粉煤灰综合利用 2013N0.3 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 专题研究 纤维增强碱激发矿粉材料的物理力学性能研究 A study on the physical and mechanical properties of the alkali -activated slag strengthened by fibers 邮坤 (同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，上海市201804； 同济大学建筑材料研究所，上海市201804) 摘要：通过对矿粉试块掺人不同掺量和长度的聚丙烯和玄武岩纤维，测量试块抗压强度和抗折强度以及用三点抗 弯试验测得其断裂能，从而研究纤维掺量、龄期、纤维弹性模量和纤维长度对试块的抗折强度的影响以及纤维掺量对矿 粉试块的抗压强度和断裂能的影响，从而得到（随着聚丙烯纤维和玄武岩纤维掺量增加，矿粉试块的抗折强度先增加， 而后趋于稳定：龄期对掺入聚丙烯纤维试块的抗折强度影响较小，而对玄武岩试块影响较大：弹性模量高的纤维阻裂增 强效果好：5mm的聚丙烯和玄武岩纤维试块抗折强度高于8mm的试块.(2)人玄武岩和聚丙烯纤维对试块抗压强 度无明显改善.(3)5mm玄武岩纤维，其掺量达到0.1%时，矿粉试块的抗折强度和断裂能均最大，是设计配比中的最 优配比. 关键词：聚丙烯；玄武岩：纤维；矿粉试块；强度；断裂能 中图分类号：TU528.572 文献标识码：A 文章编号：1005-8249(2013)03-0022-04 工业的发展产生了大量的废渣，如矿渣、粉煤灰、商家提供的矿粉化学成分见表1.将所用矿粉先放在 钢渣、液态渣、磷渣和铜渣等，其中有一些废渣具有潜 烘箱内烘干，再用0.08mm方孔筛筛去粗粒.然后通过 在的胶凝性，需在碱性激发剂的作用下产生水硬性，如 测定，其磨细度为0.08mm 筛余2.6%，比表面积 矿粉在水玻璃激发下具有与水泥性质相同的水硬性. 4550cm/g.(2)冰玻璃水玻璃是南京化工厂产品， 因此通过将工业废渣应用到工程中不仅可以降低水泥 其模数是3.27，固含量为49%，经过查阅资料知，当水 用量而且有效的利用了工业废渣，实现了低碳环保. 玻璃的模数在1.35时，对碱矿渣的激发效果最好，所以 其中碱激发矿粉的应用越来越广泛，其可以掺入到水 我们先加水稀释后，再加NaOH 最后调制成模数为 泥中也可以通过碱性激发剂作用，直接应用到工程中. 1.35的稀水玻璃.(3)纤维在纤维增强碱矿渣性能研 目前国内外学者对碱激发矿粉的研究主要在对其力学 究中所使用的玄武岩纤维和聚丙烯纤维的参数见表2. 性能、抗渗性、抗冻性以及耐腐蚀性等方面，而对掺 表1矿渣的主要化学成分% 入纤维的矿粉试块的物理力学等研究较少，本文研究 Si02 FeaOs Al203 Ti02 Ca0Mg0其他 掺人聚丙烯和玄武岩纤维矿粉试块（水玻璃激发）的基 33.272.4712.170.4839.981.383.58 本的物理力学性能，主要研究抗折强度与纤维掺量、龄 表2聚丙烯纤维(PP)及玄武岩纤维(BF)的性能参数 期、纤维模量和纤维长度的关系，此外还对抗压强度和 纤维 密度直径长度弹性模量抗拉强度延伸率 类型 /g/cm3/pm /mm /GPa /MPa % 断裂能与纤维掺量之间的关系进行研究. PPF 0.91 15 5/8 700 8 1试验原料与试验方法 BF 2.70 17 5/8 95 4000 3 1.1试验原料 1.2试验方法 (1)矿粉本试验所采用的矿粉是南京市售矿粉， 净浆成型，其中材料...
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