玄武岩纤维表面改性对混凝土力学性能的影响
作者:
作者单位:

1.辽宁工程技术大学 土木工程学院,辽宁 阜新 123000;2.北京京能地质有限公司,北京 102300;3.辽宁省交通规划设计院,辽宁 沈阳 110166

作者简介:

杜常博(1992—),男,辽宁阜新人,辽宁工程技术大学副教授,硕士生导师,博士.E-mail:duchangbo2839@163.com

通讯作者:

杜常博(1992—),男,辽宁阜新人,辽宁工程技术大学副教授,硕士生导师,博士.E-mail:duchangbo2839@163.com

中图分类号:

TU526;

基金项目:

辽宁省教育厅青年基金资助项目(LJKQZ2021153);辽宁工程技术大学首批“双一流”学科建设创新团队项目(LNTU20TD-12)


Effect of Basalt Fiber Surface Modification on Mechanical Properties of Concrete
Author:
Affiliation:

1.Department of Civil Engineering, Liaoning Engineering University, Fuxin 123000, China;2.Beijing Jingneng Geology Co., Ltd., Beijing 102300, China;3.Liaoning Transportation Planning and Design Institute, Shenyang 110166, China

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    摘要:

    用偶联剂KH550与纳米SiO2协同改性玄武岩纤维(BF),研究了BF表面改性对玄武岩纤维混凝土(BFRC)力学性能的影响.结果表明:经KH550与纳米SiO2改性后,BF表面出现了C—H键,且Si—O—Si键对应的振动峰变强;当纳米SiO2用量为BF质量的3%时,BF形貌变化最为明显,此时改性BFRC的力学强度及抗裂性能均高于普通BFRC;在KH550的桥联作用下,纳米SiO2可有效增强纤维与混凝土基体的黏结强度,进而提高BFRC的力学强度和抗裂性能.

    Abstract:

    Basalt fiber(BF) was modified by coupling agent(KH550) and nano-SiO2, and the effect of BF surface modification on the mechanical properties of basalt fiber reinforced concrete(BFRC) was studied. The results show that after modification with KH550 and nano-SiO2, the surface of BF forms C—H bonds, and the vibration peak corresponding to Si—O—Si bonds becomes stronger. When the amount of nano-SiO2 is 3% of the mass of BF, the morphology of BF changes most significantly, and the mechanical strength and crack resistance of modified BFRC are significantly higher than those of ordinary BFRC. Under the bridging effect of KH550, nano-SiO2 can effectively enhance the bonding strength between fibers and the concrete matrix, thereby improving the mechanical strength and crack resistance of BFRC

    图1 改性前后BF的SEM照片Fig.1 SEM images of BF before and after modification
    图2 KH550改性前后纳米SiO2的SEM照片Fig.2 SEM images of nano-SiO2 before and after modification by KH550
    图3 改性前后BF和纳米SiO2的红外光谱Fig.3 FTIR spectra of BF and nano-SiO2 before and after modification
    图4 混凝土的抗压强度Fig.4 Compressive strength of concretes
    图5 混凝土的抗折强度Fig.5 Flexural strength of concretes
    图6 混凝土的劈裂抗拉强度Fig.6 Splitting tensile strength of concretes
    图7 混凝土中纤维拔出荷载-位移曲线Fig.7 Load-displacement curves of fiber pulling in concrete
    图8 混凝土的的抗裂性能参数Fig.8 Crack resistance parameters of concretes
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杜常博,朱明皓,易富,陶晗,孙迪.玄武岩纤维表面改性对混凝土力学性能的影响[J].建筑材料学报,2024,27(7):573-579

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  • 收稿日期:2023-09-05
  • 最后修改日期:2023-10-31
  • 在线发布日期: 2024-08-09
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