玄武巖纖維

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玄武巖纖維范文第1篇

關鍵詞:玄武巖纖維;纖維混凝土;土木工程

1 前言

玄武巖纖維與玻璃纖維和其他無機非金屬纖維一樣,是用于復合材料的一種新型優質增強材料,具有原材料無限、天然的強度、對腐蝕性介質作用的穩定性、耐用性、電絕緣性、無三廢排放等特點,因此,被譽為“石頭變絲”的21世紀新型的環保型材料。此外, 玄武巖纖維還具有耐高溫、耐燒蝕、耐酸堿性能強、耐化學性能好和熱穩定性優越等優點,作為基礎工業的增強復合材料有很好的發展前景,特別是玄武巖纖維應用在建筑工程中,與碳纖維等相比有性價比優勢。

它是前蘇聯科學家在20世紀70年代中期研發成功并投入工業化生產的一種新型無機纖維材料,產品最初主要用于軍工和航天,直到1995年才得以公開,并用于民用領域,目前只有俄羅斯、烏克蘭、加拿大等少數幾個國家掌握了玄武巖連續纖維的生產技術[1]。現在烏克蘭和俄羅斯各有一座年產2000t的玄武巖連續纖維工程。從2001年開始,我國有關機構開始了玄武巖纖維的研制工作,2002年連續玄武巖纖維被列入我國863高科技項目。國家發改委也明確將玄武巖纖維與碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維列為我國今后15年中長期發展規劃中重點鼓勵發展的四大高新技術纖維,其中對玄武巖連續纖維的發展規劃有專家學者提議:2010年全國生產玄武巖纖維1萬噸,2020年為7～10萬噸[2]。我國已經擁有自主知識產權的玄武巖纖維制造技術及工藝,并且以“后來居上”的后發展優勢達到了國際領先水平,目前國內主要生產廠家有黑龍江寧安鏡泊湖玄武巖纖維公司、橫店集團上海俄金玄武巖纖維公司、牡丹江玄武巖纖維公司和成都航天拓鑫公司等。 因此,大力發展玄武巖纖維及其復合材料產業及其相應的研究工作無疑具有重要的現實意義。

2 玄武巖纖維在工程中的應用

2.1 在混凝土增強領域的應用

混凝土中常用的增強纖維主要有鋼纖維、玻璃纖維、聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、碳纖維和玄武巖纖維等。鋼纖維重量大,施工攪拌困難,價格高,而且容易銹蝕;耐堿玻璃纖維雖然價格最低,但其抗裂效果為最差, 而且在大氣中使用一段時間后,其強度和韌性會大幅度下降,即由早期高強度、高韌性向普通混凝土退化,因此亦不宜選用;聚丙烯纖維和聚丙烯腈纖維價格雖然與玄武巖纖維差不多, 但由于其抗拉強度小,主要的破壞形式是拉斷破壞,耐久性也不夠,而且在抗老化和耐堿方面不夠好;碳纖維具有各方面的優良性能,但價格昂貴, 一般混凝土工程難以承擔。 目前玄武巖纖維被視為碳纖維產品的低價替代品,玄武巖纖維及其制品

的開發應用已引起世界各國廣泛的重視,其必將成為本世紀遍及各領域具有極其重要應用的一種高新技術材料。

玄武巖纖維與其它常見纖維性能比較見表1。從表1中可知,首先,從強度方面看, 玄武巖纖維占有絕對優勢,它的拉伸強度均高于E-玻纖、碳纖維、Kevlar49芳綸纖維和鋼纖維等已有的增強纖維材料,因此增強效果最好;其次,從耐堿性方面看, 玄武巖纖維略遜于碳纖維和Kevlar49芳綸纖維,但好于玻璃纖維和鋼纖維;再次,玄武巖纖維與混凝土有著基本相同的成分,密度也較接近,所以,玄武巖纖維在混凝土中的相容性和分散性均優于其它增強纖維[4]。 最后,玄武巖纖維的化學穩定性均優于玻璃纖維和鋼纖維。基于以上優點,玄武巖纖維被譽為“21世紀的新材料”。研究表明,凡是玻璃纖維增強水泥的各種制品,連續性玄武巖纖維都能代替,且成本低,性能好,指標均優于玻璃纖維。 另外,隨著我國玄武巖纖維批量生產的開始,玄武巖纖維增強硅酸鹽水泥的技術方案再次被業界重視,尤其是我國一些原來用聚丙烯纖維增強水泥混凝土的化學建材企業,積極采用玄武巖纖維增強硅酸鹽水泥及其混凝土;另一些建筑加固企業采用玄武巖纖維片材替代碳纖維用于建筑橋梁的加固、補強和修復,也取得了較好的效果,加上與碳纖維相比具有生產成本相當、但性能優異等優點,所以,連續玄武巖纖維玄武巖纖維被視為碳纖維產品的低價替代品,目前連續玄武巖纖維及其制品的開發應用已引起世界各國廣泛的重視,其必將成為本世紀遍及各領域具有極其重要應用的一種高新技術材料。

