥青混凝土的低温抗裂性的提高因为纤维增加而得到了明显的提高,并且与聚酯纤维和木质纤维相比,玄武岩纤维的提高效果更好一些。它的弯拉极限强度、破坏极限和弯曲刚度模量分别提高了17.7%、44.7%和32.8%。

实验结果证明玄武岩纤维显著提高了沥青混凝土路面性能,并且在这三种类型的纤维中,玄武岩纤维对路面性能的影响是最综合的,因此,玄武岩纤维是值得推广和应用的。

玄武岩纤维混凝土的特性及应用

Ana lysis on Ulti m a te Bear i n g Capac ity of Rock Founda ti on HOU Da 2wei (Chongqing Survey I nstitute,Chongqing 400020,China ) Abstract:Many high 2risie buildings are based on r ock foundati on in mountainous city,s o how to evaluate the bearing capacity of r ock foundation is the core for r ock foundation engineering . In view of the influence of central major stress and lithology and rock structure characteristics on rock foundati on bearing capacity,this paper equates j ointing r ock with discontinuous mediu m characteristics to continuous medium,and then seeks for s olution with instant fricti on angle and slip 2line field theory . It establishes analysis model for ulti m ate bearing capacity of r ock foundation and verifies feasibility of the model through calculati on .Key words:r ock foundation;ulti m ate analysis;slip 2line field theory;bearing capacity 收稿日期:2009-02-23 作者简介:武 迪(1984-),男,山东泰安人。硕士研究生,主 要从事钢筋混凝土结构方面的研究。E 2mail:wudi610@ https://www.doczj.com/doc/7a6036097.html, 。 玄武岩纤维混凝土的特性及应用 武 迪,邵式亮 (空军工程大学工程学院,西安 710038) 摘 要:介绍玄武岩纤维的发展及特点,归纳、总结了玄武岩纤维混凝土(BFRC )的主要特征。 对近年来玄武岩纤维在混凝土结构的抗冲击、加固补强、耐腐蚀性和动态能量耗散等方面的研究进行了阐述,有助于玄武岩纤维混凝土在实际工程中的推广应用。 关键词:玄武岩纤维混凝土;增强增韧;加固补强;动态能量耗散中图分类号:T U5281572 文献标志码:A 文章编号:1003-8825(2010)02-0037-03 0 引言 玄武岩纤维是一种由火山喷发形成的玄武岩矿石经高温熔融、拉丝而成的无机纤维材料,其外观为深褐色,色泽与碳纤维相似。作为国内最近几年刚刚研发出的一种新型纤维材料,玄武岩纤维具有独特的力学性能、良好的稳定性以及较高的性价比,这使其成为一种良好的混凝土增强材料,在建筑领域有着广阔的应用前景。 1 玄武岩纤维111 发展概况 玄武岩纤维于1953~1954年由前苏联莫斯科玻璃和塑料研究院开发。1985年,第一台工业化生产炉于乌克兰纤维实验室(TZI )建成投产,采用200 孔漏板、组合炉拉丝工艺。在2002年前,前苏联诸国每年大约有500t 连续玄武岩纤维产品,主要用于军工行业。现今玄武岩纤维生产池窑已发展到年产 700t 规模,使用400孔漏板拉丝技术 [1] 。俄罗斯与 乌克兰在玄武岩纤维研究、生产及制品的开发上,代表了世界的最高水平,其生产的玄武岩纤维产品性能稳定,且已开发出了上百个品种。美国对玄武岩纤维的研究虽然起步较晚,但其生产池窖现已发展到 1000~1500t 规模,使用800孔漏板拉丝技术。近 几年来,德国、日本等国也相继展开了这方面的研究工作,并取得了一系列新的应用研究成果。目前,我国玄武岩纤维的研究开发、制备和应用尚处于较为初级的阶段,但部分技术已经达到了国际先进水平,且其应用领域也在不断拓展。 112 主要特点 玄武岩纤维与碳纤维、芳纶纤维等其它高科技纤维相比,具有很多独特的优点。它具有很好的耐温性能,可在-269~700℃范围内连续工作;有优良的化 ? 73?武 迪,等;玄武岩纤维混凝土的特性及应用

玄武岩纤维

新型纺织纤维课程论文 题 目:玄武岩纤维的特性与应用 学生姓名:张欣尧 学 院:轻工与纺织学院 班 级:纺织13-1 指导教师:富秀荣 二〇一四 年 十二 月 学校代码: 10128 学 号: 201321803004

摘要:玄武岩纤维是一种新型高性能绿色环保纤维,其强度高、耐高温、抗噪音并且化学稳定性好。本文简要介绍了有关玄武岩纤维的特性,并对其应用做了一些简单阐述。 关键词:玄武岩纤维特性应用

目录 1 前言 2 玄武岩纤维及其特性 (1) 2.1玄武岩纤维及其各成分作用 (1) 2.2玄武岩纤维的特性 (2) 2.2.1玄武岩纤维的断裂强度和增强效应 (2) 2.2.2玄武岩纤维的化学稳定性 (2) 2.2.3玄武岩纤维的介电性能、电绝缘性能和电磁波的透过性 (2) 2.2.4玄武岩纤维的声绝性 (2) 2.2.5玄武岩纤维的力学性能 (2) 2.2.6玄武岩纤维的耐水性 (3) 2.2.7玄武岩纤维的绿色环保性 (3) 3 玄武岩纤维的产品及其应用 (3) 4 结论 (5) 参考文献 (5)

