用于橋面鋪裝層的玄武巖纖維增強(qiáng)聚合物混凝土試驗(yàn)研究

崔雷

（阜新高等專科學(xué)校，遼寧 阜新 123000）

1 引言

隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，關(guān)于工程試驗(yàn)的研究也逐漸成為重點(diǎn)的研究領(lǐng)域[1]。通過對(duì)相關(guān)工程的調(diào)查和研究，發(fā)現(xiàn)在鋼筋混凝土橋面鋪裝施工時(shí)，混凝土性能低對(duì)于橋梁后期的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用有很大的影響[2]。同時(shí)，對(duì)橋梁的安全性也有很大的影響。通過對(duì)已有文獻(xiàn)的檢索，研究發(fā)現(xiàn)，在提高混凝土性能的過程中，聚合物水泥混凝土以及纖維混凝土等復(fù)合材料具有一定的價(jià)值[3]。然而，在研究橋面鋪裝纖維混凝土性能方面，我國還比較缺乏[4]。為進(jìn)一步提高玄武巖纖維的應(yīng)用領(lǐng)域，本研究對(duì)用于橋面鋪裝層的玄武巖纖維增強(qiáng)聚合物混凝土進(jìn)行了試驗(yàn)研究，以希望本文的研究能夠?yàn)樘岣邩蛎驿佋O(shè)的質(zhì)量提供借鑒和參考。

2 試驗(yàn)方案概況

在進(jìn)行試驗(yàn)的過程中，本研究的試驗(yàn)材料主要有水泥、粉煤灰、集料、玄武巖纖維、外加劑以及聚合物乳液。不同試驗(yàn)材料的具體參數(shù)也是有一定的標(biāo)準(zhǔn)的，具體來說，不同試驗(yàn)材料的具體參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中，混凝土強(qiáng)度的等級(jí)是C50。具體的試驗(yàn)材料和配合比，玄武纖維的摻量以及丁苯乳液的摻量，如表2所示。

表1 試驗(yàn)材料的具體參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)

表2 試驗(yàn)材料配合比、玄武巖纖維以及丁苯乳液摻入量參數(shù)表（kg/m3）

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中，本研究主要對(duì)玄武巖纖維聚合物混凝土橋面鋪裝的抗壓強(qiáng)度、抗折性能、干縮性能以及微觀樣貌進(jìn)行試驗(yàn)。

3 試驗(yàn)結(jié)果

3.1 抗壓性能

通過研究玄武巖纖維聚合物混凝土橋面鋪裝的抗壓性能，研究表明，在丁苯乳液的產(chǎn)量是10%的過程中，混凝土第5d的抗壓性能隨著玄武巖纖維摻量的增加而增加，界限為1.5kg/m3。隨后呈現(xiàn)的趨勢(shì)是下降的趨勢(shì)?；炷恋?5d的抗壓性能隨著玄武巖纖維摻入量的增加而呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，界限為2.5kg/m3。隨后呈現(xiàn)的趨勢(shì)是下降的趨勢(shì)。

在此基礎(chǔ)上，通過比較不同丁苯乳液摻入量對(duì)混凝土抗壓性能的影響，研究顯示，丁苯乳液摻入量為10%時(shí)，抗壓性能最強(qiáng)。也就是說，在玄武巖纖維摻入量達(dá)到2.5kg/m3時(shí)，并保證丁苯乳液的摻入量在10%的時(shí)候，混凝土的抗壓性能是最佳的。因此，為進(jìn)一步提高混凝土的抗壓性能，從混凝土抗壓性能這一角度來說，應(yīng)對(duì)玄武巖纖維摻入量以及丁苯乳液的摻入量進(jìn)行嚴(yán)格把控。

3.2 抗折性能

通過研究玄武巖纖維聚合物混凝土橋面鋪裝的抗折性能，研究表明，混凝土第5d和第25d的扛折性能會(huì)隨著玄武巖纖維摻量的不斷加大，抗折強(qiáng)度會(huì)先下降，然后增加，再下降的趨勢(shì)。通過本文的研究，表明在玄武巖纖維摻入量為2.5kg/m3時(shí)，混凝土抗折的強(qiáng)度最佳。