2.2 在建筑加固和補強領域的應用

以建筑加固補強為例,碳纖維和芳綸纖維是目前世界上所采用的主要的加固補強用的新型材料,但從性價比方面看,玄武巖纖維的價格大大低于碳纖維和芳綸纖維,所以玄武巖纖維具有更大的競爭優勢,是碳纖維和芳綸加固抗震補強材料的首選替代產品。從強度方面看,玄武巖纖維的強度并不遜于碳纖維,但是與樹脂的親合性上,玄武巖纖維大大好于碳纖維和芳綸纖維,有效的提高了補強效果和補強材料的使用壽命。初步的研究結果表明,與碳纖維和芳綸纖維相比,玄武巖纖維在保持較高的抗拉、抗剪和抗沖擊強度以及抗熱振穩定性優異的基礎上,具有更好的性價比。因此。在橋梁、隧道、房屋等結構抗震加固補強方面具有極為廣闊的應用前景。

2.3 在混凝土降噪、抗振和抗震等耗能領域的應用

在水泥或混凝土中合理地編排、鋪設玄武巖纖維格柵,組成的纖維結構能使混凝土復合材料的耗散性能有較大的增長,混凝土的動態性能明顯有了改善,具體表現為相應頻率降低、阻尼比增大[5]。這樣,利用玄武巖纖維高模量、耐沖擊和低成本等優勢,可以開發其在降噪、抗振和抗震等耗能領域的應用。

2.4 在保溫、隔熱方面的應用

玄武巖纖維與玻璃纖維不同,它可以利用無機粘合劑制造復合材料,也就是說,該復合材料是難燃甚至不可燃材料,它是一種新型復合材料,可以用在具有高火災危然的工業建設項目,核電站,化學工業與石化工業,高層建筑群,造船工業,汽車制造業等領域。

2.5 在道路與橋梁中的應用

采用土工格柵對路面進行加盤處理,已經成為道路建設的一個研究方向。土工格柵的主要作用是抗疲勞開裂、耐高溫車轍、抗低溫縮裂、延緩反射裂縫等。土工格柵材料主要是玻璃纖維和塑料兩大類。玄武巖纖維及其土工材料的各方面性能均好于以上兩種材料,它具有較高的強度、彈性模量和耐高低溫、耐侵蝕等性能,適用于路面土工格柵中的基礎材料,即纖維布。土工格柵是指用瀝青處理過的纖維布經烘干成型后鋪設在瀝青道路罩面層下的加筋材料,在國外已應用多年。土工格柵用于瀝青道路時,可發揮以下幾個方面的作用:抗疲勞開裂;)耐高溫車轍、抗低溫縮裂;加強軟土基[6]。在建筑業、橋梁工業、混凝土構件中采用連續性玄武巖纖維代替鋼筋,將徹底解決長期困擾人類的鋼筋銹蝕問題,而且重量輕、強度高,代替石棉和玻璃纖維可以解決石棉對人體健康的危害,解決玻璃纖維的耐酸堿性差等問題[7]。據有關資料介紹美國已用玄武巖纖維增強水泥建成了一座跨度40米、寬度30米的大橋。

2.6 在水利工程的應用

美國用玄武巖短切纖維代替聚丙烯增強混凝土,用玄武巖纖維網布代替金屬網用在建筑工程上,用玄武巖纖維增強樹脂筋和棒材增強混凝土用在鹽湖、海邊水土工程建筑和防磁混凝土以及某些特殊的軍事工程混凝土建筑中[8]。 一些不同幾何形狀的纖維網格織物可用于建設堤壩和灌溉工程用增強材料以及港口碼頭建設的增強材料。

3 結束語

玄武巖纖維在土木工程中的應用研究在國內外還處于剛起步的階段,由于其力學性能有別于現有的一些纖維,所以,在工程中進行應用,需進行深入研究,與其他纖維類似,玄武巖纖維在土木工程中的應用也可以包括短切玄武巖纖維、玄武巖片材、型材、棒材、板材、筋材、索材等[9]。它是芳綸纖維、碳纖維和玻璃纖維增強材料(BFRP、CFRP、GFRP)的替代品和換代產品,還生產結構膠、復合用膠以及玄武巖纖維機織布、無紡布、大孔土工格柵、土工布、圓筒布、覆鋁箔布、高溫除塵過濾袋、層壓板、蜂窩板、防盜防火門等產品,廣泛應用于結構補強、橋梁加固、建筑抗震、土木工程、航空航天、國防軍工、高速列車、汽車船舶、石油電力、防火工程等行業。

參考文獻

[1]李東風,王浩靜,王心葵.高性能無機連續纖維[J].合成纖維工業,2005,(2):40-43.