1 前言 玄武岩是岩浆喷发形成的火山岩,主要矿物是斜长石和辉石,呈古铜色。将玄武岩矿石破碎后在1450℃-1500℃下熔融纺丝,可以制得玄武岩纤维。上世纪60年代初,就出现了玄武岩连续纤维,从70年代开始,美国和德国的科学家就对玄武岩连续纤维进行了大量的研究,但未能实现工业化生产。使用组合炉拉丝工艺进行大规模生产要追溯到1985年的乌克兰纤维实验室(TZI),现今前苏联诸国家的玄武岩纤维池窑有的已近发展到年产700吨规模,使用400孔铂金漏板拉丝技术;美国玄武岩纤维池窑经过几十年发展也已达到1000-1500吨规模,使用800孔漏板拉丝技术;我国起步较晚,虽然有几十条玄武岩岩棉的生产线,但没有稳定的拉丝技术,生产的玄武岩制品档次一直不高,但近年来我国有意发展玄武岩纤维,开发连续玄武岩纤维已被列为2002年国家新材料领域的863计划,到目前为止已经投资的就有规模年产10000吨的玄武岩生产基地[1]。

玄武岩纤维和玻璃纤维的比较

玄武岩纤维和玻璃纤维的比较 在全球的大部分国家中都可以找到坚硬而致密的火山岩。玄武岩作为一种火成岩,它是从熔融状态下演变而成。玄武岩通过浇铸工艺制成瓦及板用于建筑市场已有多年历史。此外,在工业用途方面浇铸的玄武岩钢管内衬也有很高的耐磨性。玄武岩在粉碎状态下还可以用作混凝土的集料。 后来,采用天然耐火玄武岩挤出的连续纤维,在几乎所有的用途方面都可以用来替代石棉纤维。近十年,玄武岩纤维已成为增强复合材料的竞争性材料。这一姗姗来迟的产品的支持者声称他们产品的性能与S-2玻璃相似,其价格则介于S-2玻璃和E玻璃之间,甚至有可能成为碳纤维的较为便宜的替代品。 法国的Paul Dhe是第一个有从玄武岩挤出纤维的想法的人。他在1923年申请了一项美国专利。大约在1960年,美国和前苏联都开始研究玄武岩的用途,尤其是在军事硬件如火箭上的用途。 在美国西北部,集中了大量的玄武岩层。华盛顿州立大学的R.V.Subramanian对玄武岩的代学成份、挤出条件和玄武岩纤维的理化特性进行了研究。欧文斯科宁(OC)公司和其他几家玻璃公司都进行了一些独立研究项目,并取得了一些美国专利。大约在1970年前后,美国玻璃公司放弃了玄武岩纤维的研究,将战略重心定于其核心产品,研发出了包括OC公司的S-2玻纤在内的许多更好的玻璃纤维。与此同时,东欧方面的研究工作仍在继续,自上世纪50年代在莫斯科、布拉格和其他地区从事这方面研究工作的独立机构被前苏联国防部收归国有,集中于前苏联乌克兰的基辅附近的研究院和工厂进行研制。1991年苏联解体后,苏联的研究成果被解密,开始用于民用产品。 今天,玄武岩纤维的研究、生产和大部分市场化的努力都是基于那些曾与苏维埃集团结盟的国家的研究成果。目前生产和销售玄武岩的公司有:Kamenny Vek 公司(俄罗斯)、Technobasalt公司(乌克兰)、横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司(简称GBF)和玻璃钢及纤维研究院(乌克兰)。 Basaltex公司是比利时Masureel Holding公司的子公司,它和美国Sudaglass Fiber Technology公司分别向欧洲和北美市场提供织造和非织造玄武岩纤维增强材料。 玄武岩纤维是采用在许多方面类似于玻纤拉丝的连续方法制造而成。首先需要将开采出的玄武岩进行粉碎处理和洗涤,然后装入与投料机相连的料仓内,由投料机将原料投入到用天然气加热的窑炉的熔化部。实际上这一过程比生产玻璃纤维要简单,因为玄武岩的成份更不复杂。一般玻璃成份中除50% SiO2外,其他成份还包括氧化硼、氧化铝和/或其他几种材料。这些材料在进入窑炉之前必须分别投入称量系统。不同于玻璃,玄武岩纤维不含第二种原料。生产过程只需要一条单独的投料线将粉碎的玄武岩送入熔窑。换言之,玄武岩纤维制造商对玄武岩原料的纯度和稳定性的直接控制工作更少。虽然玄武岩和玻璃都是硅酸盐,但熔融玻璃冷却后形成非晶状固体,而玄武岩具有晶体结构。玄武岩含有三种硅酸盐矿物质:斜长石、辉石和橄榄石。斜长石为一些由硅酸钠和硅酸钙组成的三晶长石。辉石为含有镁、铁、钙三种金属氧化物中任意两种氧化物的晶体硅酸盐。橄榄石是含有硅酸镁和硅酸铁的硅酸盐。这种成份变异意味着构成玄武岩的矿物水平和化学组成可以因地域关系存在很大差别。甚至于岩浆在接近地表时的冷却速率也会影响到晶体结构。Basaltex公司负责研发的人士指出,尽管能够从世

连续玄武岩纤维的发展和应用前景

连续玄武岩纤维的发展及使用前景 2010年3月15日中国纤检 摘要:介绍了连续玄武岩纤维的国内外发展历程和现状,连续玄武岩纤维性能和使用领域,表明连续玄武岩纤维用于防火隔热材料,过滤材料,增强复合材料,电子技术等具有明显的优势。结合连续玄武岩生产工艺目前存在的问题,给出了几点建议并提出了要尽快制定玄武岩纤维的国家标准,促进连续玄武岩纤维的安全可持续发展。 关键词:连续玄武岩纤维;防火隔热;过滤环保;增强复合;高技术纤维 连续玄武岩纤维(CBF)是以天然的火山喷出岩作为原料,将其破碎后加入熔窑中,在1450℃~1500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维。以CBF为增强体可制成各种性能优异的复合材料,可广泛使用于消防、环保、航空航天、军工、车船制造、工程塑料、建筑等军工和民用领域,故CBF被誉为21世纪的新材料[1]。随着国外工艺技术的不断改进以及新市场的不断开拓,玄武岩纤维有望成为第四大高强高模纤维。 1国内外发展研究状况 1.1国外发展研究状况 以玄武岩为主要原料生产的岩棉自从1840年首先在英国威尔斯试制成功到现在已有160多年的历史[2]。1922年在美国专利(OS1438428)出现由法国人Paul提出玄武岩纤维制造技术,但没有实质性生产。

