玄武巖纖維范文
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篇1
玄武巖纖維具有良好的加工性能,用它可以制成多種用途的無紡布及復合織物,還可在化學、風能、交通、航空航天、建筑和海洋領域大顯神威。其原因就在于,它擁有下列屬性:機械性強度、化學抗阻、卓越的熱效應、良好的隔音效果。玄武巖纖維材料是一種天然的礦物質,屬于火山巖的一種。作為一種礦物,它擁有各種顏色,灰、黑等。是一種優良的礦物纖維原材料,含有100%的無機物,纖維兼容性極強,因此它可以與各種紡織纖維搭配,成為纖維材料的添加劑。這種礦物幾乎在世界各國都能找到。在過去,人們將它用來做建筑材料或修整道路。但是,卻很少有人知道,玄武巖纖維含有100%的連續性纖維,且纖維長度和直徑很高,因此它具有很強的堅韌度,易彎曲,成本低廉,透氣性好,對環境和健康無害,因此目前被看做最佳的石棉替代物。但是,玄武巖纖維的功能遠不止這些。其天然的外觀色澤可構成最佳的裝飾效果。然而,更讓人稱奇的是,玄武巖纖維的特點和功能卻在于強化其他紡織纖維,經強化后的紡織纖維具有如下特征:高強度、高系數、耐腐、耐高溫、工作溫度寬廣、手感良好等等。
玄武巖纖維的比抗張力(其密度決定其斷裂應力)超過鋼鐵纖維許多倍。而玄武巖的密度僅超過玻璃5%,其拉伸模量也超過玻璃纖維。這使玄武巖纖維可成為最佳的復合紡織強化纖維。不僅如此,它還具有穩定的規格尺寸,因為玄武巖纖維的彎曲度和柔軟性不易發生變異,具有良好的抗疲勞性,是世界上具有最好摩擦系數的纖維之一。
由于具有絕緣性,玄武巖纖維還可制作從絕緣儀表板到電路板等廣泛的產品,其應用十分廣泛。玄武巖的需求量每年都在上升。凡是要用玻璃纖維的地方,玄武巖就能加以應用。
世界玄武巖纖維的發展歷程
國外連續玄武巖纖維(CBF)研發經歷了幾十年的艱辛,近十年才真正取得玄武巖纖維技術的實質性進展。上個世紀末,蘇聯解體后,CBF經歷了這十多年來初創發展期,加之世界經濟快速發展,全球又迎來了新一輪的投資CBF的,它有力地推動了這種復合材料的強勁發展。但由于生產連續玄武巖纖維的技術含量高、工藝難度大,迄今為止,全世界能生產這種纖維材料的僅有烏克蘭、俄羅斯、美國、加拿大、中國等少數幾個國家約數十家企業。
2005年全球規模較大的,現年產300～1500t級連續玄武巖纖維生產線在烏克蘭有4家、俄羅斯4家、美國2家,格魯吉亞、加拿大及德國各1家。其中在烏克蘭基輔的烏日(TOYOTA)合資企業2005年約年產800tCBF,產品全部銷往日本。最新獲悉,該企業正著手規劃擴建年產5000tCBF的新工廠;還打算在離烏克蘭基輔350公里地方籌建萬噸級連續玄武巖纖維新工廠。俄羅斯也在美國俄亥俄州建立了SUDAGLASS玄武巖纖維工廠,并已于2006年正式投產。
玄武巖纖維工業聯盟(Basalt Fibre Association)BAF已在美國得州烏德蘭茲成立,他們將以新產品新技術為契機,全力推廣玄武巖纖維材料的應用。
目前,連續玄武巖纖維產品應用最為廣泛的是獨聯體國家,他們已成功應用于多個領域,并大量出口西方。最近,他們又向加拿大轉讓相關技術并建成一條生產線,也與中國、越南、波蘭和印度等國進行技術轉讓談判。美國歐文斯?科寧(Owens Corning)公司對此項目也展開過產業化研究,曾建過大型流水生產線,投資約1億美元,但因技術不過關,太冒進,投產后不能連續運行而影響工業化生產。
篇2
關鍵詞:玄武巖纖維布;復合材料;機械性能
中圖分類號:TB332 文獻標識碼:A 文章編號:1003－0999(2016)01－0079－04
采用高性能纖維來改善木材性能的纖維增強樹脂(FiberReinforcedPolymer/Plastic，簡稱FRP)木材復合材料，能夠有效提高木材的強度、剛度、尺寸穩定性、耐久性、耐腐蝕性等性能，在土木工程、舊建筑的加固修補等方面得到廣泛應用［1-4］，但FRP用于提升速生林尺寸穩定性、強度的研究相對較少［5］。目前國內外使用的增強纖維材料多以玻璃纖維、碳纖維為主［6，7］。與傳統的高性能纖維相比，玄武巖纖維具有均衡的理化性能，如耐高溫、耐燒蝕、耐酸堿、較好的熱穩定性能，且價格適中，綠色無污染，因而玄武巖纖維增強復合材料(BasaltFiberReinforcedPolymer/Plastic，簡稱BFRP)在工程領域越加得到推廣［8-10］。本文利用夾層復合材料的制備原理，分別以組織為平紋和斜紋、經緯密為6×6和9×9的四種不同類型的玄武巖纖維布為增強材料，24mm厚的速生林樟子松板為基材，采用真空輔助成型工藝(VacuumAssistedResinInfusion，簡稱VARI)一次成型來制備BFRP/木材復合材料［11-13］。通過分析織物的組織和經緯密對復合材料力學性能的影響，旨在探索一種新型的玄武巖連續纖維增強樹脂/木材復合材料，拓寬其在實際應用中的領域。
1實驗部分
1.1主要原材料
環氧樹脂GCC135、W93固化劑，江蘇昆山綠循化工公司;偶聯劑:硅烷偶聯劑KH550，揚州立達樹脂有限公司。所用木材為樟子松，尺寸為500mm×200mm×24mm，密度為0.481g/cm3，市售。試驗前需表面處理，以使木材表面平整無雜質，待干燥后密封備用。玄武巖織物:自行織造，所用纖維單絲直徑為9μm，紗線細度為264tex，由浙江石金玄武巖纖維有限公司提供，參考標準GB/T76903-2001，采用IN-STRON3369型萬能電子強力儀對玄武巖紗線進行強伸性測試，拉伸速度為100mm/min，圓弧式夾具的鉗口隔距為700mm，試樣測試10次，取得玄武巖長絲抗拉強度的平均值為10.11MPa，其拉伸斷裂曲線見圖1。試驗所用織物有四種，織物組織為平紋和斜紋［14］，如圖2與圖3所示。織物經緯密(每厘米內紗線的根數)為6×6和9×9。VARI成型工藝輔助料為PET薄膜、導流網、脫模布、分離隔膜、螺旋管、真空管、注膠管、密封膠帶等，均由上海瀝高科技有限公司生產。
1.2主要儀器設備
真空泵:2XZ-2型，上海滬京工業泵廠;IN-STRON5582萬能試驗機，美國英斯特朗公司;擺錘式沖擊試驗機:JB-300B型，濟南時代試金試驗機有限公司。