[3]謝爾蓋.玄武巖纖維的特性及其在中國的應用前景.玻璃纖維[J].2005,(5):44-48.

[4]胡顯奇,申屠年.連續玄武巖纖維在軍工和民用領域的應用[J].高科級纖維與應用,2005,30(6):7-14.

[5]林智榮,姚立寧,施斌,何軍擁等.玄武巖連續纖維混凝土動力性能的試驗研究[J].第十一屆全國纖維混凝土學術會議論文集,2006,(9):37-40.

[6]王飆鵬,張偉.玄武巖纖維的性能與應用[J].建材技術與應用,2002,(4):17-18.

玄武巖纖維范文第2篇

關鍵詞：玄武巖纖維；比重瓶：測定

玄武巖纖維是以天然玄武巖礦石作為原料，將其在1450℃-1500℃熔融后，通過拉絲而制成的纖維。玄武巖纖維一般可分為普通玄武巖纖維，超細玄武巖纖維和連續玄武巖纖維。玄武巖纖維具有突出的力學性能，耐高溫、耐酸堿、吸濕性低，此外，還有絕緣性好、絕熱隔音性能優異、良好的透波性能等優點。廣泛應用于航空航天，建筑、化工、醫學、電子、農業等軍工和民用領域，被譽為21世紀的新材料。

密度是表征物質特性的一個重要的物理量，測定物質的密度具有一定的實際意義，可以通過測定密度判定物質的種類。測定密度的方法很多，如浮沉法、液體浮力法、氣體容積法、密度梯度管法等。筆者在日常檢驗工作中遇到關于玄武巖纖維密度的檢測的需求，查無此方面的測試方法標準和測試方法的研究。本文以期用比重瓶法測試玄武巖纖維的密度，為其制定相關的測試方法標準作初步研究。

1　玄武巖纖維基本性能

玄武巖纖維密度大約在2.6 g／cm3-3.05g／cm3，主要組分為SiO2(44％-45％)、A12O3(12％～18％)、Fe203和FeO(9％-14％)、TiO2，Na2O等。玄武巖纖維組分中硅氧化物所占比例最大，由它形成了纖維的鏈狀結構骨架，A1203也進入結構骨架網絡中，在鏈的側方由陽離子鐵、鈦，鈉等進行連接形成結構穩定的非晶態物質。玄武巖纖維化學穩定性好，使用溫度范圍大(工作溫度約為一269℃-9000℃)，具有良好的力學性能，導熱系數及吸濕能力低且不隨溫度變化，無毒、不易燃，廢棄后可天然降解，是一種“綠色環保材料”。

玄武巖纖維具有優良的物理機械性能，拉伸強度，彈性模量和斷裂伸長，具有良好的耐酸堿性和耐水性，在一些應用領域內，完全可以代替玻璃纖維、碳纖維等充當復合材料的增強體，且性價比較其優越。

2　試驗

2.1　材料與儀器

玄武巖纖維：美國福特路：玻璃纖維：重慶國際復合材料有限公司；滌綸纖維和棉纖維：重慶纖檢所實驗室提供。

附溫比重瓶(50mL)：南京嬌子藤科學器材有限公司；電子秤(精度為img)：上海精密儀器儀表有限公司，恒溫烘箱：JGS100，上海基瑋試驗儀器設備有限公司：恒溫水浴鍋：DK-S22，上海基瑋試驗儀器設備有限公司。

2.2　測試原理

比重瓶法測定纖維真密度是基于“阿基米德原理”。將待測纖維浸入對其潤濕而不溶解的浸液中，抽真空除氣泡，求出纖維試樣從已知容量的容器中排出已知密度的液體，就可計算所測纖維的真密度。真密度p的計算式(1)：

式中：mo――比重瓶的質量，g；ms――(比重瓶+纖維)的質量，g，ml――(比重瓶+纖維+液體)的質量，g；msl――(比重瓶+液體)的質量，g；pl――測定溫度下浸液密度，g／m3；p――纖維的真密度，g／cm3。