20世纪50年代初期,德国、捷克和波兰等东欧国家以玄武岩为原料,采用离心法生产出了纤维平均直径为25μm~30μm的玄武岩棉。随后60年代初期,美国、前苏联、德国等大力发展垂直立吹法生产工艺,使玄武岩棉产量迅速增长前苏联引进了德国立吹法制造矿物棉的生产专利,在消化、吸收的基础上,成功地将该项技术使用于玄武岩棉的生产,设计生产能力为日产38吨~40吨玄武岩棉。玄武岩纤维的研究工作主要集中在前苏联。玄武岩纤维于1953~1954 年由苏联莫斯科玻璃和塑料研究院开发出[3]。苏联早在20世纪60~70年代就致力于连续玄武岩纤维的研究工作,乌克兰建筑材料工业部设立了专门的别列切绝热隔音材料科研生产联合体,主要任务是研制CBF及其制品制备工艺的生产线。联合体的科研实验室于 1972 年开始研制制备CBF,曾经研制出 20 多种CBF制品的生产工艺[4]。1973年,前苏联新闻机构报道了有关玄武岩纤维材料在其国内广泛使用的情况。1985年在前苏联的乌克兰率先实现工业化生产,产品全部用于前苏联国防军工和航天﹑航空领域。 1991年前苏联解体后,此项目开始公开,并用于民用项目。目前连续玄武岩主要研发及生产基地在俄罗斯及乌克兰两个国家。苏联的解体,客观上影响了CBF的推广使用,但是,由于玄武岩纤维具有有别于碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维的一系列优异性能,而且性价比好,引起了美国、欧盟等国防军工领域的高度重视。 1.2国内发展研究现状 我国自20世纪70年代起,就断断续续地开展对CBF的研究,但未获得成功。2001年我国哈尔滨工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004年哈尔滨工业大学深圳研究院和成都航天万欣科技有限公司组建了成都航天拓鑫科技有限公司,进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能,开发出玄武岩纤维终端产品。

玄武岩纤维土工格栅技术手册

拓欣 玄武岩土工格栅 ---------Basalt Geogrid 技术手册 郑州登电玄武石纤有限公司

一、公司简介 郑州登电玄武石纤有限公司于2015年5月成立,是以研发、生产、销售高性能玄武岩连续纤维及 后制品为主的高新技术企业,由登封电厂集团有限公司控股60%共同合资兴建,厂址位于登封市三里庄 高新技术工业园区,项目建设拟分三期进行,拟总投资25亿元,形成年产30万吨玄武岩连续纤维及其 制品加工能力,实现年销售收入39亿元,利税9.75亿元。 建设规模分别为:一期工程年产10000吨,二期工程年产50000吨,三期工程年产240000吨。目前 一期工程投资 1.5亿元,预计可实现年销售收入1.3亿元,利税3250万元,经济、社会效益显著。 玄武岩连续纤维属于国家鼓励发展的战略性新兴产业,它是继碳纤维、芳伦、超高分子量聚乙烯纤 维之后的又一种高技术纤维,被誉为“21世纪的绿色环保新材料”。玄武岩连续纤维已被列入国家“863”计划和国家“十二五”发展规划,特别是【新材料产业“十三五”发展规划】、《中国制造2025》已明确 将新材料行业中高性能纤维作为新兴产业重要组成部分,列入国家重点专项规划,成为引领产业转型升 级重要指引。 本项目一期工程1#年产1000吨玄武岩纤维生产线自2015年6月正式开工建设,全部为自主研发,采用国际首创的多层电极深液面全电熔大型池窑法生产工艺技术,单台窑炉产量达到3吨/日以上,是国 内乃于世界同行业先进企业单元窑日产量的8-10倍,名副其实世界第一,具有国际领先水平,已于2016 年1月1日正式点火投运并试产成功,是登封电厂集团有限公司加快实现产业转型升级的重要路径,标 志着中国玄武岩纤维产业发展的新的里程碑,必将为中国玄武岩纤维产业发展注入新的增长动力,也是 登封电厂集团有限公司大力发展新兴产业、培育新的增长点的重要载体。 二、产品介绍 1、玄武岩纤维介绍 玄武岩连续纤维材料被誉为“21世纪的新材料”,以玄武岩矿石为原料,将矿石破碎后加入熔炉中,在1450℃~1500℃熔融后,将均匀的熔融物通过拉丝漏板先拉成粗纤维,然后粗纤维由拉丝机拉制成各 种规格的连续纤维,并根据后续用途采用不同的浸润剂进行浸润处理,加工形成最终产品。 与玻璃纤维、碳纤维、芳纶等其它高性能纤维相比,玄武岩纤维不仅力学性能佳,而且具有很多优 异功能性,如耐高温性能好,可在-260~700℃范围内连续工作;耐酸耐碱,抗紫外线性能强,吸湿性低,有更好的耐环境性能;绝缘性能好,高温过滤性佳,抗辐射等。因此玄武岩纤维是碳纤维的低价替代品,是继碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维之后的第四大高技术纤维。 (1)、优异的力学性能: 玄武岩纤维的抗拉强度为3000~4900Mpa,比大丝束碳纤维、芳纶、PBI纤维、钢纤维、硼纤维、氧化铝纤维都要高,与S玻璃纤维相当。而断裂伸长率则大于碳纤维,成品的耐冲击性能要好于碳纤维。 表1 各种纤维材料的机械性能对比 性能玄武岩纤维聚丙烯纤S玻纤芳纶碳纤维

