第33卷第6期华北水利水电学院学报Vol.33No.62012年12月JournalofNorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPowerDec．2012:1002－5634(2012)06－0014－04玄武岩纤维地聚物混凝土的高温动态力学特性许金余1，2，苏灏扬1，白二雷1，刘志群1(1．空军工程大学航空航天工程学院机场建筑工程系，陕西西安710038;摘要:采用自主研制的高温100mmSHPB试验装置，研究了玄武岩纤维增强地聚物混凝土(BFRGC)的瞬时高温动态力学特性．采用厚度为1．0mm，直径为30，35，40，45，50mm的铝片作为整形器对入射波进行整形，保证了试验过程的有效性．结果表明:不同温度下，玄武岩纤维地聚物混凝土(BFRGC)的动态抗压强度、峰值应变和能量吸收特性随应变率的提高近似线性增长;200℃时BFRGC的动态抗压强度相对于常温时大幅度提高;随着温度的升高，BFRGC的峰值应变显著提高，且均大幅度高于常温时的峰值应变值;200～600℃时BFRGC的吸能特性明显优于常温状态，而800℃时能量吸收特性明显降低．关键词:玄武岩纤维;地聚物混凝土;高温;应变率;动态力学特性地聚物［1］是近年新发展起来的一种新型材料，有可能在许多场合代替水泥，并有着比水泥更优异的性能．地聚物硬化体的脆性较大，与硅酸盐水泥混凝土相比，尽管地聚物混凝土的折压比有一定程度的提高，但其脆性依然很高．为此，人们进行了长期的研究，提出了降低其脆性的多种方法，其中纤维增强混凝土［2－3］是解决混凝土脆性的有效方法之一．玄武岩纤维［4］是一种新型纤维增强材料，具有性价比高、抗拉强度高、耐腐蚀、耐高温、抗裂性能好等优点．空军工程大学许金余［4］研究了冲击荷载作用下玄武岩纤维增强地聚物混凝土(BasaltFiberRein-forcedGeopolymericConcrete，BFRGC)的变形特性，结果表明当玄武岩纤维的体积掺量为0．2%时，玄武岩纤维对地聚物混凝土变形能力的改善效果最佳．随着“9·11”事件的发生以及近年来火灾事故的不断上升，纤维混凝土材料的高温力学性能越来越多地受到了人们的关注．Matteo等［5－6］通过弯曲试验、单轴压缩试验和单轴拉伸试验对高温下钢纤维混凝土(SteelFiberReinforcedConcrete，SFRC)的力学特性进行了详细研究，讨论了温度增加时SFRC强度的退化情况;李友群等［7］对聚丙烯纤维、橡胶粉、钢纤维等改善高强混凝土高温性能的情况进行了比较，指出了研究中存在的问题和今后的研究发展方向;胡克旭等［8］进行不同温度下碳纤维－混凝土界面的剪切试验，初步建立了不同温度下的黏结应力－滑移关系．目前对混凝土材料的瞬时高温动态力学性能的测试并没有得到很好的解决，对于纤维增强地聚物混凝土的高温动态力学性能的研究也相对较少．笔者采用自主研制的箱式预热炉和管式加热装置，结合100mmSHPB试验装置，研究了玄武岩纤维混凝土的瞬时高温动态力学性能．试验11．1原材料及配比水淬高炉矿渣:比表面积为491．6m2/kg，28d活性指数≥95%;一级粉煤灰;石灰岩碎石:5～10mm粒级约占15%，10～20mm粒级约占85%;中砂:细度模数为2．8;化学纯氢氧化钠片状固体:纯度≥97%;液体硅酸钠:模数为3．1～3．4，SiO2含收稿日期:2012－09－09基金项目:国家自然科学基金项目(51078350，51208507)．作者简介:许金余(1963—)，男，吉林靖宇人，教授，博士，博导，主要从事结构工程和防护工程方面的研究．通信作者:苏灏扬(1986—)，男，吉林柳河人，博士研究生，主要从事防护工程方面的研究．第33卷第6期许金余，等:玄武岩纤维地聚物混凝土的高温动态力学特性15量≥26．0%，Na2O含量≥8．2%(以质量分数计);玄武岩纤维:体积掺量为0．2%，单丝直径为15μm，短切长度为18mm，密度为2650kg/m3，弹性模量为93～110GPa，抗拉强度为4150～4800MPa，极限伸长率为3．1%．玄武岩纤维地聚物混凝土的配合比见表1．表1玄武岩纤维地聚物混凝土配合比水胶比矿粉粉煤灰砂石子水NaOH硅酸钠玄武岩纤维0．26249110810．321016．7587．524．987．55．3注:表中除水胶比无量纲外，其余项的单位均为kg/m3．混凝土浇筑完静置一昼夜后置于(20±1)℃、湿度＞95%的环境中进行养护，28d后采用DQ－1型切割机、SHM－200型双端面磨石机进行切割打磨，试件两端面研磨抛...