2.3　測定

2.3.1比重瓶的校準

1　將比重瓶洗凈、烘干，置于干燥器內，冷卻后稱量，準確至0.001g。

2　將煮沸經冷卻的純水注入比重瓶。對長頸比重瓶注水至刻度處；對短頸比重瓶應注滿純水，塞緊瓶塞，多余水自瓶塞毛細管中溢出，將比重瓶放入恒溫水槽直至瓶內水溫穩定。取出比重瓶，擦干外壁，稱瓶、水總質量，準確至0.001g。測定恒溫水槽內水溫，準確至0.5℃。

3　調節數個恒溫水槽內的溫度，溫度差不超過5℃，測定不同溫度下的瓶、水總質量。每個溫度均應進行兩次平行測定，兩次測定的差值不得大于0.002g，取兩次測值的平均值。繪制溫度與瓶、水總質量的關系曲線。

2.3.2　試樣的制取

隨機取足夠量的樣品，充分扯松去除雜質；用乙醚洗除樣品上的油劑后置于蒸餾水中煮沸30min；然后取出樣品，置于105℃烘箱中烘至絕干，置于干燥器中冷卻備用。

2.3.3　測定步驟

1)比重瓶洗凈烘干，在干煤器中充分冷卻后稱量比重瓶的重量mo。

2)在比重瓶中倒入三級水(經煮沸去除水中氣體)。在25℃室溫下平衡30min，稱量比重瓶和液體總重量ms/o。

3)烘干比重瓶，取約1.0g纖維試樣置于比重瓶中，稱量比重瓶和纖維的總重量ms。

4)向比重瓶中加入三級水，浸沒纖維后置于超聲波中，超聲振動30min除去纖維夾帶的氣泡等，室溫下平衡足夠時間使其溫度達到25 oc，稱量比重瓶、纖維和液體總重量ml。

3　結果與分析

采用無水乙醇與三級水作為測試介質，按2，3的方法對棉纖維、滌綸纖維、玻璃纖維和玄武巖纖維進行密度測試，測試結果見表1。

從表1中看，采用比重瓶法能夠比較準確地測出纖維的密度，從三級水測試介質的CV值變化趨勢看，吸濕性強的棉纖維CV值要大于吸濕性差的滌綸纖維，遠大于玻璃和玄武巖纖維，這說明吸濕性能對于纖維的密度測試有一定的影響，原因為吸濕性強，水可以有效地進入纖維內部孔隙結構，減少真密度測試誤差：從測試介質看，采用水作介質測得棉纖維的密度大于采用無水乙醇的，對于吸濕性差的玻璃纖維和玄武巖纖維，采用無水乙醇大于水的測試結果，原因是無水乙醇不能有效地進入纖維內部孔隙及揮發性強的影響。

4　結論

玄武巖纖維范文第3篇

Abstract： Through the compression and bending test of basalt fiber lean concrete， the paper studies the influence of different dosage on the lean concrete mechanical properties of basalt fiber， and puts forward the reasonable dosage range which is 3-6kg/m3 and best dosage of basalt fiber which is 4.8 kg/m3.

關鍵詞： 道路工程；玄武巖纖維；抗壓抗折試驗；力學性能；最佳摻量

Key words： road engineering；basalt fiber；compressive and flexural test；mechanical properties；optimal dosage

中圖分類號：TU71 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）05-0033-03

0 引言

玄武巖纖維混凝土是國際上近些年發展很快的一種新型高性能水泥基復合材料。玄武巖纖維的作用主要是增強混凝土材料的抗拉強度和抗裂性，減小溫差變化時結構的收縮變形量。在受應力作用初期，混凝土與玄武巖纖維共同承受應力作用，但是前者是溫度應力或者荷載作用的主要受力者；當混凝土發生微裂后，橫跨裂縫的纖維成為應力的主要受力者。但是作為基層材料，目前國內外玄武巖短切纖維貧混凝土基層研究很少，將其短切后摻入貧混凝土中能否改善其性能，改善到什么程度，摻入纖維的尺寸和摻量等都是值得研究的問題。

1 原材料試驗

1.1 水泥 本文采用湖南永州蓮花牌復合硅酸鹽水泥P·C32.5，其物理力學指標如表1。其強度等級為32.5MPa，要求水泥初凝時間3h以上，終凝時間不小于6h。

1.2 集料 粗集料：集料必須清潔，不含有機物、塊狀或團狀的土塊、雜物及其他有害物質。粗集料應采用耐久、堅硬的巖石軋制而成，最大粒徑不超過40mm。本文采用湖南永州寧遠石灰石，色澤較好。其各項指標見表2。

貧混凝土基層集料的最大公稱粒徑為26.5mm，基層備料宜分三級，即： 26.5～19mm，19～9.5mm，9.5～4.75mm。具體級配見表3。

細集料：應采用質地堅硬、耐久、潔凈的天然砂、機制砂或混合砂，用于填充碎石或礫石等粗骨料的空隙并共同組成玄武巖纖維貧混凝土的骨架。砂的粗細程度用砂的細度模數表示。貧混凝土的水灰比是在很小的范圍內變化，而影響和易性與密實程度的因素主要是砂的粗細程度，因而應盡量選擇中砂至粗砂，本文采用砂率為36～38。具體砂率見表4。