1.3試樣制備
1.3.1玄武巖纖維布表面處理將玄武巖纖維布放于馬弗爐中250℃處理30min，然后用500ml、2mol/L鹽酸溶液浸漬2h，取出后用蒸餾水沖洗三次，然后置于120℃烘箱中60min。然后將纖維布浸漬于1%濃度KH550硅烷偶聯劑中15min，取出后置于120℃烘箱中60min，處理完成后將纖維布放于密封的實驗袋中備用［15］。1.3.2玄武巖連續纖維增強木材復合材料的制備按照500mm×200mm尺寸裁剪經過表面處理的玄武巖織物，然后在鋪好脫模布的模具上將裁剪好的織物和樟子松板進行鋪裝組配成預制件。樟子松的上下兩面各鋪設一層相同種類的織物，織物的纖維走向應保持一致。使用VARI成型工藝輔助料將組配好的預制件圍成密封系統，自下而上的鋪設分別是分離隔膜預制件脫模布導流網螺旋管，最后再蓋上真空袋薄膜，四周用密封膠帶密封。之后開啟真空泵抽真空，保證密封完全。按質量比100∶30調配環氧樹脂GCC135和W93固化劑，待攪拌均勻后，開啟注膠管和真空泵，灌注樹脂。待浸漬完全，室溫下固化3～4h后脫模。表1為五種試樣的編號及試驗的種類。
1.4參照標準
(1)拉伸性能測定:根據GB/T1938—2009木材順紋抗拉強度測試方法對試樣進行拉伸性能檢測。(2)彎曲性能測定:根據GB/T1936.1—2009木材抗彎強度測試方法對試樣進行彎曲性能檢測。(3)壓縮性能測定:根據GB/T1935—2009木材順紋抗壓強度試驗方法對試樣進行壓縮性能檢測。(4)沖擊性能測定:根據GB/T1940—2009木材沖擊韌性試驗方法對試樣進行沖擊性能檢測。
2結果與討論
2.1拉伸性能
表2為不同種類織物增強木材復合材料的拉伸強度。通過表2可知，采用BFRP增強的復合板材的拉伸強度均高于未增強的樟子松原木復合板材，BFRP能夠有效地起到增強效果。與未增強的試樣A相比，試樣B、C、D、E的拉伸強度分別提高了26.52%、18.2%、9.47%、14.25%。這是由于高性能的BFRP本身具有較高強度、較高模量，用BFRP增強樟子松能有效提高木材可以承受的最大載荷，改變其拉伸模量以及斷裂伸長。從增強效果來看，經緯密為9×9織物的增強效果不如經緯密為6×6的織物。這是因為對于經緯密為9×9的織物，織物相對較厚，一定程度上影響了樹脂浸透織物，使纖維與樹脂間不能充分浸潤，降低了復合效果。斜紋9×9織物比平紋9×9織物有更多的孔隙，樹脂可以更容易地進入這些孔隙，更好地與纖維結合，因此斜紋9×9織物增強復合板的拉伸強度比平紋9×9織物增強復合板的大。對于經緯密為6×6的織物，織物密度適中，較薄、較稀疏，樹脂液可以完全進入經緯紗交織的空隙中充分浸潤纖維，纖維與樹脂的相容性良好，因而增強效果較好。在此情況下，平紋織物相較斜紋織物，有更多的交織點，受到拉伸時，這些粘合著樹脂的交織點能夠有效阻止裂紋的產生和拓展，以上作用導致了平紋6×6織物增強復合板拉伸強度比斜紋6×6織物增強復合板拉伸強度高。
2.2彎曲性能
表3為不同種類織物增強木材復合材料的彎曲強度。通過表3可知，采用BFRP增強的復合板材的彎曲強度均高于未增強的樟子松原木復合板材，BFRP能夠有效地起到增強效果。與未增強的試樣A相比，試樣B、C、D、E的彎曲強度分別提高了24%、24.58%、24.12%、23.90%，因而試驗中斜紋6×6織物增強效果最好。BFRP本身具有較高的彎曲強度，復合BFRP后，樟子松復合板材的彎曲強度得到很大程度上的提高。從試驗結果來看，織物種類對于復合材料的彎曲強度增強效果差別不大。本文彎曲試驗的主要破壞形式為彎曲受拉破壞，織物增強復合板試樣底部的BFRP發生斷裂，試樣頂部的BFRP僅發生褶皺，破壞較小，很少出現被拉斷現象。這是由于BFRP的彎曲極限應變大于木材的彎曲極限應變，因而試樣頂部的BFRP對彎曲強度貢獻小，這是織物種類對復合板彎曲強度影響小的主要原因。
2.3壓縮性能
表4為不同種類織物增強木材復合材料的壓縮強度。通過表4可知，采用BFRP增強的復合板材的壓縮強度均高于未增強的樟子松原木復合板材，但BFRP起到的增強效果不是很明顯。與未增強的試樣A相比，試樣B、C、D、E的壓縮強度分別提高了10.68%、8.40%、8.94%、9.77%，試驗中平紋6×6增強效果最好，織物種類對復合板壓縮強度影響效果差別不大。試樣受壓縮時，BFRP抗壓剛度大，能有效地抑制木材端部受壓產生的橫向變形，因而可以提高復合木材的壓縮強度。試樣在受到破壞時，也會有剝離現象產生，但其BFRP的表面粘有木屑，表明真空輔助成型工藝下，BFRP與木材的粘合性是可靠的。
2.4沖擊性能
表5為不同種類織物增強木材復合材料的沖擊韌性。通過表5可知，采用BFRP增強的復合板材的耐沖擊性能均高于未增強的樟子松原木復合板材，BFRP能夠有效地起到增強效果。與未增強的試樣A相比，試樣B、C、D、E的沖擊韌性分別提高了68.46%、51.68%、38.93%、44.07%，因而試驗中平紋6×6織物增強效果最好。BFRP與樹脂及樟子松板材間良好的相容性直接導致與其他組相比，平紋6×6織物的沖擊增強效果優勢較為明顯。試驗中，試樣A受到沖擊時斷裂成兩部分，而BFRP增強的復合板材試樣受沖擊一側的BFRP只產生褶皺而沒有斷裂，另一側BFRP產生斷裂，這是由于受到木材彎曲斷裂時的沖擊，產生應力集中造成的。
3結論
本文采用真空輔助成型工藝一次成型來制備BFRP/木材復合材料，通過分析四種不同類型BFRP/木材復合材料的力學性能，得出以下結論:(1)平紋6×6織物增強，拉伸強度最高提升了26.52%，壓縮強度最高提升了10.68%，沖擊韌性最高提升了68.46%，織物種類對復合板壓縮強度影響效果差別不大;(2)斜紋6×6織物增強，彎曲強度最高提升了24.58%，但織物種類對彎曲強度影響較小;(3)BFRP對樟子松原木復合板材的壓縮強度起到的增強效果不明顯，對受壓木材加強，需慎用或開展專門研究。
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篇3
關鍵詞：財務；產品成本；管理
中圖分類號：F23 文獻標識碼：A
1概述