玄武岩纤维水泥混凝土应用技术手册

玄武岩纤维水泥混凝土 应用技术手册 玄武岩纤维水泥混凝土 应用技术手册 1、短切玄武岩纤维 玄武岩纤维是一种无机纤维材料,用纯天然火山喷出岩为原料,经1450~

1500℃高温熔融后快速拉制而成的连续纤维,其外观为金褐色,具有卓越的综合性能和较低的价格,在讲究绿色、环保、节约资源的今天,玄武岩纤维是一种理想的材料,具有广阔的应用领域和发展前景。短切玄武岩纤维是由相应的连续玄武岩纤维基材为原料短切而成的长度小于50mm,能均匀分散在水泥混凝土中的无机矿物纤维。 2、短切玄武岩纤维的特性 (1)原材料的天然性。由于生产连续玄武岩纤维的原料取决于天然的火山喷出岩,除了它与生俱来就具有很高的化学稳定性和热稳定外,其中并没有与人类健康有害的成分。 (2)性能的综合性。玄武岩纤维是名副其实的“多能”纤维。譬如既耐酸又耐碱、既耐低温又耐高温,既绝热电绝缘又隔音,拉伸强度超过大丝束碳纤维,断裂延伸率比小丝束的碳纤维还要好,具有较高的抗压缩强度、剪切强度和在耐恶劣环境中使用的适应性、抗老化性等有优异的综合性能。 (3)成本的低廉性。水泥混凝土用的玄武岩纤维价格明显低于钢纤维、碳纤维等,和合成纤维相当。 (4)天然的相容性。玄武岩纤维是典型的硅酸盐纤维,用它与水泥混凝土和砂浆混合时很容易分散,新拌玄武岩纤维混凝土的体积稳定、和易性好、耐久性好,具有优越的耐高温性、防渗抗裂性和抗冲击性。 除了它具有强度高、防渗抗裂、耐高温、耐酸碱腐蚀能力强、抗冲击性好等一系列优点外,它还在我国分布较广,价格便宜,造价低,还兼有绿色、环保、节约资源等优势,产品符合国家相关产业政策。且大量试验证明玄武岩纤维对混凝土性能有很好的改善作用,与钢纤维和合成纤维相比,玄武岩纤维的结合性更好,玄武岩纤维抗腐蚀耐锈蚀性均好于其它纤维。因此,玄武岩纤维用于水泥混凝土中有其自身的优势和特点,相比钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、合成纤维混凝土和碳纤维混凝土较有明显的性能、价格等综合优势 3、玄武岩纤维的技术指标 随着国家863计划“玄武岩纤维及其复合材料”等课题的研发完成,《水泥混凝土和砂浆用玄武岩纤维》(GB/T 23265-2009)国家标准及《公路工程玄武岩纤维及其制品第1部分:玄武岩短切纤维》(JT/T )交通部标准的实施,玄

玄武岩纤维水泥混凝土应用技术手册

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玄武岩纤维水泥混凝土 应用技术手册 玄武岩纤维水泥混凝土 应用技术手册 1、短切玄武岩纤维 玄武岩纤维是一种无机纤维材料,用纯天然火山喷出岩为原料,经1450~1500℃高温熔融后快速拉制而成的连续纤维,其外观为金褐色,具有卓越的综合性能和较低的价格,在讲究绿色、环保、节约资源的今天,玄武岩纤维是一种理想的材料,具有广阔的应用领域和发展前景。短切玄武岩纤维是由相应的连续玄武岩纤维基材为原料短切而成的长度小于50mm,能均匀分散在水泥混凝土中的无机矿物纤维。 2、短切玄武岩纤维的特性 (1)原材料的天然性。由于生产连续玄武岩纤维的原料取决于天然的火山喷出岩,除了它与生俱来就具有很高的化学稳定性和热稳定外,其中并没有与人类健康有害的成分。 (2)性能的综合性。玄武岩纤维是名副其实的“多能”纤维。譬如既耐酸又耐碱、既耐低温又耐高温,既绝热电绝缘又隔音,拉伸强度超过大丝束碳纤维,断裂延伸率比小丝束的碳纤维还要好,具有较高的抗压缩强度、剪切强度和在耐恶劣环境中使用的适应性、抗老化性等有优异的综合性能。

(3)成本的低廉性。水泥混凝土用的玄武岩纤维价格明显低于钢纤维、碳纤维等,和合成纤维相当。 (4)天然的相容性。玄武岩纤维是典型的硅酸盐纤维,用它与水泥混凝土和砂浆混合时很容易分散,新拌玄武岩纤维混凝土的体积稳定、和易性好、耐久性好,具有优越的耐高温性、防渗抗裂性和抗冲击性。 除了它具有强度高、防渗抗裂、耐高温、耐酸碱腐蚀能力强、抗冲击性好等一系列优点外,它还在我国分布较广,价格便宜,造价低,还兼有绿色、环保、节约资源等优势,产品符合国家相关产业政策。且大量试验证明玄武岩纤维对混凝土性能有很好的改善作用,与钢纤维和合成纤维相比,玄武岩纤维的结合性更好,玄武岩纤维抗腐蚀耐锈蚀性均好于其它纤维。因此,玄武岩纤维用于水泥混凝土中有其自身的优势和特点,相比钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、合成纤维混凝土和碳纤维混凝土较有明显的性能、价格等综合优势 3、玄武岩纤维的技术指标 随着国家863计划“玄武岩纤维及其复合材料”等课题的研发完成,《水泥混凝土和砂浆用玄武岩纤维》(GB/T 23265-2009)国家标准及《公路工程玄武岩纤维及其制品第1部分:玄武岩短切纤维》 (JT/T 776.1-2010)交通部标准的实施,玄武岩纤维在水泥混凝土中的得到了全面的应用。短切玄武岩纤维的指标应满足上述标准的要求,具体见下表: 表2.3.1 短切玄武岩纤维的性能指标

