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玄武岩纤维(BF,Basalt Fiber)是一种新的混凝土增强材料,由天然玄武岩矿石经1450～1500℃熔融后,通过铂铑合金漏板拉丝而成,具有天然的相容性和优越的力学性能,它是一种纯天然的无机非金属材料,被誉为21世纪无污染的“万能”纤维。玄武岩纤维混凝土(BFRC,Basalt Fiber ReinforcedConcrete)是将玄武岩纤维用水泥净浆包裹,再与混凝土搅拌而制成,具有良好的力学性能。本文在大量试验和理论研究的基础上,就素混凝土(PC,Plain Concrete)、BFRC、层布式混杂纤维混凝土(钢纤维与玄武岩纤维混杂)(LHFRC,LayeredHybrid Fiber Reinforced Concrete)三种形式进行了力学性能和路面性能的对比研究。其研究工作和主要成果如下:1.研究了BF不同掺量(1.2 kg/m~3、1.5 kg/m~3、2.0 kg/m~3)下,基体混凝土抗压、劈拉、弯拉强度的变化。得出结论:随着玄武岩纤维的掺量的增加,BFRC的抗压强度逐渐增加,尤其是早期强度增加明显。劈拉、弯拉强度也有不同幅度的提高。2.研究了BFRC、LHFRC的弯曲韧性。得出结论:对BFRC而言,BF的掺入对混凝土的弯曲韧性几乎没有改变,甚至略有降低,而LHFRC的弯曲韧性相对于PC却有大幅度提高。3.结合SEM图片对两种不同施工工艺(直掺纤维法、水泥浆包裹纤维法)下BFRC的显微结构做了对比,并分析了其增强机理,得出:采用水泥净浆包裹法掺入玄武岩纤维,BFRC中纤维-水泥石界面的粘结性比较好,且混凝土的孔隙率低,水泥净浆包裹掺入技术是行之有效的。4.建立了LHFRC路面结构有限元计算模型,研究了路面板在荷载、温度作用下应力的变化规律。分析结果表明,LHFRC路面结构能满足路面的使用要求。