企業生產經營管理的核心是財務管理，財務管理的重點是成本管理，成本管理的好壞，從近期看將直接影響企業的經營成果；從遠期看關系到企業的生存與發展。企業的成本從廣義上講包含所有成本費用，即綜合成本，包括產品制造成本和期間費用，本文著重闡述產品制造成本。
2產品成本管理
產品制造成本的高低關系產品市場占有率，影響著企業經濟效益。我公司生產的玄武巖纖維產品-紗錠，產品成本一直較高，給銷售帶來很大的壓力，降低產品成本迫在眉睫。我通過近兩年的成本核算、測算以及到生產現場寫實，總結出幾種降低產品成本的途徑。
2.1 要培養員工的成本意識與責任心
生產力與生產關系是互相作用的，人是生產力中最活躍、最不穩定的因素。所以要抓住人員這一關鍵因素，對其進行宣傳教育，在員工中樹立主人翁意識，廠興我榮，廠衰我恥的觀念。只有員工有了當家作主觀念，有了責任心，才能慢慢的形成產品成本的意識。有了成本意識，員工才能想如何降低產品成本，為以后從事生產作業提供思想保證和智力源泉。
2.2 要抓好生產關鍵環節，提高產品合格率，從而降低產品成本
玄武巖纖維紗錠的生產環節包括窯爐砌筑、原料破碎、窯爐融化拉絲、烘干合股、包裝等。其中關鍵環節是原料破碎、窯爐熔化拉絲、合股環節。
2.2.1 原料破碎環節。目前，我公司購進的玄武巖原料需要進行二次破碎，才能投爐使用。購入的玄武巖原料粒度在10-15厘米左右，需要人工破碎為粒度2-8毫米的顆粒，在破碎過程中，會產生部分粉面，而粉面是不能使用的。也就是說原料經過破碎會損失一部分，這部分，我們稱廢料。通常廢料損失率在30%左右，即購進1噸原料，經過破碎可以使用的玄武巖原料為0.7噸左右，在材料消耗時按1噸的原料消耗，所以無形中增加了產品成本。如果加強現場管理，對員工進行教育，那么廢料損失率一定會降低，可以使用的玄武巖原料會提高，所以相應的降低了產品成本。
2.2.2 窯爐熔化拉絲環節。這個環節是整個玄武巖纖維生產的最重要環節，關系到我公司的產品產量以及經濟效益。玄武巖原料投爐后，經熔化通過漏板，再經拉絲機出絲，拉出的絲包括原絲、開刀絲、生絲三種。其重點是原絲成品率，成品率高，說明原絲的產量就高，所以產品產量就高。
那么如何才能提高原絲成品率呢？我個人認為應從以下方面入手：一是提高員工的工藝熟練程度。工藝熟練與否直接影響拉絲的質量、原絲的成品率，這是關鍵，因為原絲可以經合股后成為紗錠，也可以做短切絲。而開刀絲只能作為廢品出售，價格很低。生絲雖然可回收回爐代料，但處理成本較高，利用價值有限。然而，無論開刀絲還是生絲都已經消耗了材料、電量、人工，這些成本只能計入原絲成本，所以增加了原絲成本。在窯爐穩定的前提下，提高員工的拉絲工藝熟練程度，可以提高原絲的產量，進而提高產成品產量。要提高工藝熟練程度，員工須勤學苦練，另外定期對員工進行培訓。二是建立激勵機制。在獎金分配上，實行按勞分配原則，即多勞多得、少勞少得、不勞不得。只有這樣，才能打破大鍋飯、平均主義，激發員工的勞動積極性，有助于提高原絲成品率和產量，從而降低原絲的成本，使生產步入良性循環軌道。
2.2.3 退絲環節即合股環節。合股環節是把烘干后的原絲按照一定的工藝參數加工成紗錠的過程。此環節的關鍵是少出開刀絲，提高紗錠的產量。我認為同樣從提高員工的工藝熟練程度及建立激勵機制著手，只有這樣，才能提高紗錠的成品率和產成品產量，從而降低產品成本。
2.2.4 材料采購環節。材料采購價格是影響成本的最直接因素，因為材料是生產產品必須耗用的，所以在材料采購過程中，要做到貨比三家，在保證質量的同時，材料價格最低。只有把好材料采購這一關，才能從根本上降低產品成本。
2.3 加強經營管理制度建設，使企業成本管理有制度保證
通過生產調研，我認為應在如下方面強化管理制度：例如嚴細生產環節管理，減少浪費；加強廢舊物資的管理，采取回收復用，修舊利廢，領新交舊等措施，控制材料消耗；擴大自檢、自修、自制的能力，減少外委加工費用的支出；在更換窯爐的過程中，要盡可能的使用舊爐的一些材料及配件，如白泡石、耐火磚等；要定期的開展勞動組織整頓，清退閑、懶、散人員，從而降低人工成本；合理高效的利用外雇勞務人員，以降低勞務用工成本。以上制度的建立，不僅要全面細致，而且在執行上更要有機制保證，有問責制度約定，有跟蹤制度反饋，有獎勵制度激勵。
2.4 加強會計成本核算，確保成本的數據真實、準確
首先要加強財務人員的素質教育，提升財務人員的業務能力和水平；其次制定正確的成本核算辦法，今年我公司為了開拓銷售市場，先后研制與開發出玄武巖膠帶、單向布、帶芯布、錨桿、瓦斯抽放管等產品，這些產品都是在紗錠的基礎上加工而成的。財務部門依據每個品種的不同加工工藝，分別制定了不同的成本核算方法，為正確核算產品成本奠定了基礎。
結語
總之，產品成本管理是企業經營管理的重要內容，努力降低產品成本是企業經營管理者一貫的目標。只有產品成本降低了，產品才會有更大的市場，企業的經濟效益才會提高。
篇4
（揚州大學建筑科學與工程學院，揚州 225100）
（College of Civil science and Engineering，Yangzhou University，Yangzhou 225100，China）
摘要： 多種纖維混雜可以彌補單一纖維的不足，充分發揮各種纖維的優點。將玄武巖纖維與聚丙烯纖維進行混雜，按一定比例混雜摻入混凝土中，使其發生正混雜效應，能有效地增強混凝土。
Abstract： A variety of hybrid fibers can make up for the shortages of a single fiber， which is giving full play to the advantages of various fibers. This paper mixes steel fiber and polypropylene fiber， and puts these two fibers into concrete at a certain percentage. They bring about positive hybrid effect， which can be very effective in reinforced concrete.