对沥青混合料SMA中添加玄武岩纤维和纤维木质素纤维作用的简单分析

对沥青混合料SMA中 添加玄武岩纤维和木质素纤维作用的简单分析 前言 SMA混合料可以认为由两部分组成:一是由粗细料构成的空间骨架结构;二是由沥青、矿粉、纤维构成的玛蹄脂。玛蹄脂填充骨架的空隙,形成密实结构的沥青混合料。因此,SMA必须使用纤维材料作为沥青稳定剂。 相对SMA来说,普通沥青混合料(AC)对沥青稳定剂无要求,但随着路面的荷载持续增大,改性沥青逐步形成路面的标准配备,相应的沥青稳定剂——纤维也被赋予更多的作用特点。 1、纤维的分类 纤维种类很多,有天然纤维和人造纤维,有无机纤维和有机纤维。SMA应用初期主要使用石棉纤维,出于对人体健康的考虑,石棉纤维在许多国家已经禁止使用。现在许多新型的纤维材料代替了石棉纤维,在各种路面上应用广泛。 1.1木质素纤维 木质素纤维是植物纤维,植物在加工成纸浆和纤维浆液过程中,通过物理、化学处理,形成棉絮状木质素纤维。颗粒状纤维是将木质素纤维与沥青按2:1或4:1质量比拌制而成。木质素纤维原料丰富,价格低廉,在我国使用广泛。其缺点是:易吸水腐烂、耐热耐磨性较差。 典型的国产絮状木质素纤维技术性质如表。 表絮状木质素纤维技术性质

1.2聚酯纤维 在聚合物化学纤维中,聚酯纤维(涤纶)和聚丙烯腈纤维(腈纶)是最通用的纤维品种。 一般而言,聚酯纤维是人工有机合成纤维,按生产厂家介绍:其分子链长、强度高、在溶剂中不溶胀、吸油率高、耐温性强、分散性好、强度高,能有效改善沥青胶体结构,形成三维分散状态,起到加筋作用,并且能使沥青、矿粉等组分在沥青混合料中均匀分散,可有效地防止胶团和泛油。 国内聚酯纤维生产厂家较多,典型的技术性质如表。 表聚酯纤维技术性质 1.3聚丙烯腈纤维 聚丙烯腈纤维和聚酯纤维一样,同属于人工有机合成聚合物纤维。 国内很多文献均指出:它拥有高抗拉强度、良好的吸油性、耐高温、不溶胀、吸附性强、化学性质稳定等特点。在沥青混合料中,不仅能充当稳定添加剂,更能改善胶体的结构,起到加筋的作用。典型的技术参数如表。 表几种聚丙烯腈纤维技术参数表

纤维混凝土的性能及比较

纤维混凝土的性能及比较 一、引言 近年来的研究表明,发展纤维混凝土是提高高性能混凝土质量的重要途径。纤维混凝土通常是以水泥净浆、砂浆或者混凝土为基材,以非连续的短纤维或者连续的长纤维作增强材料所组成的水泥基复合材料,主要作用是通过桥接作用来限制围观裂缝的发展,从而改善混凝土的性能。纤维加入水泥基体中的作用: 1.阻裂。阻止水泥基体中原有缺陷(微裂缝)的扩展并有效延缓新裂缝的出现; 2.防渗。通过阻裂提高水泥基体的密实性,防止外界水分侵入; 3.耐久。改善水泥基体抗冻、抗疲劳等性能,提高其耐久性; 4.抗冲击。提高水泥基体的耐受变形的能力,从而改善其韧性和抗冲击性; 5.抗拉。在使用高弹性模量纤维前提下,可以起到提高基体的抗拉强度的作用; 6.美观。改善水泥构造物的表观性态,使其更加致密、细润、平整、美观。 现在主要使用的纤维混凝的种类及优缺点 1.钢纤维混凝土其技术特点是能提高混凝土的韧性和抗拉强度,但是钢纤维搅拌时易结团,混凝土和易性差,泵送困难、难以施工且易锈蚀,钢纤维混凝土的自重大、在制造方面使用大量的钢材,加大了对钢材的消耗,增加成本较多。钢纤维在使用过程中破坏形态主要是被拔出,而不会被拉断,这说明钢纤维的与混凝土的粘附性不足,这会影响提高混凝土抗拉强度的效果,它增韧增强的原理是当裂缝产生后由于钢材的高模量和单根的高抗拉强度,阻止了裂缝的进一步开展;但由于数量有限,对微观裂缝约束效果不大,对抗渗、冻融等性能提高并不明显,另外,施工中钢纤维密度过大,振捣浇注时往往会沉于混凝土下部,不可能均匀分布,这就是理论研究结论较好而实际应用效果差异很大的主要原因。 2.尽管玻璃纤维已用于铺设混凝土路面,但是玻璃纤维在使用中暴露很大的缺点,如玻璃纤维混凝土暴露于大气中一段时间后,其强度和韧性会有大幅度下降,即由早期高强度、高韧性向普通混凝土退化。众所周知,普通的玻璃纤维还有一个致命的弱点,就是不耐碱,碱骨料反应是水泥混凝土的“癌症”。因此,普通玻璃纤

