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水泥基复合材料是水泥基材料高性能化的一个重要途径,在水泥基材料中加入纤维,可以克服水泥基材料的抗拉强度低、脆性大等缺点。纤维在水泥基材料基体内部中会行成一种均匀的三维乱向分布的网络体系,可以防止基体收缩裂缝的产生和扩展,以提高材料的综合性能。玄武岩纤维是用天然的玄武岩矿石通过高温熔融、拉丝而成的一种纯天然的无机非金属材料。其具有抗拉强度高、弹性模量大、化学稳定性好,与水泥基材料有天然的相容性等优点。有研究表明将玄武岩纤维加入水泥基材料中可以显著提高材料的早期力学性能。本文在大量试验和理论研究的基础上,分别研究了玄武岩单丝纤维和玄武岩浸胶纤维增强水泥基材料的影响效果,其研究工作和主要成果如下:1.研究了玄武岩单丝纤维对水泥基材料物理力学性能的影响。得到玄武岩纤维能在一定程度上提高水泥基材料的抗折和抗压强度,如玄武岩纤维掺量为1.2 kg/m3时其抗折强度和抗压强度相对不掺玄武岩纤维的分别提高了1.6%和6.0%。实验进一步探讨了硅灰和减水剂在改善玄武岩纤维增强水泥基材料物理性能方面的效果。添加一定量的硅灰,促进材料的密实度,弥补玄武岩纤维会增大材料孔隙率的不利影响。在水灰比不变的情况下,添加一定量的减水剂,能改善了拌合物的流动性。2.对比研究了玄武岩单丝纤维和玄武岩浸胶纤维增强水泥基材料的基本性能。研究结果显示,浸胶纤维对水泥基材料的性能改善效果要优于单丝纤维。玄武岩浸胶纤维在水泥基体中的分散性能及浸胶纤维与基体间粘结性能要好于单丝纤维,有利于材料的强度提高。3.研究了玄武岩浸胶纤维体积掺量为0.5%时,纤维增强混凝土材料抗压、抗折强度的变化情况。结果显示:玄武岩浸胶纤维束的掺入,基体的3d、7d、28d的抗压强度分别提高8.8%、5.0%、3.0%,7d、14d、28d的抗折强度分别提高4.0%、4.8%、11.9%,可见对水泥基材料早期抗压强度的增加更为明显,抗折强度有不同幅度的提高。