1.3 水 水：拌和水和養護水不得含有影響貧混凝土質量的油、酸、鹽類及有機物等有害物質，堅決避免使用海水。符合飲用標準的水以及自然水都可以使用。

1.4 外加劑 外加劑：在玄武巖纖維貧混凝土的拌制過程中，加入玄武巖纖維后，其混合料的工作性會下降、為了提高其工作性，減少水泥用量，需要摻入一定量的外加劑，如減水劑。本試驗采用外加劑為株洲中鐵橋梁外加劑有限責任公司TQN聚羧酸高性能減水劑，摻量為1%（相對水泥），其技術指標如表5。

1.5 玄武巖短切纖維 玄武巖短切纖維：采用玄武巖纖維是浙江石金玄武巖纖維有限公司生產的采玄武巖短切纖維，其型號為BFCS-17-264-20-W，直徑17μm，長度20mm。（表6）

2 配合比設計

2.1 貧混凝土基層各強度指標要滿足《水泥混凝土路面施工技術規范》（JTG-F30）中的規范要求。玄武巖纖維加入貧混凝土基層中，抗壓抗折強度有所提高，本文參照表7的要求，設計抗壓強度fcu，k=10MPa，設計抗彎拉強度fr=2MPa。

2.2 工作性要求：貧混凝土的塌落度宜滿足施工方式的要求，見表8。

2.3 本試驗玄武巖纖維混凝土基準配合比設計強度為C10，分別制作水灰比為0.95、0.9、0.85的基準混凝土（未摻玄武巖纖維），分別加入1.4‰（3.4kg/m3），1.7‰（4.1kg/m3），2.0‰（4.8kg/m3），4‰（9.6kg/m3），6‰（14.4kg/m3）五種玄武巖纖維的摻量（質量百分數外摻）。

3 試驗方法

采用強制式混凝土攪拌機拌和，在振動臺上振動密實成型。為保證玄武巖纖維拌和均勻，先采用干拌法，即先攪拌粗細骨料，拌合均勻后再均勻摻入玄武巖纖維，之后在攪拌的過程中加入水泥，再加水和外加劑水溶液進行濕拌，直至均勻，攪拌。按照《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程》的規定，抗壓和劈裂試件采用150mm×150mm×150mm立方體為標準試件，抗折采用150mm×150mm×550mm的小梁為標準試件。

4 強度試驗結果及分析

強度試驗結果及分析如表10～11所示。

4.1 由圖1、2分析可知，隨著玄武巖纖維摻量的增加，貧混凝土的抗壓抗折強度逐漸增強，在7d時，混凝土強度基本已經達到了已經達到設計抗壓強度fcu，k=10MPa，設計抗彎拉強度fr=2MPa，原因可能是水泥本身的強度較高造成的。

4.2 從圖1、2不難得到，和不摻纖維的貧混凝土相比，摻加玄武巖纖維后，各項強度均得到增強，7d抗壓強度增幅達到9.5%左右，7d抗折強度達到18.4%左右，對28d抗壓強度的影響最為顯著，最大可達到1.51倍，這說明玄武巖纖維對強度起到了增強作用；原因主要有兩個方面，一個方面是玄武巖纖維本身直徑小，短切到20mm長，同等質量的纖維，其單位面積的纖維根數越多，纖維的比表面積就越大，從而使玄武巖纖維與水泥基材的粘結面積越大，玄武巖纖維跨越裂縫的根數就越多，混凝土受到拉力作用時，雖然混凝土開裂，但是玄武巖纖維尚未達到其抗拉強度極限，將承擔一部分塑性開裂應力，使得混凝土仍然具有一定的承載能力。另一個方面是玄武纖維的極限延伸率大大超過了水泥基材料，在拉力的作用下，玄武巖纖維達到其抗拉強度極限被拉斷，但是玄武巖纖維在結構中吸收開裂時產生的能量，同樣使得混凝土的抗拉強度得到了提高。

4.3 根據圖1，2顯示得知，玄武巖纖維摻量從0增加到1.4‰時，其強度增幅較大，纖維摻量從1.4‰增加到2‰時，增幅很小，纖維摻量增加到4‰時已經趨于平緩，其7d和28d抗壓抗折強度已經達到設計要求。當玄武巖纖維摻量的增加到2‰時，7d抗壓抗折強度達到一個高峰值，水灰比為0.95時，7d抗壓強度為9.8MPa，7d抗折強度為2.06MPa；水灰比為0.9時，7d抗壓強度為10.8MPa，7d抗折強度為2.18MPa。且和4‰，6‰的摻量相比，各項強度其抗壓抗折強度增幅很小，趨于平緩。