玄武岩连续纤维的基本特性

第26卷第5期2005年10月纺 织 学 报Journal of T extile Research V ol.26,N o.5Oct.,2005 ?综合述评? 玄武岩连续纤维的基本特性 崔毅华 (嘉兴学院,浙江嘉兴 314001) 摘 要 对玄武岩连续纤维的化学成分及物理化学性能进行了研究分析,为开发新一代产业用纺织品提供依据。关键词 玄武岩连续纤维;增强纤维;化学成分;性能 中图分类号:TS 102151 文献标识码:A 文章编号:025329721(2005)0520120202 Primary properties of basalt continuous filament C UI Y i 2hua (Jiaxing Univer sity ,Jiaxing ,Zhejiang 314001,China ) Abstract The com position ,physical and chemical properties of basalt continuous filament are investigated ,providing a reference basis for developing a new generation of industrial textiles. K ey w ords basalt continuous filament ;rein forced fiber ;chemical com position ;property 作者简介:崔毅华(1946-),男,副教授,硕士。主要研究领域为产业用纺织品的研究与开发。 玄武岩连续纤维是以纯天然玄武岩矿石为原料,将矿石破碎后放进池窑中,经1450~1500℃的高温熔融后,通过喷丝板拉伸成连续纤维 [1] 。由于 玄武岩熔化过程中没有硼和其它碱金属氧化物排出,使玄武岩连续纤维的制造过程对环境无害,无工业垃圾,不向大气排放有害气体,玄武岩连续纤维是21世纪又一种新型的环保型纤维。 玄武岩连续纤维是用于复合材料的一种新型优质增强材料。用玄武岩连续纤维增强的复合材料其强度、化学稳定性、电绝缘性能均优于玻璃纤维增强材料,可在很大程度上替代玻璃纤维、碳纤维,广泛用于航空航天、石油化工、建筑、汽车等领域。本文对玄武岩连续纤维的化学成分和基本特性进行研究分析,为开发新一代产业用纺织品提供参考依据。 1 玄武岩连续纤维的化学成分 玄武岩连续纤维是用单一的玄武岩矿石为原料制造出来的。玄武岩是由岩浆形成的基本矿石。而玻璃纤维则由叶蜡石、石英砂、石灰石、硼钙石、硼镁石、莹石等原料制成。玄武岩连续纤维的制造省去了多种原料配料过程,同时玄武岩在池窑熔化过程 中没有硼和其它碱金属氧化物析出,在池炉排放的烟尘中无有害物质。SiO 2是玄武岩连续纤维最主要的成分,占45%~60% [2] ,被称为网络形成物,它保 持了纤维的化学稳定性和机械强度;Al 2O 3的含量也较高,占12%~19%[2] ,提高了纤维的化学稳定性、 热稳定性和机械强度,为提高复合材料的力学性能 打下良好的基础;CaO 的含量为6%~12%[2] ,对提高纤维耐水的腐蚀、硬度和机械强度都是有利的; Fe 2O 3和FeO 的含量在5%~15%[2] ,含铁量高,使纤维呈古铜色;另外,玄武岩纤维中还含有Na 2O ,K 2O ,MgO 和T iO 2等成分,对提高纤维的防水性和耐 腐蚀性有重要作用。 2 玄武岩连续纤维的物化性能 211 外观特性 玄武岩连续纤维外表呈光滑的圆柱状,其截面呈完整的圆形。这是由于纤维成形过程中,熔融玄武岩被牵伸和冷却成固态的纤维前,在表面张力作用下收缩成表面积最小的圆形所致。玄武岩连续纤维由于表面光滑,所以纤维之间抱合力非常小,并影响到与树脂的复合效果。但是光滑的表面,对气体和液体通过的阻力小,因此制作过滤材料比较理想。 由于玄武岩连续纤维光滑的外表而影响了与树脂的复合效果,因此对玄武岩连续纤维的表面修饰十分必要,纤维的表面处理可采用等离子法、机械处理、阴极氧化法、电晕放电法、辐射处理、活化热处理等方法。经处理后的玄武岩连续纤维表面粗糙度增

湖南省高速公路玄武岩纤维SMA-13施工规范

湖南省郴宁高速公路湖南省郴宁高速公路 玄武岩纤维SMA SMA--13施工技术指南施工技术指南 湖南省郴宁高速湖南省郴宁高速公路建设公路建设公路建设开发有限公司开发有限公司 湖南省郴宁高速公路湖南省郴宁高速公路总监办总监办总监办公室公室 湖南省交通科学研究院 2012年8月22日

目 录录 1 玄武岩纤维的技术要求 ................................................1 2玄武岩纤维的存储和运输玄武岩纤维的存储和运输................................................................................................2 3 玄武岩纤维的现场检测 ................................................2 4 玄武岩纤维SMA-13集料集料技术技术技术要求要求 .................................2 5 玄武岩纤维SMA-13配比设配比设计计 .......................................2 6 玄武岩纤维SMA-13的拌和 ..........................................2 7 玄武岩纤维SMA-13的运输 ..........................................3 8 玄武岩纤维SMA-13的摊铺 ..........................................4 9 玄武岩纤维SMA-13的压实 ..........................................6 10 质量要求质量要求....................................................................................................................................7 11 开放交通及其它开放交通及其它 (8)

连续玄武岩纤维的发展及应用前景

连续玄武岩纤维的发展及应用前景 1.2国内发展研究现状 我国自20世纪70年代起,就断断续续地开展对CBF的研究,但未获得成功。2001年我国哈尔滨工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004年哈尔滨工业大学深圳研究院与成都航天万欣科技有限公司组建了成都航天拓鑫科技有限公司,进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能,开发出玄武岩纤维终端产品。 2002年,我国正式将连续玄武岩纤维列入国家863计划,承担该课题项目的深圳俄金碳材料科技有限公司(由深圳黄金屋真空科技有限公司与俄罗斯一家军工材料研究院合资组建的)和大型民营企业横店集团等3家股东注资2000万人民币,于2003年12月成立了横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司。经近两年来的技术开发,横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司采用创新的生产技术和“一步法”工艺,取得了以纯天然玄武岩(不添加任何辅料)为原料生产连续玄武岩纤维的研发成果,并成功实现了工业化生产。该公司不仅掌握了电熔炉、火焰炉、气电结合的生产技术,而且生产的多轴向织物树脂基复合材料及玄武岩纤维片材等复合材料等产品得到军工和民用领域有关用户的认可。 目前,发展中的横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司是继俄罗斯等独联体与美国之后的全世界具有一定规模、排名第六位的生产工厂。玄武岩连续纤维的发展规划有专家学者预测: 2010年全国生产玄武岩连续纤维1万t,2020年为7万t~10万t。 2玄武岩纤维(CBF)的性能 2.1新型环保性材料 CBF具有非人工合成的纯天然性,加之生产过程无害,且产品寿命长,是一种低成本﹑高性能﹑洁净程度理想的新型绿色主动环保材料。由于玄武岩熔化过程中没有硼和其他碱金