關鍵詞 ： 纖維混凝土；混雜纖維；纖維摻量；抗壓強度；抗折強度
Key words： fiber reinforced concrete；hybrid fiber；fiber dosage；compressive strength；bending strength
中圖分類號：TU528.572 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）18-0096-02
作者簡介：蔡飛（1989-），男，江蘇鹽城人，揚州大學建筑科學與工程學院在讀碩士研究生。
0 引言
采用單一纖維增強混凝土往往只能在某些方面發揮自己的優點[1，2]，而多種纖維混雜可以彌補單一纖維的不足，充分發揮各種纖維的優點達到逐級阻裂和強化的功能，于是混雜纖維混凝土（HFRC，Hybrid Reinforced Fiber Concrete）開始受到學者們的關注，即將高彈模纖維（如鋼纖維、碳纖維）與低彈模纖維（如聚丙烯纖維、尼龍等）進行混雜，相互取長補短，在不同層次和受荷階段發揮“正混雜效應”來增強混凝土。華淵[3，4]等研究了碳纖維-聚丙烯纖維，鋼纖維-聚丙烯纖維的混雜效應。同濟大學姚武[5]等研究并討論了碳纖維-鋼纖維混雜對高性能混凝土力學性能的影響。本文中提出玄武巖-聚丙烯混雜纖維混凝土的混雜模式，通過試驗研究混摻玄武巖-聚丙烯纖維對混凝土基本力學性能（主要是抗壓強度和抗折強度）的增強效果，獲取混摻玄武巖-聚丙烯纖維混凝土提高抗壓強度和抗折強度的最適配合比。
1 原材料與試驗配合比設計
水泥：采用42.5普通硅酸鹽水泥。
砂：采用細度模數為2.98、表觀密度為2650kg/m3的中砂。
石子：最大粒徑為20mm、表觀密度為2700kg/m3的石灰碎石。
纖維主要物理性能見表1。
本文混凝上配合比按普通混凝土配合比設計方法設計，混凝土的強度等級采用C40，配合比見表2。
2 混摻玄武巖-聚丙烯纖維混凝土抗壓與抗折試驗
2.1 抗壓強度試驗
纖維對混凝土抗壓強度的影響如圖1所示。
由圖1可知，①當玄武巖纖維摻量較小時，立方體抗壓強度隨著聚丙烯纖維摻量的增加有一個先增長后遞減的趨勢，合理摻量在0.9kg/m3左右，此時，聚丙烯纖維摻量加大反而不利于混凝土強度的提高；②當玄武巖纖維摻量較大時，加大聚丙烯纖維摻量的效果才得以顯現，兩種纖維混雜使得混凝土的強度得到很大提高；③聚丙烯纖維摻量一定時，玄武巖纖維摻量超過3.0kg/m3，隨著纖維摻量的提高，混凝土的抗壓強度基本呈上升趨勢，最大增幅約16%；④盡管玄武巖纖維摻量為3.5kg/m3，聚丙烯纖維摻量為1.2kg/m3時，對抗壓強度的增強最大，但綜合考慮經濟效率等方面因素，合理摻量為：玄武巖纖維摻量為2.5kg/m3，聚丙烯纖維摻量為0.9kg/m3。
2.2 抗折強度試驗
混雜纖維對混凝土抗折強度的影響如圖2所示。
從圖2中可以發現，①當玄武巖纖維摻量一定時，聚丙烯纖維摻量的變化對混凝土抗折強度幾乎沒有什么影響；②當聚丙烯摻量較小時，隨著玄武巖纖維摻量的加大，其抗折強度呈現增長的趨勢，平均增長約14%，最大增幅達到17.5%；③聚丙烯摻量較大時，玄武巖纖維的加入對混凝土強度并沒有太大的貢獻；④由②③可以得出其合理摻量為：玄武巖纖維摻量為3.0kg/m3，聚丙烯纖維摻量為0.9kg/m3；⑤相比于素混凝土，抗折強度顯著提高，平均增幅約73.4%。此時，由于纖維的粘結作用使混凝土產成了多裂紋效應，從而顯著提高了混凝土的抗折強度。
3 結束語
盡管本文的試驗數據有一定的離散性，但總體來說還是具備了一定的規律性，有一定的參考價值。得出的結論是：①對于單摻玄武巖纖維混凝土，玄武巖纖維的加入對其抗壓強度幾乎沒有影響，抗折強度大幅提高，平均增幅為25.1%，合理摻量應該在2.0kg/m3左右；②玄武巖纖維摻量為2.5kg/m3，聚丙烯纖維摻量為0.9kg/m3時，對抗壓強度的增強效果最好；③玄武巖纖維摻量為3.0kg/m3、聚丙烯纖維摻量為0.9kg/m3時，對抗折強度的增強效果最好。
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篇5
關鍵詞：長上坡路段、玄武巖纖維、瀝青混合料、性能評價
Basalt fiber in long uphill expressway asphalt pavement application
Huang Tianyuan Chen Jianrong
Abstract: combined with Huang Qu long uphill expressway asphalt pavement layer added basalt fiber test research, analysis of the basalt fiber asphalt mixture road performance of asphalt mixture, to improve the service life of highway construction, realizing sustainable development has important social and economic significance.