4.4 玄武巖纖維的市場價格目前為28000元/t，綜上分析，考慮成本和性能因素，確定貧混凝土基層中最佳的玄武巖纖維摻量為2‰（4.8kg/m3），最佳摻量范圍為3-6 kg/m3。

但是同時通過試驗過程中存在的問題：①玄武巖纖維在拌合過程中，隨著與集料的碰撞摩擦，玄武巖纖維從開始的束狀變成絲狀，這樣在混凝土中，單絲的玄武巖纖維肯定沒有束狀的纖維性能好，纖維太細，其與混凝土接觸面積及其有限，不能能提供足夠的錨固力而提高抗拉強度對混凝土性能的提高作用也就不明顯。②玄武巖纖維的尺寸對貧混凝土性能的影響，本文用長度為20mm和長度為24mm的對比，試驗發現結果相差不大，這個合理的玄武巖纖維長度是多少，還需要借助內部微觀結構分析，這個也是本文的需要繼續研究的工作。

5 結語

本文通過對5種不同摻量的玄武巖纖維貧混凝土和未摻加玄武巖纖維的貧混凝土材料進行抗壓、抗折，來研究、確定合理的玄武巖纖維摻量范圍和最纖維摻量。在貧混凝土基層中，玄武巖短切纖維的合理摻量為3-6kg/m3，最佳摻量為4.8 kg/m3。

參考文獻：

[1]廉杰，楊新勇，楊萌等．短切玄武巖纖維增強混凝土力學性能的試驗研究[J]．工業建筑，2007，37（6）：8-10

玄武巖纖維范文第4篇

關鍵詞：玄武巖纖維筋；輸電線路；鐵塔基礎設計方法；承載力；剛度；混凝土灌注樁 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU984 文章編號：1009-2374（2016）19-0142-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.19.068

玄武巖纖維復合材料（BFRP）具有抗拉強度高、抗腐蝕性能優良、重量輕、耐疲勞、耐高低溫等優良特性，因此在沿海地區的輸電線路工程中，采用輕質高強、絕緣、耐高低溫和耐腐蝕的玄武巖纖維復合筋，進行基礎混凝土結構的配筋，有望有效提高沿海地區輸電線路基礎結構的耐腐蝕性，延長使用壽命。

本文依托江蘇省電力公司2014年科技項目《玄武巖纖維在輸電塔基礎中應用研究》，對玄武巖纖維筋應用于鐵塔基礎中采用的設計方法進行研究。

1 設計原則

由于BFRP良好的抗腐蝕性能，長期耐久性有保證，因此BFRP筋混凝土灌注樁可用在環境惡劣的沿海或者強腐蝕地區，但在設計使用過程中必須采取一定的設計方法和設計原則。一般BFRP筋混凝土灌注樁基礎設計可采用等強度（面積）設計或等剛度設計原則。

等強度（面積）設計原則就是使BFRP筋與鋼筋具有相同的設計應力和使用應力，通常做法是用相同截面積的BFRP筋代替鋼筋，可用在對豎向承載力和裂縫控制要求不高，并且不是水平荷載和水平位移控制的樁基中，其剛度較低，在樁身開裂之前與鋼筋混凝土樁具有相同的剛度，其水平位移與穩定控制良好，開裂之后剛度下降較鋼筋混凝土樁要快，在相同水平荷載下水平位移是同等鋼筋混凝土樁的3～4倍。

等剛度設計可用在對承載力較高且由水平荷載或水平位移控制的樁基中，其剛度、豎向承載力、水平承載力和水平位移、裂縫控制等，無論是樁身開裂前或開裂后都等同或強于鋼筋混凝土樁，是一種保守的設計方法。

2 單樁承載力標準值

第一，一級桿塔樁基，有條件時應采用現場靜載荷試驗，并結合靜力觸探、標準貫入等原位測試方法綜合確定；二級桿塔樁基應根據靜力觸探、標準貫入、經驗參數等估算，并參照地質條件相同的試樁資料，綜合確定。當缺乏可參照的試樁資料或地質條件復雜時，應由現場靜載荷試驗確定；對三級桿塔樁基，如無原位測試資料時，可利用承載力經驗參數估算。

第二，采用現場靜載荷試驗確定單樁下壓極限承載力標準值時，在同一條件下的試樁數量不宜小于總樁數的1%，且不應小于3根，工程總樁數在50根以內時不應小于2根。試驗及單樁下壓極限承載力取值按JGJ 94-2008附錄C方法進行。

