玄武岩纤维长度对喷射混凝土力学性能影响规律研究

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2020.S1.002

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隧道建设（中英文） ›› 2020, Vol. 40 ›› Issue (S1): 9-16.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2020.S1.002

玄武岩纤维长度对喷射混凝土力学性能影响规律研究

王志杰^1，2，徐成^{1, 2, *}，王嘉伟^{1, 2}，魏子棋^{1, 2}，李瑞尧^{1, 2}，徐君祥^{1, 2}，杨柳^{1, 2}

(1. 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室，四川成都 610031; 2. 西南交通大学土木工程学院，四川成都 610031)

出版日期:2020-08-30 发布日期:2020-09-15
作者简介:王志杰(1964—)，男，山西万荣人，1987 年毕业于西南交通大学，隧道及地下工程专业，博士，教授，主要从事隧道与地下工程领域的研究工作。E-mail: 1049814641@qq.com。*通信作者：徐成， E-mail: 1299616243@qq.com。
基金资助:
中央高校基本科研业务费专项资金资助（SWJTU11ZT33）；教育部创新团队发展计划（IRT0955）

Influence Law of Basalt Fiber Length on Mechanial Property of Shotcrete

WANG Zhijie^{1, 2}， XU Cheng^{1, 2, *}， WANG Jiawei^{1, 2}， WEI Ziqi^{1, 2}， LI Ruiyao^{1, 2}， XU Junxiang^{1, 2}， YANG Liu^{1, 2}#br#

(1. Key Laboratory of Transportation Tunnel Engineering, Ministry of Education, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, Sichuan, China; 2. School of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, Sichuan, China)

Online:2020-08-30 Published:2020-09-15

摘要/Abstract

摘要： 为研究不同长度玄武岩纤维（BF）喷射混凝土力学性能随龄期发展的规律，设置相同掺量、不同长度纤维工况，比较喷射混凝土不同龄期基础力学性能试验结果，探究玄武岩纤维混凝土强度发展规律。研究结果表明： 1）3种长度（6、16、50 mm）BF掺入对喷射混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度均有所提高，前期随龄期增长快，后期增长较慢，长度变化对强度提升效果影响存在差异。2）综合评价，抗压强度排序为BF-16＞BF-50＞BF-6。3）经曲线拟合分析可知，BF混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度近似满足公式y=a×xb的关系。4）3种长度（6、16、50 mm）BF掺入后，混凝土抗剪强度随龄期发展存在明显的阶段性特征，BF对喷射混凝土抗剪强度起负作用。5）弯曲韧性试验中，BF喷射混凝土初裂荷载有所提升，但不存在明显裂后韧性。6）BF长度对混凝土初裂荷载发展不存在明显优劣规律，综合考虑BF-16为最优长度。

关键词: 玄武岩纤维, 混凝土, 力学性能, 龄期, 纤维长度

Abstract: In order to study the mechanical properties of shotcrete with different basalt fiber (BF) lengths in different age, experimental results of different working conditions under same amount of fibers with different lengths are compared. The basic mechanical properties at different ages and the development law of basalt fiber concrete are explored. The results show that: (1) All of the three kinds of BF length (6, 16 and 50 mm) can improve the compressive strength and splitting tensile strength of shotcrete, and with faster growth in the early stage, and slower growth in the later stage, strength improving effect varys with lengths. (2) According to comprehensive evaluation, the order of strength is BF16＞BF50＞BF6. (3)Through curve fitting analysis, the compressive strength and splitting tensile strength of BF concrete satisfies the relationship of formula y=a×xb. (4) The shear strength of concrete presents obvious stage characteristics in different age with three different BF lengths, and BF has negative effect on the shear strength of shotcrete. (5)In bending toughness test, the initial cracking load of BF shotcrete is improved, but there is no obvious postcracking toughness. (6) The initial cracking load of concrete does not change obviously with the length of BF, and 16 mm is the optimal BF length.

Key words: basalt fiber, concrete, mechanical properties, age, fiber length

中图分类号:

U 45

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WANG Zhijie, XU Cheng, WANG Jiawei, WEI Ziqi, LI Ruiyao, XU Junxiang, YANG Liu. Influence Law of Basalt Fiber Length on Mechanial Property of Shotcrete[J]. Tunnel Construction, 2020, 40(S1): 9-16.

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玄武岩纤维长度对喷射混凝土力学性能影响规律研究

Influence Law of Basalt Fiber Length on Mechanial Property of Shotcrete

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