Key words: long uphill section, basalt fiber, asphalt mixture, performance evaluation
近幾年來，纖維在瀝青路面中被廣泛應用，其中有聚酯纖維、聚丙烯腈纖維、木質素纖維、玄武巖纖維等。根據調查，山區高速公路長上坡路段瀝青路面的車轍已經成為當前營運高速公路瀝青路面的一種普遍性病害。為探討玄武巖纖維在長上坡路段增強瀝青混合料路用性能方面的適用性，以黃衢高速公路為依托，結合2010年浙江省交通廳“玄武巖纖維在瀝青路面中的應用”課題研究，通過相關的室內試驗，研究玄武巖纖維的技術性質、玄武巖纖維增強瀝青混合料的機理及其路用性能。
一、玄武巖纖維路用性能
1、力學性能
玄武巖纖維拉伸強度為≥1500～2500MPa，其彈性模量≥8000MPa，遠遠高于其他纖維?？纱蠓岣邽r青路面的低溫抗裂及疲勞耐久性，同時也有效提高瀝青混合料高溫抗車轍變形能力。
2、與瀝青親和力強、吸油效果好
玄武巖纖維材質為玄武巖，其表面的堿性特質相當于在瀝青中加入了抗剝落劑材料，與瀝青的粘附性能好。
玄武巖纖維的直徑一般為5µm，比表面積大，每克纖維提供的表面積可達數平方米。與瀝青充分接觸、融合，使瀝青呈單分子排布在纖維表面，使得結構瀝青量大大提高。
3、耐高溫性、抗老化能性能好
玄武巖纖維是經1500℃左右高溫冶煉而成，瀝青混合料拌和過程中的高溫作用不會對其產生任何影響。
4、防水浸蝕且不吸水
木質素纖維本身是吸水的，它吸收的水分可在集料和瀝青結合料之間形成水膜，容易造成路面水損害。玄武巖纖維的吸濕率小于0.1，從而有效地避免纖維成為水分進入到瀝青與集料界面的微通道。
5、再生利用
由于有機類纖維的耐高溫性能較差及在瀝青中的熔解而污染瀝青，添加有機類纖維的瀝青混合料將無法再生利用；而玄武巖纖維與集料品種一樣，能再生使用。
二、玄武巖纖維技術標準
美國國家瀝青技術中心（NCAT）及美國國家公路與運輸協會標準（AASHTO）對玄武巖纖維的質量要求規定如表1。
表1玄武巖纖維質量標準
中華人民共和國交通運輸行業標準《公路工程玄武巖纖維及其制品 第1部分：玄武巖短切纖維》(JT/T 776.1-2010)對瀝青混凝土用玄武巖短切纖維的質量要求規定如表2。
表2玄武巖纖維質量標準
三、玄武巖纖維瀝青混合料性能研究
1、實施方案
以黃衢高速公路（浙江段）為依托，采用室內試驗、現場施工、路用性能跟蹤觀測等手段研究玄武巖纖維在瀝青混合料中的最佳劑量、玄武巖纖維瀝青混合料配合比設計方法和玄武巖纖維瀝青混合料施工控制方法三個關鍵問題。
2、礦料級配及瀝青用量的確定
試驗采用的瀝青混合料結構類型為 AC-13C，混合料級配組成設計見表3。
表3AC-13C型級配范圍
根據實驗方案，分別采用0%，0.2%，0.3%，0.4%和0.5%（此劑量為纖維占纖維瀝青混合料的質量百分比）成型試件，按馬歇爾方法確定不同纖維用量下的最佳瀝青用量和最佳油石比，試驗結果見表4。
表4不同纖維摻量下最佳瀝青用量和油石比
1最佳瀝青用量
纖維劑量的增加，將引起瀝青混合料的最佳瀝青用量的增大，但隨著纖維劑量的增大，最佳瀝青用量的增大速率減緩。
2密度
相對礦料來講，纖維的相對密度較小，體積也較為疏松，因此在相同的壓實功下，瀝青混合料的密度值反而會下降。
3穩定度
試驗結果表明，隨著纖維用量的增加，混合料的穩定度有不同程度的增加，但在一定劑量下反而會有所下降。
表5不同纖維摻量馬歇爾指標
瀝青混合料類型 毛體積相密度 理論最大相對密度 飽和度% 穩定度
KN
AC-13 2.383 2.492 66.6 21.57
摻0.2～0.5%石金纖維 2.378～2.368 2.487～2.473 67.3～69.0 18.11～19.84
摻0.2～0.5%北美孚纖維 2.384～2.375 2.492～2.488 66.9～66.2 20.47～18.09
摻0.2～0.5%福倍安纖維 2.381～2.381 2.491～2.498 66.8～65.6 20.37～22.36
3、瀝青混合料性能檢驗
1瀝青混合料高溫穩定性
從車轍試驗結果可以看出，摻加纖維的瀝青混合料高溫穩定性能均比不摻加纖維的瀝青混合料有較大的提高，纖維在瀝青混合料中起到“加筋”和“橋接”作用。瀝青混合料的動穩定度隨纖維劑量的增加而增加，但其增加到一定幅度后有降低的趨勢。這是因為當纖維劑量增加到一定程度后，由于纖維用量過大，使得纖維的分散均勻性下降，沒分散開的纖維結團成束后，成為混合料的“瑕點”，使較大的礦料顆粒被擠開，從而使動穩定度減小。
圖1瀝青混合料動穩定度（60℃、0.7MPa）
針對浙江省高溫、多雨、交通量大和長上坡路段荷載作用時間長的特點，對長上坡路段瀝青混合料的選擇和應用時，增加溫度為65℃、荷載條件為0.8MPa的補充驗證試驗，以保證瀝青混合料具有實際意義的抗車轍能力。試驗表明摻纖維的瀝青混合料其抗車轍能力提高幅度明顯，說明纖維對瀝青混合料高溫性能有很大的改進作用。
圖2瀝青混合料動穩定度（65℃、0.8MPa）
2 瀝青混合料低溫性能
由試驗結果可以看出：最佳油石比下，加入纖維后，瀝青混合料的低溫抗裂性能都得到了改善；隨著纖維劑量的增加，瀝青混合料的抗彎拉應變也隨之增大；當纖維劑量增加到一定值時，瀝青混合料的抗低溫性能則隨纖維劑量的增加而減小，其表明過量的纖維可能會使瀝青混合料的低溫抗裂性能降低。
圖3瀝青混合料低溫性能
⑶ 纖維瀝青混合料的水穩定性
圖4瀝青混合料殘留穩定度
圖5瀝青混合料凍融劈裂強度比
從上述試驗結果可以看出：摻入纖維的瀝青混合料與不摻纖維的瀝青混合料相比，其水穩性均有所提高，但是隨著纖維劑量的增加，纖維對瀝青混合料的水穩定性改善作用減小。
⑶ 瀝青混合料疲勞性能
通過添加不同長度玄武巖纖維瀝青混合料疲勞性能試驗對比發現，添加纖維可增加瀝青混合料的使用壽命，且纖維長度在6mm范圍內其效果最好。
圖6疲勞壽命與纖維長度關系圖
四、玄武巖纖維施工工藝
1、纖維添加方式
纖維加入方式可分為人工投入和自動投入兩類。人工投入因其勞動強度大，拌和的均勻性稍差，不適合大規模的生產。宜采用具有自動計量、預打散和風送機構的自動投入式。
2、瀝青混合料的拌和
生產玄武巖纖維瀝青混凝土推薦用3000型或3000型以上的間隙式瀝青拌和機拌和，以保證混合料的產量和攤鋪路面的連續性。
集料的烘干溫度一般為170~190℃，在正常的拌和工藝下，將一定比例的玄武巖纖維加入到拌和缸內與集料進行干拌，在原干拌時間基礎上增加10s（共15s左右），再加入己加熱160~165℃的熱改性瀝青，進行濕拌，濕拌時間為40s，直到拌和均勻、無花白料為止。出料溫度改性瀝青165℃~ 180℃，混合料廢棄溫度195℃。
3、瀝青混合料的運輸
運料車應大于20噸。在開始時車廂及底板上應涂刷一層油水混合物，使混合料不至于和車廂粘結，運料過程中應采用棉被覆蓋以保溫。運料車卸料必須倒凈，如發現有剩余的殘留物，應及時清除。
運料車到達施工現場后，應及時嚴格的測量混合料溫度，不得低于攤鋪溫度的要求。
4、瀝青混合料的攤鋪
攤鋪前應保證工作面清潔。應將攤鋪機熨平板預熱到120℃左右，然后將瀝青混合料卸到受料斗內攤鋪，攤鋪速度一般為3～4m/min，當供料不足時容許放到1～2 m/min。應做到“寧可運料車等候攤鋪機，不可攤鋪機等候運料車”。松鋪系數一般為1.15（實際數值應通過試鋪確定），攤鋪溫度為改性瀝青混凝土不低于160℃ ，普通瀝青混凝土不低于150℃。
5、瀝青混合料的壓實
對于骨架密實型瀝青混合料，可以采用緊跟攤鋪機，采用緊跟慢壓工藝壓實，在不產生嚴重推移和裂縫的前提下在盡可能的高溫狀態下開始碾壓。
6、注意事項
1添加玄武巖纖維不影響混合料的配合比設計，在任何摻量下均不改變瀝青混合料的級配，僅需根據實際需要對油石比進行微調,其瀝青用量比不加纖維時增加約0.2%。
2玄武巖瀝青混凝土的施工溫度要比普通瀝青混凝土的施工溫度要高10℃～15℃以上，尤其是同時使用改性瀝青時，施工時應特別注意施工溫度，否則有可能拌合不均勻。
五、結束語
玄武巖纖維作為一種新型的路用纖維材料，適用于高速公路長上坡、互通樞紐和交通量繁重路段的瀝青砼路面上面層，可以有效地提高路面的高溫穩定性、抗裂性和耐久性，提高瀝青路面的使用壽命，從而可以降低公路的養護成本，體現了良好的經濟效益和顯著的社會效益，具有較高的推廣價值和應用前景。
參考文獻
1、公路瀝青路面設計規范（JTG D50-2006）.人民交通出版社，2006.