4 玄武巖筋灌注樁施工構造要求

4.1 玄武巖筋錨固

根據《纖維增強復合材料建設工程應用技術規范》（GB 50608-2010），BFRP筋最小錨固長度不應小于35d，當錨固長度不足時，應采用可靠的機械錨固措施。玄武巖纖維筋在節點處的錨固，可采用以下兩種方式：一是采用訂制彎折筋搭接錨固的方法；二是直線筋在端部直接采用螺帽形成擴大端的錨固方式，兩者都很有效地實現梁柱錨固。

4.2 玄武巖筋搭接連接

圖2是玄武巖筋常見的兩種搭接方式，需保證35d的搭接長度，以保證力的有效傳遞，搭接處可以用鐵絲、塑料扎帶或玄武巖纖維原絲浸透環氧樹脂后殘繞再涂抹環氧樹脂密封。

4.3 玄武巖箍筋

玄武巖筋易加工成形，可以在工廠做成各種形狀，一般樁基中需要的螺旋箍筋和方形箍筋需在工廠定制

加工。

5 結語

采用BFRP筋等面積設計時需考慮單樁豎向承載力和水平承載力的降低，特別要注意水平承載力和水平位移，因為等面積時樁身剛度比混凝土樁低，其水平位移易超限，按剛度折算的話在相同水平荷載下BFRP筋混凝土樁水平側移是鋼筋混凝土樁的3～4倍。

采用等剛度設計時，豎向承載力和水平承載力都與鋼筋混凝土樁類似，裂縫控制要更強，但需考慮剛度變大時，BFRP筋變密集或直徑變大在施工時可能出現的

問題。

參考文獻

[1] 周俊龍，江世永，李炳宏，歐忠文.玄武巖纖維增強

塑料筋耐腐蝕性研究[J].土木建筑與環境工程，

2011，（S1）.

[2] 馬孝軒，仇新剛，孫秀武.鋼筋混凝土樁在沿海地區

腐蝕規律試驗研究[J].混凝土與水泥制品，2002，

（1）.

玄武巖纖維范文第5篇

【關鍵詞】宣威市；體育舞蹈；發展現狀

0 前言

練習體育舞蹈時還需要自身肌肉進行力量對抗來保持身體平衡，這對少兒全身力量的協調發展有一定刺激作用，同時還要求脊柱與骨盆上下對抗，使脊柱挺拔，骨盆以下向地板用力，這可以有效防止少兒脊柱彎曲變形。因此從少兒時期開始訓練舞蹈，可以糾正一些不良習慣導致的形體毛病。[1]所以研究宣威市少兒體育舞蹈的發展為宣威市體育舞蹈以及少兒體育舞蹈的發展做出貢獻。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

體育舞蹈

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

以中文體育核心期刊、排球教材、體育舞蹈專著、歷年各體育院校博碩論文為主要參考文獻，為文章的論述提供理論前提和依據。

1.2.2 專家訪談法

對體育舞蹈教練、專家學者、等進行訪談，了解他們對體育舞蹈發展現狀和發展對策的看法。

1.2.3 數據統計法

對調查的有關數據進行數理統計，并對統計的數據進行分析，以得出的相關數據進行對本文的論證支持。

1.2.4 問卷調查法

此問卷的整個發放是在宣威市2個少兒體育舞蹈培訓機構進行發放，共發放50份，回收問卷 50 份，有效問卷 50份，回收率 100%，有效問卷 100%。已符合了統計學要求。

2 研究結果與分析

2.1 我國體育舞蹈開展現狀

體育舞蹈這幾年來對社區體育文化開展一直是主角，研究者開始關注社區體育舞蹈的發展。袁晟慧在研究結論中表明：在社區的健身活動中，體育舞蹈已成為居民選擇的主要項目之一。自北京舞蹈學院開設國標舞（體育舞蹈）專業至今，開設了體育舞蹈專業的高校已經超過 100 所，全國有超過半數的高校開設體育舞蹈的相關課程。體育舞蹈在高校的發展形勢一片大好，但一些研究者從體育舞蹈在高校可持續發展的角度也提出了一些見解。中的來說我國體育舞蹈在高校當中體育舞蹈已經開展的相當豐富了。

