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近年来,混凝土抗冻耐久性的研究受到人们的广泛关注。玄武岩纤维增强混凝土具有良好的力学性能和耐久性能,目前对其研究主要集中在静态力学性能方面,而关于其抗冻性能的研究并不深入。文章研究了单掺掺量玄武岩纤维和双掺玄武岩纤维及引气剂对混凝土抗冻性能的影响,主要研究内容及结论如下:
(1)研究了经历不同冻融循环次数后混凝土试件的外观变化、质量损失率、相对动弹性模量、波速损失率的规律,得出最佳组合单掺入0.2%的玄武岩纤维及混掺玄武岩纤维0.2%和0.03%引气剂可以增强混凝土的抗冻性能。
(2)研究了单掺玄武岩纤维,混掺玄武岩与引气剂对冻融后混凝土抗压、抗折性能的影响。结果表明,双掺适量的玄武岩纤维和引气剂可以提高冻融后混凝土的抗压强度,但单掺玄武岩纤维对冻融后混凝土的抗压强度提高效果更好。单掺适量的玄武岩纤维对冻融循环后混凝土的抗折性能影响较小,双掺适量的引气剂和玄武岩纤维的混掺也可以提高混凝土冻融后抗折强度。
(3)采用VIC-3D试验,研究了玄武岩纤维混凝土试件在加压破坏时的位移场的变化和峰值应变的变化。结果表明,随着冻融次数的增加,混凝土试件表面的主要位移区域逐渐向混凝土中部靠拢,混凝土的峰值应变随着纤维掺量的增加先增加后减小,最佳玄武岩纤维体积掺量为0.2%,在最佳玄武岩纤维掺量下,随着引气剂掺量的增加,试件的峰值应变不断降低,说明引气剂引入的气泡可以吸收部分应变。
(4)分析了玄武岩纤维混凝土的孔隙结构。试验表明,随着含气量的增加,气泡间距系数逐渐降低,气泡平均半径逐渐增加。在双掺情况下0.2%的玄武岩纤维掺量下比较适于掺入引气剂,其有害孔出现的频率最低。随着单掺入的玄武岩纤维掺量增加硬化混凝土的含气量先增加后减小,在双掺玄武岩纤维和引气剂试件中,在0.1%掺量下引气剂引气效果不稳定。适当的单掺玄武岩纤维掺量可以改善硬化混凝土内部孔隙结构,减小有害孔隙。
(5)采用logistic模型对玄武岩纤维混凝土的冻融损伤规律进行了分析。用logistic函数拟合的相关系数均大于0.9,说明拟合效果较好。从拟合的图中可以找出不同冻融次数作为分阶段的点,将混凝土冻融损伤量随冻融次数的变化过程明显的划分为三个不同的阶段,logistic函数的拟合曲线可以较好地应用于混凝土抗冻耐久性的规律分析。
(1)研究了经历不同冻融循环次数后混凝土试件的外观变化、质量损失率、相对动弹性模量、波速损失率的规律,得出最佳组合单掺入0.2%的玄武岩纤维及混掺玄武岩纤维0.2%和0.03%引气剂可以增强混凝土的抗冻性能。
(2)研究了单掺玄武岩纤维,混掺玄武岩与引气剂对冻融后混凝土抗压、抗折性能的影响。结果表明,双掺适量的玄武岩纤维和引气剂可以提高冻融后混凝土的抗压强度,但单掺玄武岩纤维对冻融后混凝土的抗压强度提高效果更好。单掺适量的玄武岩纤维对冻融循环后混凝土的抗折性能影响较小,双掺适量的引气剂和玄武岩纤维的混掺也可以提高混凝土冻融后抗折强度。
(3)采用VIC-3D试验,研究了玄武岩纤维混凝土试件在加压破坏时的位移场的变化和峰值应变的变化。结果表明,随着冻融次数的增加,混凝土试件表面的主要位移区域逐渐向混凝土中部靠拢,混凝土的峰值应变随着纤维掺量的增加先增加后减小,最佳玄武岩纤维体积掺量为0.2%,在最佳玄武岩纤维掺量下,随着引气剂掺量的增加,试件的峰值应变不断降低,说明引气剂引入的气泡可以吸收部分应变。
(4)分析了玄武岩纤维混凝土的孔隙结构。试验表明,随着含气量的增加,气泡间距系数逐渐降低,气泡平均半径逐渐增加。在双掺情况下0.2%的玄武岩纤维掺量下比较适于掺入引气剂,其有害孔出现的频率最低。随着单掺入的玄武岩纤维掺量增加硬化混凝土的含气量先增加后减小,在双掺玄武岩纤维和引气剂试件中,在0.1%掺量下引气剂引气效果不稳定。适当的单掺玄武岩纤维掺量可以改善硬化混凝土内部孔隙结构,减小有害孔隙。
(5)采用logistic模型对玄武岩纤维混凝土的冻融损伤规律进行了分析。用logistic函数拟合的相关系数均大于0.9,说明拟合效果较好。从拟合的图中可以找出不同冻融次数作为分阶段的点,将混凝土冻融损伤量随冻融次数的变化过程明显的划分为三个不同的阶段,logistic函数的拟合曲线可以较好地应用于混凝土抗冻耐久性的规律分析。