2、公路瀝青路面施工技術規范（JTG F40-2004）.人民交通出版社，2004.
3、籍建云,許婷婷,顧興宇, 增強瀝青混凝土用短切玄武巖纖維優選試驗研究.公路交通科技(應用技術版)，2010 年05期.
篇6
1前言
大嶂山玄武巖礦區地處福鼎市城南方向直距19km處,交通條件方便,出露面積約0.8km2。
礦區大地構造位于福鼎―霞浦斷裂帶北段,福鼎早白堊系火山噴發盆地的西南部。區內出露白堊系下統石帽山群下組下段(K1Sh1a)輕變質的火山碎屑巖地層,走向北北西,傾向北東東,傾角10°～30°,厚度大于250m,呈單斜構造形態,是基性玄武巖體的主要圍巖;在礦區南東側有北東向白琳大斷層和燕山晚期第一階段第三次侵入的鉀長花崗巖(太姥巖體);區域上北東向斷裂的產生也伴隨了北西向裂隙的生成,兩者交匯的區域構成構造薄弱帶并形成火山噴發通道,喜山晚期的玄武巖就沿這一通道噴發,并以巖筒狀充填在火山頸中,形成大嶂山基性巖體。該巖體由外至內分三個巖相帶,即玄武質火山角礫巖、杏仁狀玻基橄欖玄武巖、中粗粒橄欖玄武巖,分別呈半環帶狀和同心環狀展布。
2礦床地質特征
2.1 礦體形態、產狀及規模
大嶂山玄武巖礦體平面分布似橢圓形,長軸長860m,短軸寬600m,長軸方向310°并呈巖筒狀侵入于白堊系下統石帽山群下組下段(K1Sh1a)地層中。其中粗粒橄欖玄武巖礦體平面形態為130°方向的“似腳掌”狀,傾向南西,傾角65～85°,長720m,平均寬210m,最大寬度334m,長短軸比約為2.16:1,出露標高529～675.3m,相對高差146.3m;杏仁狀?；蠙煨鋷r礦體呈環帶狀,長軸方向延伸800m,寬數米至160m,最寬處180m。兩礦石巖相呈漸變過渡關系,過渡帶寬25～50cm。
2.2 礦石質量
2.2.1礦石化學成份
共有12件樣品進行分析,其結果見表1。
表1礦石化學成份結果表
由表1可以看出,大嶂山玄武巖在盧奇茨基按SiO2含量的巖石分類中,屬基性巖(SiO2含量為40~50%)中基性程度較低的玄武巖,Al2O3比高鋁玄武巖(Al2O3平均含量大于17%)低得多,不屬于鈣堿性系列,K2O含量為2.02%(或2.17%),Na2O含量為3.18%(或3.87%),K2O+Na2O含量為5.20%(或6.04%),且K2O
2.2.2礦石物理性能
礦石的物理性能測試取飾面石材樣,結果(見表2)表明,礦石物理力學性能良好,符合JC204―92天然花崗石荒料質量指標要求。
表2礦石物性測試結果表
2.2.3礦石類型
礦石類型按結晶程度劃分兩種:中粗粒橄欖玄武巖和杏仁狀?；蠙煨鋷r。
中粗粒橄欖玄武巖:灰黑色,斑狀結構,塊狀構造。斑晶主要為輝石、橄欖石、斜長石等,含量約35~40%,斑晶多被熔蝕成卵形,大小分布均勻;基質為間隱結構,由板條狀斜長石晶體構成骨架,其中充填玄武玻璃及少量斜長石、輝石等小晶體。礦石中未見色線及色斑,荒料磨光后為墨黑色,色調凝重高雅,磨光面無色差和色斑,似鏡面反光照人。基質均勻細膩,襯托出暗色礦物斑晶,形成墨黑底托花的立體圖案,另淺色礦物斜長石斑晶點綴其中,更顯豐彩。此類礦石可作飾面石材和巖棉用原料。
杏仁狀?；蠙煨鋷r:灰黑色,斑狀結構,晶屑熔巖狀結構,塊狀構造。斑晶分布均勻,礦物成份為輝石、橄欖石、斜長石、鈦鎂鐵礦等,含量約5~6%;基質為間隱結構,?；郀罱Y構,成份為斜長石(15%)、橄欖石(15%)、玄武玻璃(40%)及少量輝石、磁鐵礦、綠泥石等。杏仁體多者可達25%,呈流動狀長條定向排列,被長石、石英、菱鐵礦、輝石等充填。該巖石沿垂直或近垂直方向產生大量節理,較密集處每米可達5條,在該巖相帶中巖性成份變化由內有大量玄武玻璃、橄欖石等結晶體至外出現了含量不等的角礫。故此類礦石只能作巖棉用原料。
2.2.4礦石荒料特征
玄武巖礦體水平方向節理、裂隙不發育,柱狀節理發育,柱體橫截面為不規則的四至六邊形,棱角清楚,對應邊大多平行,橫截面規格40～70 cm×50～75cm,柱體長一般3~4m者居多,可達90%;由礦體邊緣到中心橫截面有變大趨勢,礦石完整性較好。
2.3 礦石加工及裝飾工藝性能
飾面用石材的鋸、切、磨、刻等加工主要受礦石硬度及其結構的影響,從玄武巖礦石的物理性能測試結果可知其加工技術性級均良好。
礦石光澤大于90度,目前可生產出“福鼎黑”產品的光度可達到100度以上,可稱黑中極品。因此,礦石的的磨光及拋光性能好,易于精加工成光板。
“福鼎黑”產品顏色墨黑,色調莊重高雅,光板面無色差和色斑,似鏡面反光照人,品質無可挑剔。
3礦床開發利用現狀
大嶂山玄武巖礦山自1989年開采以來,開采方式也由人工開采轉為目前的機械化開采,年產荒料量由6000m3提升到現在的9萬m3,利用玄武巖加工的企業也壯大到現在的300多家,其中有30家年產值千萬元。玄武巖礦山的開發同時也帶動了其加工業的迅猛發展,現專業生產福鼎黑(G684)石板材產品主要有磨光、亞光、火燒、噴沙、荔枝、龍眼、自然面等多種板面的規格板、工程板、臺階板、路緣石、小方塊及各種異型加工等,產品遠銷法國、日本、韓國等10多個國家。據統計,其板材產品約占國內黑色類石材市場份額的75%以上,出口量占黑色類石材出口量的20%。
4礦石綜合利用及其開發應用前景
4.1 礦石綜合利用