2.2 宣威市少兒體育舞蹈開展現狀

2.2.1 宣威市區少兒參加體育舞蹈的動機

體育鍛煉的目的和動機是鍛煉行為的直接原因，也是鍛煉行為的原動力，但人的動機和行為之間的關系較為復雜，人的行為一般不只受一種動機支配，而是由多種動機同時發生作用，但其中必有一種或多種占主導地位。根據調查，宣威市少兒參加體育舞蹈健身活動的動機呈現多樣性，排在前三位的是：擴展特長（60%）、強身健體（18%）、展示自己（16%），這些都體現了對于孩子來說，根據他的性格特征和家長的心理特征，每個家長都希望自己的孩子能夠望子成龍，能夠多才多藝，所以再選擇上大多數是擴展愛好為主。其次就是強身健體，這部分少兒大多數都是從小體質不太好，作為這類人群都是從鍛煉身體提高身體素質為主。

2.2.2 宣威市區少兒參加體育舞蹈的活動場所

育舞蹈訓練需要專業的場地設施才能進行，場地的大小與質量影響著教學效果和學習效率。開展體育舞蹈必須有標準形體房、標準舞場（長：20m，寬：15m，光滑的木地板）。通過走訪了解到，宣威市部分培訓機構學員較多，場面面積小，比較擁擠，還有的培訓機構沒有木質地板。這樣在實施教學內容過程中，教師很難取得高質量的教學效果。

2.2.3 宣威市少兒體育舞蹈教師現狀

好的選手要配備一流的教師才能取得優異的成績，教師在少兒體育舞蹈學習訓練過程中起著主導作用。一方面，教師的舞蹈動作質量與教學方法、方式，對少兒以后的體育舞蹈動作形成起著至關重要的作用。另一方面，少兒與成人相比，理解能力、模仿能力有限，如何在教好舞蹈的同時又讓學員感到體育舞蹈無限樂趣，培養他們終身鍛煉的習慣就顯得格外重要。通過訪談了解到宣威市少兒體育舞蹈教師的技能是高水平的，但在教學方法的創新，理論知識的研究方面是匱乏的，老教師雖然有很好的專業技術和豐富的經驗，但對教育理念的把握，訓練方法的更新，技術的創新等方面是缺乏研究的。

2.3 當前宣威市少兒體育舞蹈發展面臨的影響因素

首先，盡管一些社區為發展體育健身投入了大量的人力物力，但由于受經濟水平的制約，目前我國可供社區居民利用的公共體育設施的匱乏程度與日趨發展的體育活動人口已形成極大的反差。目前宣威市體育舞蹈的健身場地有限，收費的場館價格偏高，加上家長的經濟來源實際收入有限，使大多數的少兒家長寧愿放棄這一健身項目，選擇其他消費相對較低的健身項目，這點嚴重的影響和阻礙著體育舞蹈在少兒人群中的廣泛開展。其次，目前宣威市的專業體育舞蹈社會指導員和教練員還嚴重缺乏，許多學校也是近幾年才開設有體育舞蹈的專業課程，這樣導致了我們絕大多數的健身人員對體育舞蹈的相關內容都了解很少，以至于大部分地區體育舞蹈健身活動開展的舞種都很有限。

2.4 促進宣威市少兒體育舞蹈的發展對策研究

2.4.1 提高體育舞蹈培訓教師的專業能力

加快宣威市教師體育舞蹈專業能力培養，首先對當地健身活動點的骨干進行定期培訓，提高其業務能力和領導能力，做到持證上崗；其次充分發揮高校的資源優勢，尤其是學校專業人才使用，同時利用專業教練員和體育舞蹈專業學生的業余時間進行體育舞蹈健身活動指導，以此彌補體育舞蹈健身教練員和指導員的不足。

2.4.2 合理利用體育舞蹈場地與設施

健身場地是健身的物質基礎和基本條件，其直接影響著健身人群活動的積極性和健身效果，相關部門應當加強關注。政府部門協調高校或者學校場地，利用當地資源，也就是學校的專業場地與學校專業教師，這些教師在當地體育舞蹈領域知名度也比較高，從而吸引更多家長讓孩子參加體育舞蹈，這些教師利用業余時間進行培訓并且給予相應的報酬，讓體育舞蹈的場地與教師資源進行合理的利用，更好的發展宣威市少兒體育舞蹈。

3 結論

宣威市少兒體育舞蹈參與者多數已擴展特長為目的；宣威市體育舞蹈部分培訓機構教學環境與硬件設施比較差，教師很難取得高質量的教學效果；宣威市少兒體育舞蹈教師的技能是高水平的理論知識的研究方面是匱乏的，老教師雖然有很好的專業技術和豐富的經驗，但對教育理念的把握，訓練方法的更新，技術的創新等方面是缺乏研究的。

【參考文獻】

[1]王倩.我國高校舞蹈課程的推廣與普及研究[D].山東師范大學，2007，6.

[2]郭慧.小學體育與健康教學中學生心理健康教育的實踐研究[D].內蒙古師范大學，2006，4.