徐 浩 曾永平 蔡文锋 杨吉忠

(中铁二院工程集团有限责任公司， 成都 610031)

1 玄武岩纤维的应用情况

玄武岩是一种基性喷出岩，体积密度为2.8～3.3 g/cm3，抗压强度可达300 MPa。玄武岩的化学组成一般为SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、FeO、TiO2、K2O、Na2O等及少量杂质，其中SiO2的含量最高，一般含量在45%～52%之间。以格鲁吉亚玄武岩为例，其化学组成如表1所示。

表1 格鲁吉亚玄武岩化学组成表

玄武岩纤维是以天然玄武岩为原材料，经过高温熔融后拉制而成的纤维[1-2]，其物理、力学性能如表2所示。作为一种新型的纤维材料，玄武岩纤维具有绿色环保、力学性能优良、复合能力强、化学稳定性好、电绝缘性能强、声绝缘性好等显著优点，可广泛应用于国防军工、航天航空、土建工程、海洋工程等领域[3-6]。

表2 玄武岩纤维物理、力学性能表

目前，应用于交通土建的玄武岩纤维产品主要有玄武岩纤维混凝土、玄武岩纤维复合筋、玄武岩纤维织物/复合材等。玄武岩纤维混凝土是在普通混凝土中掺加短切玄武岩纤维而成，具有良好的耐酸、耐碱和耐水性，吸水率仅为0.2%～0.3%，同时具有很强的抗冲击性能和良好的动态能量耗散性能。玄武岩纤维混凝土的合理掺量范围较低，同时与水泥基材料的粘结性能有待提高。以C60混凝土为例，玄武岩纤维混凝土与素混凝土的性能对比如图1所示，可见玄武岩纤维混凝土的强度随玄武岩纤维掺量的增大先增大后减小，因此玄武岩纤维混凝土存在一个合理的纤维掺量范围[7]。

图1 玄武岩纤维力学性能试验结……