大峰山玄武巖依不同的礦石類型及其質量特征,決定了其用途各異。目前主要對中粗粒橄欖玄武巖作高級飾面石材加以利用,并對其小荒料、邊角料輔作建筑、筑路石料和墓碑石等進行合理開發;除上述用途外,下面就兩礦石的質量特性作石棉用原料的可利用性進行初步探討,并簡單介紹其他用途。
4.1.1巖棉用玄武巖
巖棉用途十分廣泛,可以用作保溫材料、吸聲材料、隔熱充填材料,也可制成玄武巖纖維紡織紗、玄武巖纖維細紗、玄武巖纖維高溫過濾布等較高產品附加值的新型材料。因此,玄武巖作為生產巖棉的主要原料,其質量應符合要求,其SiO2小于52%,主要化學成份SiO2、A l2O3、CaO、MgO有一定要求,在生產過程中允許這些化學成份含量有較大的波動,但要求酸性系數(SiO2+Al2O3/ CaO+ MgO)在1~3.5之間,粘度系數在1.2~2之間。
由表3可知,大峰山玄武巖只是粘度系數無測試結果外,其化學成份及酸性系數均符合生產巖棉用原料的要求。
表3國內部分巖棉廠生產用玄武巖化學成份和大峰山玄武巖化學成份對比表
4.1.2建筑、筑路石料用玄武巖
大嶂山玄武巖礦區放棄的廢石料可用于建房、筑路、護堤等工程。近年來,特別是福建及浙江高速公路建設發展較快,需要大量的路面鋪路石料,該礦山玄武巖礦石質堅致密、無氣孔,其它物性指標等均符合高等級公路路面用石料的要求。
4.1.3墓碑石
墓碑石類型、規格較多,日式墓碑石33型較有代表性,其用料少,包括立臺、上臺、、下臺、水缽、香爐在內,用料0.6526m3。
4.2 礦區開發應用前景初探
大峰山玄武巖質優量大,現以高檔裝飾“福鼎黑”為主要礦品,年銷售板材12億元,出口創匯達4億元。已成為當地的支柱產業。
近年來,為合理開采利用玄武巖石材資源,市政府鼓勵石材加工利用小荒料、邊角料,拓展工藝品及高速公路碎石等,使石材利用率達到95%以上,充分地利用了礦石資源,避免了放棄的廢石污染或破壞生態環境,社會和經濟效益明顯。
墓碑石的利用,以日式墓碑石33型為例,每套到岸價1645美元,成本為1264美元,每套利潤381美元,前景樂觀。另外,民間墓碑需求也較大,有一定的挖掘潛力。
篇7
[關鍵詞] 良性陣發性位置性眩暈；手法復位；無明顯眼震
[中圖分類號] R764.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-0742（2014）05（b）-0065-02
良性陣法性位置性眩暈（benign paroxysmal positional vertigo，BPPV）是臨床上常見的一種周圍性眩暈疾病，往往因特定頭位置改變，從而導致的陣發性短暫性眩暈，往往成自限性、發作性、發作時間短為臨床特點[1]。對患者本人而言，是難以忍受的，嚴重影響人們正常生活、工作和學習情況。加上臨床某些醫生對BPPV疾病的認識不足，或醫院檢查設備不完善，容易導致誤診、漏診等情況發生。而且患者對本身的癥狀不是很清楚，往往盲目采用藥物治療，但是效果不理想，反而誘發其他疾病的發生。因此，基于以上情況，通過該研究2012年11月―2013年11月期間采用手法復位來治療無明顯眼震的良性陣發性位置性眩暈患者的臨床療效，發現手法復位在治療無明顯眼震的BPPV方面具有顯著臨床療效，值得臨床推廣和應用，現報道如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
選取無明顯眼震的良性陣發性位置性眩暈患者104例，所有患者均按照中華醫學會耳鼻咽喉科分會制定的無明顯眼震的良性陣發性位置性眩暈的診斷依據[2]，同時進行Dix-Hallpike位置誘發試驗，具體是患者在垂直半規管檢查位置時，即頭位從坐位轉為仰臥懸頭位時，主訴有明顯的位置性眩暈感，但無明顯眼震癥狀。另外，進行翻轉試驗（Roll test）用來排除外半規管BPPV等。在104例患者中，有80例患者在轉頭或起床時突發眩暈或頭暈感，24例患者是在運動中出現眩暈或頭暈情況的；75例患者臨床主訴為身體不平衡，看東西有旋轉感，29例患者臨床主訴為頭暈感的不典型眩暈情況。臨床癥狀持續時間為5 s～2 min，而后自然消失，大部分患者持續時間在20～30 s左右，而且當頭部旋轉至某一特定位置后，又會出現類似情況，重復之后癥狀反復出現。12例患者發病之前有單耳或雙耳耳鳴病史，5例患者有頭部外傷史，4例患者有化膿性中耳炎病史的情況。104例患者中對照組患者52例，其中男性患者22例，女性患者30例，年齡最大的為68歲，年齡最小的為14歲，平均年齡為42.5歲，病程在2 d～3年2個月之間；治療組患者52例，其中男性患者24例，女性患者28例，年齡最大的為70歲，年齡最小的為15歲，平均年齡為45.3歲，病程在1 d～2年9個月時間。另外所有患者均無長期煙酒史、高血壓、糖尿病、冠心病等，并且在性別、年齡、病程、病史等方面差異無統計學意義（P > 0.05）。
1.2 治療方法
1.2.1 對照組治療方法 對照組52例患者采用單純手法復位治療（Epley手法）[3]，①所有患者縱行坐于檢查床上，并且頭向患者側轉45°，叮囑患者快速躺下，頭伸展后仰于床頭位置外，保持頭部與床面成30°。②將患者頭部向對側旋轉90°。③身體向對側轉動90°，頭部與身體同時旋轉后，是頭部與身體與地面垂直成135°。④讓患者緩慢坐起來，同時頭部保持直立位置并前傾。另外，復位過程每一至少保持1 min以上。如果采用此方法復位2～3次沒有改善，可以采用Semont手法治療[4]，具體是①患者坐于床邊緣，保持雙腿自然下垂，同時頭向健側偏轉45°。②快速向患者側臥，身體向床面偏轉90°。③保持頭部位置與身置不變，迅速移動身體經坐位至對側臥位，也就是身體向健側偏轉180°。④最后緩慢坐起，取頭直立位置。同時，復位過程每一至少保持1 min以上。療程為14 d。
