玄武岩纤维混凝土抗压强度分析与微观表征

摘要

采用现场试验、电镜扫描(SEM)及数值模拟相结合的方法来研究玄武岩纤维对混凝土抗压强度的影响机制。通过混凝土抗压试验探究不同龄期下纤维掺量和纤维长度对混凝土抗压强度的影响,及采用电镜扫描对玄武岩纤维混凝土(BFRC)的微观结构进行机理分析。在细观尺度上采用Mori-Tanaka均化算法和连续介质渐进损伤理论建立混凝土损伤力学模型,研究不同纤维掺量和纤维长度的耦合作用对混凝土抗压强度的影响,并将试验和数值模拟结果进行对比与分析,验证其模型的可行性。结果表明:玄武岩纤维的掺入能够改善混凝土的抗压性能,纤维长度为6 mm的效果较佳;通过电镜扫描发现,纤维的"抱团"现象和纤维–界面之间的薄弱层不利于混凝土抗压强度的提升,但纤维的阻裂效应使得混凝土整体结构的抗压强度有所增加;试验与数值模拟结果具有良好的一致性。