【摘 要】
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玄武岩纤维混凝土(Basalt Fiber Reinforced Concrete)简称BFRC,是在混凝土中均匀地分布定量的玄武岩纤维结硬后得到的混凝土。玄武岩纤维可以起到阻裂、增强的作用。吴中伟
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玄武岩纤维混凝土(Basalt Fiber Reinforced Concrete)简称BFRC,是在混凝土中均匀地分布定量的玄武岩纤维结硬后得到的混凝土。玄武岩纤维可以起到阻裂、增强的作用。吴中伟教授曾经预言复合化是水泥基材料高性能化的重要途径,纤维增强是核心。现阶段对BFRC梁受弯性能的研究较少,而且玄武岩纤维为天然的硅酸盐纤维,与混凝土相容性好,具有一系列优异的性能,故而研究BFRC梁受弯性能意义深远。为研究玄武岩纤维的掺入对钢筋混凝土梁受弯性能(极限承载力、开裂弯矩、裂缝开展及变形)的影响,针对玄武岩纤维体积掺率和长度两个关键参数,设计并制作了4根掺有玄武岩纤维长度分别为12mm和30mm,玄武岩纤维体积掺率分别为0.1%和0.2%的BFRC梁。通过BFRC梁的受弯试验并与普通钢筋混凝土梁对比,获得相关数据。试验结果表明,玄武岩纤维具有阻裂作用,玄武岩纤维的掺入,提高了混凝土的抗拉强度,进而在一定程度上提高了这类梁的开裂弯矩和极限承载力,且BFRC梁破坏时变形较大,表现出更明显的延性破坏性质。裂缝出现后,裂缝截面处的玄武岩纤维与纵向受拉钢筋共同承担拉应力,使得钢筋应力减小,从而减小了这类梁的裂缝宽度,提高了这类梁的整体刚度,减小了BFRC梁的挠度。而且随着玄武岩纤维特征参数的增大,这种改善效果越显著。在试验数据及理论分析的基础上,结合普通钢筋混凝土梁的计算公式,提出了BFRC梁开裂弯矩、正截面极限承载力、最大裂缝宽度和短期刚度的计算方法。为玄武岩纤维混凝土的工程应用奠定了理论基础。
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