玄武岩纤维水泥混凝土应用技术说明材料

玄武岩纤维水泥混凝土应用技术手册

玄武岩纤维水泥混凝土 应用技术手册 1、短切玄武岩纤维 玄武岩纤维是一种无机纤维材料,用纯天然火山喷出岩为原料,经1450~1500℃高温熔融后快速拉制而成的连续纤维,其外观为金褐色,具有卓越的综合性能和较低的价格,在讲究绿色、环保、节约资源的今天,玄武岩纤维是一种理想的材料,具有广阔的应用领域和发展前景。短切玄武岩纤维是由相应的连续玄武岩纤维基材为原料短切而成的长度小于50mm,能均匀分散在水泥混凝土中的无机矿物纤维。 2、短切玄武岩纤维的特性 (1)原材料的天然性。由于生产连续玄武岩纤维的原料取决于天然的火山喷出岩,除了它与生俱来就具有很高的化学稳定性和热稳定外,其中并没有与人类健康有害的成分。 (2)性能的综合性。玄武岩纤维是名副其实的“多能”纤维。譬如既耐酸又耐碱、既耐低温又耐高温,既绝热电绝缘又隔音,拉伸强度超过大丝束碳纤维,断裂延伸率比小丝束的碳纤维还要好,具有较高的抗压缩强度、剪切强度和在耐恶

劣环境中使用的适应性、抗老化性等有优异的综合性能。 (3)成本的低廉性。水泥混凝土用的玄武岩纤维价格明显低于钢纤维、碳纤维等,和合成纤维相当。 (4)天然的相容性。玄武岩纤维是典型的硅酸盐纤维,用它与水泥混凝土和砂浆混合时很容易分散,新拌玄武岩纤维混凝土的体积稳定、和易性好、耐久性好,具有优越的耐高温性、防渗抗裂性和抗冲击性。 除了它具有强度高、防渗抗裂、耐高温、耐酸碱腐蚀能力强、抗冲击性好等一系列优点外,它还在我国分布较广,价格便宜,造价低,还兼有绿色、环保、节约资源等优势,产品符合国家相关产业政策。且大量试验证明玄武岩纤维对混凝土性能有很好的改善作用,与钢纤维和合成纤维相比,玄武岩纤维的结合性更好,玄武岩纤维抗腐蚀耐锈蚀性均好于其它纤维。因此,玄武岩纤维用于水泥混凝土中有其自身的优势和特点,相比钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、合成纤维混凝土和碳纤维混凝土较有明显的性能、价格等综合优势 3、玄武岩纤维的技术指标 随着国家863计划“玄武岩纤维及其复合材料”等课题的研发完成,《水泥混凝土和砂浆用玄武岩纤维》(GB/T 23265-2009)国家标准及《公路工程玄武岩纤维及其制品第1部分:玄武岩短切纤维》(JT/T 776.1-2010)交通部标准的实施,玄武岩纤维在水泥混凝土中的得到了全面的应用。短切玄武岩纤维的指标应满足上述标准的要求,具体见下表: 表2.3.1 短切玄武岩纤维的性能指标

玄武岩纤维混凝土力学性能试验研究

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/7a6036097.html, 玄武岩纤维混凝土力学性能试验研究 作者:刘泮森魏书华李秉千 来源:《河北工业科技》2016年第02期 摘要:为提高混凝土的抗弯拉性、抗冲击性和耐磨性,在混凝土中添加玄武岩纤维,制成玄武岩纤维混凝土。对不同水灰比、不同玄武岩纤维含量的10种常用配合比混凝土,开展了水泥混凝土立方体抗压强度试验、抗弯拉强度试验、断裂能试验和耐磨性试验,研究了玄武岩纤维含量对混凝土抗压强度、抗弯强度、断裂能和耐磨性的影响。结果表明:添加2~4 kg/m3的玄武岩纤维,混凝土的抗弯强度增加4%~13%,断裂能增加23%~138%,磨耗值降低2%~18%,混凝土抗压强度下降4%~18%。 关键词:建筑材料其他学科;玄武岩纤维;耐磨性;强度;断裂能;孔隙率 中图分类号:TU528文献标志码:Adoi: 10.7535/hbgykj.2016yx02006 在混凝土中增加石棉、纤维素、钢铁、聚丙烯等纤维制品,可以改善混凝土的力学特性,提高混凝土拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和韧性,控制开裂和破坏的模式,提高耐久性[1-3]。 纤维的使用可大大增加水泥基材料的韧性和能量吸收能力[4-10]。加入钢纤维和聚丙烯纤维之后混凝土由脆性材料转变为可弯曲韧性塑性材料[11-13]。然而它们的抗压和抗弯强度并没有显著提高。钢纤维的不同长度和纵横比对混凝土的韧性产生影响,对于给定的长宽比,弯曲韧性随着纤维体积百分率的增加而增加。对于给定的体积百分率,随着纵横比的增加混凝土的弯曲韧性也增加[8-9]。 玄武岩是火成岩,在强度、耐温、耐久性方面表现良好。玄武岩纤维是玄武岩岩石熔化过程中得到的,比无碱玻璃纤维有更大的抗拉强度,比碳纤维有更大的破坏应变,对化学腐蚀、冲击载荷有良好的抵抗能力,耐火性良好,且较为环保[10],可替代钢纤维、玻璃纤维和碳纤维[4-5]。但目前对于玄武岩纤维混凝土力学特性的研究尚不够深入。 本文对10种水灰比不同、玄武岩纤维含量不同常用配合比的混凝土开展了抗压强度、抗弯强度、断裂能和耐磨性试验,旨在评价掺入含量(2 kg/m3,4 kg/m3)和长度(12,24 mm)的玄武岩纤维后,水灰比分别为0.60和0.45的混凝土新拌和硬化后的性能。通过耐磨性、抗压强度、抗弯强度和断裂能等各项试验来评价玄武岩纤维对混凝土的影响。 1试验研究 1.1原材料和混凝土配方

