第1章　緒論

現有的研究成果表明,在混凝土中加入纖維能有效抑制混凝土塑性收縮開裂,改善混凝土抗沖磨、抗沖擊、抗凍和抗滲等性能。近年來,纖維增強混凝土在建筑、道路交通和隧道橋梁等基礎設施建設領域已經得到廣泛應用。通過在混凝土中摻加鋼纖維、聚丙烯纖維、玻璃纖維及尼龍纖維等形成纖維混凝土,這些纖維可有效提高混凝土的強度及抗裂性能。20世紀80年代后期,纖維混凝土在我國逐漸得到推廣。纖維均勻地摻入到混凝土中,相互搭接形成一個亂向支撐體系,阻礙了混凝土內部裂縫的擴展與連通貫穿,防止混凝土碎塊從基體中剝落。

連續玄武巖纖維(Continue Basalt Fiber,CBF)是以天然玄武巖礦石為原料,將礦石破碎后加入熔窖中,在1450～1500℃熔融后,通過鉑銠合金拉絲漏板制成的連續纖維。玄武巖纖維的結構及性能類似于玻璃纖維,但其在耐高溫、耐水汽、耐腐蝕性和絕熱隔音等性能方面都優于玻璃纖維,它在空氣和水介質中不會釋放有毒物質而且阻燃性好,還具有良好的力學性能,并且能在降解后即成為土壤的母質,對環境友好,是一種綠色材料[1-3]。因為該纖維主要成分為火山巖漿巖的中性、堿性巖(SiO2為52%～65%),包含輝長巖和堿性玄武巖、閃長巖-安山巖類,因此也稱之為“火成巖纖維”[4-5]。但是原料以玄武巖為主,為與多數研究成果一致,因此本書仍稱其為“玄武巖纖維”[6-10]。

玄武巖纖維復合材料(BFRP)是一種新型無機纖維復合材料,在工程中應用的包括短切玄武巖纖維、玄武巖纖維片材、型材、板材、筋(棒)材和索材等。CBF作為一種新型的建筑材料,與碳纖維、玻璃纖維和芳綸纖維相比,具有較強的綜合性能,而且具有較明顯的價格優勢。玄武巖纖維及其復合材料應用的主要領域包括在增強混凝土性能方面用作混凝土改性摻料,在建筑修復、加固和更新領域代替碳纖維新材料,補強梁、柱、板和墻等結構構件,尤其適合抗震加固,在道路施工領域用作土工格柵材料等[11-15]。