玄武岩增强水泥矿浆力学性能研究
水泥与水泥基材料是当今最大宗的人造材料，水泥砂浆是建筑工程中用量最大、用途面最广的水泥基材之一。在水泥砂浆中添加一定量的纤维或织物可以提高水泥砂浆的抗拉性能和韧性。玄武岩纤维是一种新型矿物纤维，具有抗拉强度高、弹性模量大、化学稳定性好，与水泥基材料相容性好等优点，是一种正在推广的水泥基材增强纤维。
本文在大量试验和理论研究的基础上，分别研究了玄武岩短纤维增强、织物增强和短纤维与织物复合增强水泥砂浆的各项力学性能，其研究工作和主要成果如下：
1.将玄武岩纤维的力学性能、环保性能、活性指数及耐碱性能与常用水泥基材增强纤维做对比，从而体现出玄武岩纤维作为水泥基材增强材料的优越性；
2.分别将0.5 Kg.m-3、1 Kg.m-3、1.5Kg.m-3、2.0Kg.m-3、2.5Kg.m-3、3.0Kg.m-3和3.5Kg.m-3掺量的玄武岩短纤维掺加到砂浆基体中，测试不同掺量的短纤维对水泥砂浆各项力学性能的影响，探索玄武岩短纤维的最佳掺量。结果表明当玄武岩短纤维的掺量为2.5 Kg.m-3时，水泥砂浆的劈裂抗拉、抗折和抗弯性能最佳；
3.将不同层数的玄武岩纤维织物掺加到砂浆中，随着织物层数的增加，其劈裂抗拉、抗折和抗弯性能也逐渐提高。将2.5 Kg.m-3短纤维分别与不同层数的织物复合增强水泥砂浆，其各项力学性能变化规律与织物增强基本相同。通过对比分析得知织物增强效果优于短纤维，短纤维与织物共同复合增强效果优于织物单独增强效果；
4.对水泥基复合材料的增强纤维、增强用短纤维和织物进行优化配置，从而提高水泥基材的力学性能和耐久性；另一方面对水泥基材的增强区域进行优化配置，进一步减少施工工艺和降低成本，有利于纤维增强水泥基材的产业化。
玄武岩短纤维或织物可以有效的提高水泥砂浆的抗拉性能和耐久性，因此本课题研究对于开发高性能砂浆和水泥砂浆制品有着重要的参考价值，同时也有利于拓宽玄武岩纤维的应用领域和我国玄武岩矿石资源的合理开发与应用。
玄武岩纤维织物;水泥砂浆;力学性能;抗拉性能;耐久性
天津工业大学
硕士
纺织材料与纺织品设计
刘华武
2010
中文
TQ177.62
85
2011-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）