通過對(duì)不同丁苯乳液摻入量的比較和分析，研究顯示，隨著丁苯乳液摻入量的增加，抗折強(qiáng)度的變化趨勢(shì)是先增加，然后降低。在丁苯乳液摻入量為10%的時(shí)候，混凝土的抗折性能是最好的。也就是說，從混凝土抗折性能這一角度來說，在玄武巖纖維摻入量達(dá)到2.5kg/m3時(shí)，并保證丁苯乳液的摻入量在10%的時(shí)候，混凝土的抗折性能是最佳的。因此，為進(jìn)一步提高混凝土的抗折性能，應(yīng)對(duì)玄武巖纖維摻入量以及丁苯乳液的摻入量進(jìn)行嚴(yán)格把控。

3.3 干縮性能

通過研究玄武巖纖維聚合物混凝土橋面鋪裝的干縮性能，研究表明，在玄武巖纖維摻入量不斷增加的過程中，不同齡期聚合物混凝土的干縮值所表現(xiàn)出的發(fā)展趨勢(shì)是增加的。然而，通過本文的研究，研究結(jié)果表明，干縮值的上升趨勢(shì)是十分不顯著的。這也就是說，玄武巖纖維摻入量的多少對(duì)混凝土的干縮值會(huì)有顯著的影響，進(jìn)而影響混凝土干縮的性能。

在此基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，丁苯乳液摻入量的增加，對(duì)干縮值也有一定的影響。通過本文的研究，研究結(jié)果顯示，在丁苯乳液摻入量增加的過程中，隨著摻入量和齡期的增加，混凝土干縮值呈現(xiàn)的趨勢(shì)是先降低，然后增加的趨勢(shì)，這也就是說，丁苯乳液對(duì)玄武巖纖維混凝凝土干縮值是有顯著的影響的。通過本文的進(jìn)一步分析，研究顯示，玄武巖纖維摻入量的增加能夠在一定程度上改善混凝土的干縮值，但丁苯乳液能夠更好地進(jìn)一步降低玄武巖纖維對(duì)干縮性能的不利影響。因此，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，應(yīng)將玄武巖纖維與丁苯乳液合理融合，以更好地改善混凝土的干縮性能，從而提高混凝土的質(zhì)量。

3.4 微觀樣貌

通過研究玄武巖纖維聚合物混凝土橋面鋪裝的微觀樣貌，研究表明，在纖維混凝土中摻入丁苯乳液，將玄武巖纖維拔出的過程中，混凝土表面會(huì)存在水泥水化物。這也就是說，這種變化的出現(xiàn)，丁苯乳液的摻入是最關(guān)鍵的影響因素。在增加丁苯乳液的過程中，在混凝土界面和玄武巖纖維的中間區(qū)域，形成了一個(gè)過渡層，即形成了較好的結(jié)合界面。在混凝土受力后，荷載會(huì)轉(zhuǎn)移到玄武巖纖維上，進(jìn)而在很大程度上降低了混凝土裂縫的發(fā)生幾率，從而起到保障橋梁質(zhì)量和安全的作用。立法內(nèi)外，在混凝土界面中，聚合物薄膜的形成還有助于加強(qiáng)對(duì)裂縫拓展的約束，進(jìn)而在一定程度上提高對(duì)外部環(huán)境的抵抗能力。因此，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，玄武巖纖維應(yīng)與丁苯乳液進(jìn)行有效的聯(lián)合。同時(shí)，還應(yīng)對(duì)玄武巖纖維摻入量以及丁苯乳液的摻入量進(jìn)行嚴(yán)密的控制和監(jiān)控，方能提高混凝土的質(zhì)量，提高橋梁建筑的質(zhì)量和安全。

4 結(jié)論

為進(jìn)一步提高橋梁的質(zhì)量和安全，也為最大限度降低后期維護(hù)的成本，通過本文的研究，認(rèn)為玄武巖纖維與丁苯乳液聯(lián)合能夠提高混凝土的抗壓能力、抗折能力、干縮能力以及微觀樣貌等。然而，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，為保障混凝土的性能，應(yīng)對(duì)纖維的摻量進(jìn)行控制，并將其保持在2.5kg/m3。與此同時(shí)，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，為促使混凝土性能達(dá)到最佳程度，還應(yīng)將聚合物的膠凝材料用量控制在10%左右?？傊?，希望通過本文的研究能夠?yàn)闃蛄航ㄖこ痰挠行ч_展提供參考和借鑒。