随着国内外对新型建筑材料需求的不断增加,超高强度混凝土的研究与应用逐步得到了重视。活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)作为一种极具创新性的超高强度混凝土,凭借其极低孔隙率、超高强度以及超高耐久性等优点,得到广泛的研究和应用。本文提出使用玄武岩纤维代替钢纤维对活性粉末混凝土进行改性,充分发挥玄武岩纤维耐腐蚀强、抗渗性好及抗拉强度高等优点,弥补钢纤维易腐蚀、耐久性差的缺点,进一步提高活性粉末混凝土性能,设计出更适合季冻区气候特点的超高性能道路工程材料。声发射作为一种重要的无损检测手段,有着灵敏度高、反应及时、可实现全周期在线监测等诸多优点,在材料和结构健康监测领域拥有重要的研究价值和广阔的应用前景。不同于其它技术,声发射是由材料自身损伤引起的,其检测数据可信度更高,是无损检测领域的热点研究问题。但目前玄武岩纤维活性粉末混凝土(BFRPC)的声发射特性研究亟需发展。本文依托吉林省交通运输厅科技项目“玄武岩纤维活性粉末复合改性混凝土性能评价及结构设计方法研究”,采用声发射检测技术,对其性能影响因素和声发射特性进行研究。阐明不同掺合料配比条件对BFRPC试件性能的影响,为BFRPC配制方案的优化提供依据。同时为声发射技术在新型混凝土材料及结构健康监测领域的应用提供基础数据和理论参考。本文开展的主要研究工作包括:(1)选取水胶比、砂、水泥、硅灰、玄武岩纤维掺量为影响因素,通过设定因素水平,设计14组实验对活性粉末混凝土进行配合比试验,并针对养护方式和骨料种类对BFRPC性能影响进行研究,确定上述因素和相对水平对BFRPC工作性能及力学性能的影响规律。根据实验结果,建议选取流动性和强度都较好的活性粉末混凝土配合比为水胶比为0.18,砂:水泥:硅灰:1.3:1:0.4,玄武岩纤维掺量为10kg/m~3;骨料种类选用石英砂,养护方式为60℃热水养护48h。(2)基于玄武岩纤维活性粉末混凝土配合比试验,利用声发射技术,分析各配合比因素对损伤裂缝产生的影响;基于声发射参数,对裂缝状态进行表征。将混凝土抗折断裂分为三个阶段:微裂缝产生阶段,裂缝稳定扩展阶段,裂缝不稳定扩展阶段。随着水胶比的减小,混凝土试件在弯折断裂过程中会产生更少的剪切裂缝和更多的拉伸裂缝。随着硅灰掺量的趋优,大应力区间(0.9-1.0应力区间)裂缝产生数量减少,平均每次裂缝能量值减少;当硅灰掺量较好时,受荷断裂所引起的剪切裂缝增多、拉伸裂缝减少。随着石英砂掺量的增加,大应力区间(0.9-1.0应力区间)内,平均每次裂缝所释放的能量逐渐下降,剪切裂缝比例显著上升。随着纤维掺量的增加,混凝土试件断裂过程中产生的拉伸裂缝不断减少。(3)利用离群分析法对声发射参数进行处理,得到声发射参数离群值并确定预警值,当离群值超过预警值时,表示活性粉末混凝土发生严重损伤裂缝。