新型玄武岩纤维束混凝土耐久性能试验

为研究新型玄武岩纤维束混凝土的耐久性能,研究了玄武岩纤维束掺量和长度对混凝土抗氯离子渗透性能、抗冻性方面的影响.结果表明:加入玄武岩纤维束后导致混凝土抗氯离子渗透性能降低,纤维束的掺量越大,氯离子扩散系数越大;玄武岩纤维束掺量相同时,短纤维束混凝土抗氯离子的渗透性优于长纤维束混凝土;掺入玄武岩纤维束有利于提高混凝土的抗冻性能,当掺量达到7.96 kg/m^(3)后,随纤维掺量继续增多,混凝土相对动弹性模量的降幅差别不大,掺量为11.94 kg/m^(3)时,抗压强度损失率最低,为11.4%;玄武岩纤维束掺量相同时,不同长度的玄武岩纤维束对混凝土的相对动弹性模量排序为30 mm>20 mm>40 mm,抗压强度损失率排序为30 mm<20 mm<40 mm.

具有混合流道的玄武岩纤维束蓄热体传热分析

以一种具有混合流道的玄武岩纤维束蓄热体为研究对象,通过数值模拟,分析了纤维束器件群中纤维束排列方式和相邻纤维束间距对蓄热体传热性能的影响。结果表明:纤维束器件群中的纤维束在垂直于气体流动方向的间距为7.2 mm、平行于气体流动方向的间距为4.2 mm且按顺排排列时,玄武岩纤维束蓄热体可以获得较好传热效果;相比于陶瓷蜂窝蓄热体,在有效传热和较低压降的前提下,能使用较大的气体流速从而提升气体有效传热效率。

混杂纤维/束高强混凝土的抗冻性

为提高混凝土的抗冻性及促进工业废料的应用,利用快冻法对混凝土试件进行冻融试验,测试冻融前后试件的相对动弹性模量(Er)和抗压强度,研究单掺玄武岩纤维束(BMF)、双掺短切玄武岩纤维(CBF)和BMF以及在双掺的较优配比基础上继续掺加硫酸钙晶须(CSW)对高强混凝土抗冻性能的影响.结果表明:素高强混凝土(PC)在经历150次冻融循环后的Er值为52.4%,视为冻融破坏;单掺、双掺和三掺均提高了高强混凝土的抗冻性,三掺的效果最好;当BMF体积分数为0.30%、CBF掺量为0.15%、CSW掺量为水泥质量的3%时,高强混凝土试件(CSW3CBF0.15BMF0.3)的抗冻性最佳,经历300次冻融循环后的Er值为86.6%,仍未冻融破坏;试件CSW3CBF0.15BMF0.3在经历150次冻融循环后的抗压强度损失率仅为2.5%,远低于PC(30.9%);CSW、CBF和BMF发挥混掺效应,多尺度阻止了高强混凝土的冻胀开裂.

玄武岩纤维束储热箱放热稳定性数值分析

为了实现显热移动储热系统的高效放热和高放热稳定性,基于玄武岩的高温稳定性和高储热密度,提出了以玄武岩纤维束为储热介质的显热移动储热系统。系统内部流道采用两级流道排布,增加储热介质比表面积,提高储热箱换热效果。同时,提出了基于该系统的变流速控制方案,以实现系统的高放热稳定性。研究结果表明:采用0.5 m/s流速方案的储热箱放热稳定性较好;基于0.5 m/s流速,建立了变流速功率控制方案,在原有基础上稳定放热时间延长109%,稳定放热效率从39.11%增加至81.12%,稳定放热时间由1603 s延长至3353 s,充分利用储热箱存储的热量;同时本方案提供了宽泛的供热功率范围,单位面积放热功率达到0.491~0.501 MW,实现了高储热密度、强稳定放热性及小体积大功率的并存。

绿色路用纤维增强水泥基复合材料制备及其韧性表征

为提高传统混凝土的路面抗变形能力,采用橡胶粉和玄武岩束制备绿色路用纤维增强水泥基复合材料(FRCC)。对材料的力学特性、韧性指标以及微观结构进行分析,结果表明:单掺橡胶粉时,材料的强度随橡胶粉掺量增加整体呈下降趋势,但其折压比随橡胶粉掺量增加有所提高,试件破坏过程中表现出一定的延性。复掺0.6%、0.8%和1.0%玄武岩纤维束时,材料的强度和折压比均有很大程度的提高,其荷载-挠度曲线具有明显的弯曲硬化特征,峰值荷载所对应的挠度比单掺10%橡胶粉的试验组提高了30%～110%,全曲线所包围面积为单掺10%橡胶粉试验组的14.4～30.3倍。采用初始弯曲韧性比进行弯曲韧性表征结果与折压比之间具有良好的线性相关性。