摘要：随着建筑垃圾的日益增多，环境和生态遭到了破坏，国家对其如何处理的问题越来越重视，即再生混凝土的利用。由于其再生混凝土自身的缺陷，以至于再生混凝土的利用率低、使用范围小。随着玄武岩纤维材料的研发，为再生混凝土力学性能的改善提供新的思路，使玄武岩纤维再生混凝土具有优良的特性，并且在土木工程领域中有着广阔的应用前景。
关键词：玄武岩纤维 ；再生混凝土；特性；应用
Characteristics and application of basalt
fiber regeneration concrete
Abstract：with an increasing number of construction waste, environmental and ecological destroyed, countries to pay more and more attention to how to deal with the problem, that the use of recycled concrete. Because of the flaws of the recycled concrete that recycled concrete utilization ratio is low, the using range is small. With basalt fiber research and development, offer new ideas to improve the mechanical properties of recycled concrete, make basalt fiber recycled concrete has excellent properties, and has a broad application prospect in the field of civil engineering.
Keywords：basalt fiber； Recycled concrete； Features； application
1引言
随着中国建筑业的高速发展，混凝土作为一种广泛的建筑材料被用于各个土木工程领域中，但是由于建筑物使用寿命等因素，不少老建筑物被拆除，由此产生的废弃混凝土将会对环境造成一定的影响。
再生混凝土利用技术的发展可以减少废弃混凝土的产生，实现资源的循环利用，符合可持续发展战略，是发展绿色生态混凝土的重要举措之一。但再生骨料与天然骨料相比，孔隙率高，强度低等不足，制约了再生混凝土在实际工程中的应用。研究表明，玄武岩作为一种具有高弹性模量，耐腐蚀、耐高温等优点的新型的增强材料已被广泛的应用到土木工程的各个领域中，将其掺入到混凝土中，能够有效改善再生混凝土的缺陷。但目前国内外学者在玄武岩纤维增强再生混凝土的力学性能方面的研究不足。因而，研究玄武岩纤维再生混凝土的特性具有重要意义。
2玄武岩再生混凝土的概念
玄武岩纤维，是一种新型无机高性能纤维材料，具有良好的延性，抗拉强度高，耐腐蚀、耐高温，密度小等多种优异性能，是一种绿色，环保的材料。
再生混凝土，是指将废弃的混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按一定比例与级配混合，部分或全部代替砂石等天然集料(主要是粗集料)，再加入水泥、水等配制而成的新混凝土。
玄武岩纤维再生混凝土，是采用玄武岩纤维及一定比例的再生石子配制而成的混凝土。
3玄武岩纤维再生混凝土的制备工艺
材料：水泥、天然粗砂、再生骨料、玄武岩纤维
纤维掺入方式的不同，直接影响其力学性能，由此制备工艺也尤其重要。
由于玄武岩纤维是由天然火山岩直接拉制而成，成分、容重等物理性质与水泥相当，且具有天然的耐碱性，是典型的硅酸盐纤维，用它与水泥混合时很容易分散，和易性好、结合力强，同时借鉴其他纤维混凝土工艺，玄武岩再生混凝土的制备采用水泥净浆包裹法来保证其均匀性，制备工艺如下图：
先从已按配合比称好的水泥和水中取出一部分，加入玄武纤维拌合，再对再生石子，砂子和剩余水泥、水进行搅拌，最后投入已预先拌好的纤维，进行拌合。
4玄武岩再生混凝土的特性
4.1承载能力高、抗冲击性能好
由于再生粗骨料的天然缺陷,内部裂缝和孔隙较大，影响其承载力，使建筑结构的可靠性成为隐患，玄武岩纤维可有效提高再生粗骨料和细骨料之间的粘结力，改善内部裂缝和孔隙，同时充分利用了玄武岩纤维的耐冲击等优点，有效提高了再生混凝土的极限承载力。并且玄武岩纤维在混凝土内部形成一种均匀的三维乱向分布网络体系，正是这一网络体系大大提高再生混凝土在受冲击时对动能的吸收能力。