玄武岩纤维混凝土施工指导书-河南金石路桥技术开发有限公司有限公司

玄武岩纤维混凝土施工工法 水泥混凝土 河南金石路桥技术开发有限公司

玄武岩纤维水泥混凝土 施工工法 连续玄武岩纤维 为进一步改善水泥混凝土的性能,适应现代道路与桥梁工程的需要,有很多不同功能的混凝土得到了发展。随着生产技术的解密,连续玄武岩纤维(简称CBF是近几年来才时有报道的新纤维,它是一种无机纤维材料,用纯天然火山喷出岩为原料,经1450?1500 E高温熔融后快速拉制而成的连续纤维,其外观为金褐色,具有卓越的综合性能和较低的价格,在如今讲究绿色、环保、节约资源的今天,玄武岩纤维是一种理想的材料,具有广阔的应用领域和发展前景。 连续玄武岩纤维的特性 (1)原材料的天然性。由于生产连续玄武岩纤维的原料取决于天然的火山喷出岩,除了它与生俱来就具有很高的化学稳定性和热稳定外,其中并没有与人类健康有害的成分。 (2)性能的综合性。玄武岩纤维是名副其实的“多能”纤维。譬如既耐酸又耐碱、既耐低温又耐高温,既绝热电绝缘又隔音,拉伸强度超过大丝束碳纤维,断裂延伸率比小丝束的碳纤维还要好,具有较高的抗压缩强度、剪切强度和在耐恶劣环境中使用的适应性、抗老化性等有优异的综合性能。 (3)成本的低廉性。水泥混凝土用的玄武岩纤维价格明显低于钢纤维、碳纤维 等,和合成纤维相当 (4)天然的相容性。玄武岩纤维是典型的硅酸盐纤维,用它与水泥混凝土和砂浆混合时很容易分散,新拌玄武岩纤维混凝土的体积稳定、和易性好、耐久性好,具有优越的耐高温性、防渗抗裂性和抗冲击性。

三、连续玄武岩纤维的技术指标(参照国标GB/T23265- 2009) 玄武岩纤维的性能指标 掺短切玄武岩纤维水泥混凝土或砂浆性能指标

玄武岩纤维的发展与应用

连续玄武岩纤维的发展与应用 1、摘要(双文) 2、定义 3、组成3 33 26 9 、基本物理、力学、化学性质57 (图) 4、构件力学性能 5、生产工艺原料天然玄武岩可成纤的条件8 35 26(方法流程设备8) 6、国内外生产现状7(生产厂家1、进展和存在的问题) 7、应用方面及现状各行业(土工、军工。。。) 8、发展前景19 9 9、参考文献总结(外文???)

前言 2我国现很多房屋、桥梁、隧道等建筑物,由于材料老化、荷载增加、结构部分损坏、使用功能改变、设计与施工缺陷以及地震、战争等原因,均会导致原有结构的承载力满足不了要求,为此,需进行加固和修复。23目前面临着大规模的补强加固、改建和扩建工程,其中建筑材料的选择尤为重要。新型复合建筑材料发展很快,主要有钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、碳纤维混凝土等。玄武岩纤维是近几年在中国发展起来的新型材料,由于其较其他纤维材料性能优异、性价比好,尤其具有良好的抗拉强度和韧性,在防护工程补强加固、抗爆方面具有广阔的应用前景。 10众所周知,地壳由火成岩、沉积岩和变质岩组成。玄武岩属于火成岩的一种,是一种以SiO2和Al2O3为主的矿物岩石。23连续玄武岩纤维(Continuous Basalt Fiber,简称CBF)是前苏联经过了30多年的研究开发的高科技纤维。3在整个生产和应用过程中无环境污染,属于绿色生态材料[1,2]。23 CBF是以天然的火山喷出岩(玄武岩矿石)作为原料,将其破碎后加入熔窑中,在1 450℃~1 500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维。10目前CBF 的研究重点在CBF的制备和应用上。与碳纤维、芳纶、超高相对分子质量聚乙烯纤维等其它高科技纤维相比,CBF具有许多独特的优点,如突出的力学性能、耐高温、可在-269~650℃范围内连续工作,耐酸碱,吸湿性低,此外还有绝缘性好、绝热隔音性能优异、良好的透波性能等优点。以CBF为增强体可制成各种性能优异的复合材料,可广泛应用于航空航天、建筑、化工、医学、电子、农业等军工和民用领域,23尤其是最近几年,中国也有了CBF的批量生产,因此迫切需要开展玄武岩纤维及其增强复合材料的应用研究。 23 康婷白应生玄武岩纤维的特性及其在防护工程领域的应用山西建筑第34卷第11期 2 0 0 8年4月185 186 10 齐风杰,李锦文,李传校,魏化震,高永忠连续玄武岩纤维研究综述高科技纤维与应用第31 卷第2期2006年4月42-46 3 吕海荣,杨彩云,韩大伟复合材料用玄武岩增强纤维的性能研究材料工程/ 2009年增刊89-91 1 2 [1]谢尔盖,李中郢.玄武岩纤维材料的应用前景[J] .纤维复合材料, 2003,17(3):17-20. [2]崔毅华.玄武岩连续纤维的基本特性[J] .纺织学报,2005,26(5): 57-60. 3 1玄武岩纤维的组成与结构 1.1玄武岩纤维的组成 玄武岩纤维的成分几乎囊括了地壳中的所有元素,Si,Mg,Fe,Ca,Al,Na,K等主要元素成分,约占99%以上。在PHLIPS XL30 EDS电子探针能谱仪上进行玄武岩纤维元素含量的测定,发现其主要成分如下下(原子分数/%):Si=26.36,Ca=18.93,Al=7.89, Mg=6.90,O=31.81,K=1.18,Na=1.63,Ti=1·26,Fe=4.04。玄武岩的化学组成如表1所示[5] https://www.doczj.com/doc/7a6036097.html,

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