基于灰關聯理論的玄武巖纖維混凝土孔與抗凍性能相關性研究

邊旭輝， 申愛琴， 連城， 吳華， 李悅

(1.陜西省高速公路建設集團公司古鎮高速公路建設管理處， 陜西 漢中 723500；2.長安大學 特殊地區公路工程教育部重點實驗室， 陜西 西安 710064)

中國北方地區水泥路面混凝土均存在不同程度的凍融破壞，不僅給路面行車安全帶來隱患，而且增加了路面維修成本[1]。混凝土屬于多孔材料，內部孔隙水的結冰膨脹應力是微損傷產生的主要原因。當外部環境溫度升高時，微裂紋由于毛細作用吸水飽和，這種反復的凍融作用導致孔隙擴大、裂縫擴展，最終造成混凝土凍融破壞[2]。

玄武巖纖維由玄武巖經高溫熔融后拉絲制成[3]，制備過程中無任何有害氣體排放，是一種綠色、環保的新型無機纖維。與目前工程中常用的纖維相比，玄武巖纖維具有化學穩定性優異、力學強度高、性價比突出及與混凝土相容良好等顯著優勢[4]。試驗研究表明：玄武巖纖維的摻入能顯著提高混凝土在不同腐蝕介質中的抗凍融性能[5-8]。空隙率、平均孔徑及孔徑分布參數與玄武巖纖維混凝土強度密切相關，Cui[9]建立了抗壓、劈裂抗拉強度與分形維數和復合空隙率之間的模型，相關性良好；Kabay[10]建立了玄武巖纖維混凝土抗彎拉強度與磨料磨損量和空隙率的關系模型；趙燕茹[11]通過回歸分析建立單面凍融后的抗壓強度與玄武巖纖維貢獻率、氣孔比表面積和孔體積之間的預測模型。目前，關于凍融循環作用對玄武巖纖維混凝土孔參數、孔分布的影響研究較少，且其與凍后強度、模量的相關性研究鮮有報道，對探究及明晰玄武巖纖維對混凝土抗凍性能改善機理不利。……