4.2弹性模量
由于再生骨料孔隙率较大，内部存有微裂纹且表面附着大量的砂浆，砂浆的弹性模量较低，在相同配比的情况下再生混凝土的弹性模量比天然骨料混凝土的弹性模量要低一些，掺入玄武岩纤维后，由于玄武岩延性好，并且由于纤维使骨料之间粘结好，显著改善了再生混凝土的弹性模量。
4.3抗拉强度
再生混凝土的抗拉强度较普通混凝土降低0%~10%，再生混凝土破坏过程中，骨料本身因有着不同组分，受力后存在一些微裂缝，导致骨料强度较低，因此目前再生骨料主要用来配置中低强度的混凝土，掺入玄武岩后的再生混凝土，可以发挥玄武岩抗拉强度高的优势，同时玄武岩和粗骨料的紧密结合，让玄武岩再生混凝土的强度高于普通的再生混凝土，也可以为开发高强度的再生混凝土提供了思路。
4.4抗压强度
抗压强度是混凝土的重要力学指标之一，根据玄武岩的强度高，并且经过大量的短柱实验表明，玄武岩再生混凝土的抗压性能也会提高。
4.5抗渗性
混凝土的渗透性主要由内部的毛细孔引起的，在相同的实验条件下，再生混凝土抗渗性低于普通混凝土。主要是因为再生骨料内部存在大量微细裂缝，并且再生混凝土的水泥砂浆与骨料交界面牢固性低于普通混凝土，有助于裂缝的扩展，降低了骨料对毛细孔阻碍作用，从而降低了其抗渗性。然而，掺入玄武岩纤维后的再生混凝土增大了纤维和水泥集体粘结力，有效的阻止了裂缝的发展，从而提高了整体的抗渗性。
4.6耐高温
通过实验发现，高温后的再生混凝土试块较常温下的试块破坏块，温度越高破坏的越快，但掺玄武岩纤维的再生混凝土试块破坏时有大量的细小裂纹出现，延迟了试块破坏的时间，并且凭借玄武岩纤维优异的耐高温性能，显著提高了再生混凝土的耐高温性。
5玄武岩再生混凝土的主要应用
利用玄武岩纤维强度高、防火阻燃、高弹性模量、抗渗性等多优的特性，以及性能得到很大提升的玄武岩纤维再生混凝土，实现了在工程领域中的广泛推广及应用的前景，以下结合其他工程浅谈个人想法
5.1玄武岩纤维再生混凝土在道路工程中的应用
近几年来，随着高速公路及城市公路的建设，混凝土的需求量增多，道路路面的路用性能和使用寿命也成为巨大的考验。玄武岩纤维再生混凝土可以同其他新型材料逐渐进入到道路路面工程领域中，在再生混凝土中加入玄武岩纤维达到对再生混凝土的强化和改性作用，同时玄武岩纤维在混凝土内部形成一种均匀的三维乱向分布网络体系，可以避免材料所受荷载过分集中，从而有效提高混凝土的整体强度。
5.2玄武岩纤维再生混凝土在水利领域的应用
跨海大桥、港口深水码头、堤坝等经常受到大气环境的污染带来的酸雨、高湿度、酸、海水中的盐渍的侵蚀，产生了混凝土腐蚀和钢筋锈蚀等一系列工程问题，实验表明，玄武岩纤维在碱性溶液中具有特殊的化学稳定性。凭借玄武岩纤维特有的耐腐蚀性，能够有效的提高了玄武岩纤维再生混凝土的耐化学腐蚀以及防水性能，而且能够较好的避免钢筋腐蚀问题，大大提高了结构的安全性和耐久性。
5.3玄武岩再生混凝土在建筑工程中的应用
建筑工程是很重要的领域，几乎每个人每天的活动都在建筑物中进行，所以建筑物的安全性直接关系到人们的生命安全。以往的建筑物的防火性能很差，随着建筑物层数的增高，防火性能也越来越重要了。玄武岩纤维再生混凝土可以充分发挥玄武岩耐高温的特性，有效提高建筑物的防火性。另外，随着绿色建筑、绿色施工的推行，装配式建筑也纷纷拔地而起，装配式建筑所需的单元块也可以尝试使用玄武岩纤维再生混凝土制作。
6有待深入研究的问题
道路工程方面的应用我们必须理论结合实际进行分析测试。具体来说，以下是值得关注和研究的方向：
（1）研究在道路工程中，再生混凝土中掺入玄武岩纤维后，玄武岩纤维对再生混凝土抗拉强度和临界断裂时的最大裂缝宽度的影响。
（2）研究在道路工程中，玄武岩纤维对再生混凝土早期及中长期抗裂性能的影响，以及再生混凝土骨料的取代率和玄武岩纤维的最佳参量值。
（3）研究玄武岩纤维再生混凝土在道路工程中的经济性。
7结束语
从目前的状况来看，我国对玄武岩纤维再生混凝土的应用研究处在起步阶段。为了能够大力发展玄武岩纤维再生混凝土，我们不仅需要技术的开发和进步，还需要继续深入研究并不断总结经验教训，我相信“世界上没有绝对的垃圾，只有放错地方的资源”。
参考文献
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论文作者:李牵慧, 金楠,胡庆龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第9期
论文发表时间:2018/8/24
标签：玄武岩论文; 混凝土论文; 纤维论文; 骨料论文; 弹性模量论文; 耐高温论文; 裂缝论文; 《建筑学研究前沿》2018年第9期论文;