1.2.2 治療組治療方法 治療組52例患者在對照組治療方法的基礎上，采用臨床口服抗眩暈藥物治療，療程為14 d。觀察并統計兩組無明顯眼震的BPPV患者的臨床療效。
1.2.3 臨床療效標準 所有無明顯眼震的BPPV患者均按照中華醫學會耳鼻咽喉科分會制定的無明顯眼震的良性陣發性位置性眩暈的療效標準。具體如下：治愈（I級）：眩暈或頭暈感消失；有效（II級）：無性眩暈，但有頭暈，身體不平衡感或者頭暈感對比治療前緩解的情況；無效（III級）：眩暈或頭暈感無明顯改善或加重的情況[5]。
1.3 統計方法
該研究的所有數據均是應用SPSS13.0軟件進行統計分析，組間計量資料比較采用 t 檢驗，計數資料比較用χ2檢驗。
2 結果
通過觀察統計分析得知，對照組52例患者中治愈27例，有效18例，無效7例，治愈率為51.9%，總有效率為86.5%；而治療組52例患者中治愈28例，有效18例，無效6例，治愈率為53.8%，總有效率為88.5%。治療組與對照組相比臨床治愈率和總有效率差異無統計學意義（P >0.05），見表1。
表1 治療組與對照組臨床療效對比分析[n（%）]
篇8
[關鍵詞]冀東油田 玄武巖 垮塌 防漏
一、前言
根據在冀東油田使用HRD鉆井液已具有低密度鉆玄武巖的成功經驗，結合本井的地質特點，在215.9mm井段使用HRD水基快速弱凝膠鉆開液體系， 它可以在最大程度上滿足密閉取芯的需要、并且有使用HRD低密度鉆穿玄武巖的成功經驗，能最大程度防止井漏發生，減少對地層的傷害，提高油井的產能。本段泥漿先用1.15g/cm3的密度鉆進，穿過漏層后密度提到1.20g/cm3，完鉆泥漿密度為1.22g/cm3。
二、玄武巖的地質特征
武玄巖在地質上屬于基性噴出巖類，是上地幔物質局部熔融的產物，其硬度較大，多在六級以上。南堡油田1號構造1-1區構造高部位為暗灰及灰黑色泥質玄武巖，其中也有較為發育的純度極高的玄武巖。從結構上看，其間多被方解石、蛋白石等充填，使得氣孔及裂縫發育。由于玄武巖中充填體與其本身的硬度差別較大，在鉆進過程中隨地層應力的釋放或激動壓力過大以及機械碰撞作用，極易在充填體處產生應力集中，而導致玄武巖地層坍塌掉塊；另一方面，巖漿噴出后由于壓力突然降低，巖漿中的氣體呈氣泡逸出，巖漿冷凝后在玄武巖中保留了氣孔的形態，若這些氣孔不被方解石等礦物充填，在鉆井過程中極易發生漏失，因而要求鉆井液具有較強抑制、良好封堵封堵性和合理密度。
三、難點分析
根據玄武巖的特點知，玄武巖易坍塌、掉快、易漏失。為了保證順利鉆穿玄武巖，提高機械鉆速，做了大量室內評價工作。
四、前期室內優化評價
1.鉆井液體系配方的優化
根據內蒙探區的已完井的鉆井、地質資料，在總結前期鉆井技術資料的基礎上，我們進行了大量的室內對比試驗，對試驗結果進行了比較、優化，確定可行的室內配方：2%土漿+0.15%Na2CO3+0.3%NaOH+0.5+0.7%HVIS+2%HFLO+2%HPA+
0.3～0.5%LV-PAC+2%超低滲+1%BPA+2%劑HLB+1%單封+0.05%除氧劑HGD+0.07%殺菌劑HCA+5%KCL+5%QWY 石灰石和重晶石加重
2.室內評價試驗
為驗證配方是否適合該地層，對該體系配方做了綜合性能試驗：巖屑滾動回收試驗、抑制性試驗、中壓封堵試驗、防滲漏試驗、鉆井液封堵膜的承壓實驗。具體實驗項目及數據如下：
（1） 綜合性能試驗：
配方：鉆井水+0.3%Na2CO3+3%搬土+0.3%～0.5%NaOH +1%HP + 0.5%COP-LFL+2%FT-342+2%TDW-2 +2%SMP-2+2%PMC+1%FMP-HW。
實驗結果說明體系性能較為穩定，老化后保持了較好的流變性能懸浮和攜帶巖屑。實驗中，老化條件為120℃熱滾16小時；高溫高壓試驗的溫度120℃，壓力為4.2MPa。
（2）巖屑滾動回收試驗
取巖屑放入老化罐中，120℃熱滾16小時后，測不同介質的巖屑回收率。從結果來看，所選體系巖屑回收率高，具有很強的包被抑制性和抗溫穩定性。
（3）中壓封堵試驗
該實驗使用綜合性能試驗中的高溫高壓濾餅做封堵性試驗，取40～60目石英砂模擬玄武巖孔隙度；使用便攜式可視滲透中壓慮失儀。實驗結果表明：所用體系在井底溫度時，具有良好的封堵性和承壓性。
（4）防滲漏試驗
試驗溫度120℃，石英砂40～60目，濾餅采用綜合性能試驗高溫高壓濾餅。實驗結果表明，在井底溫度和4.2Mpa的壓力下，體系具有較低的滲透率。
（5）鉆井液封堵膜的承壓實驗
試驗溫度為120℃，所用石英砂40～60目，濾餅采用綜合性能試驗高溫高壓濾餅。實驗結果表明，相同的時間內，在井底溫度相同但壓力不同的條件下，體系具有良好的成膜封堵能力，可以滿足井壁穩定的需求。
五、正常鉆進時的泥漿維護處理
1、開鉆前按設計配方配制HRD鉆井液，待鉆井液性能達到設計要求方可開鉆。
2、鉆進過程中加入足夠的降失水劑HFLO、LV-PAC將失水控制在5ml以內，調整好泥漿性能后加入2%超低滲、1%BPA提高泥漿的封堵能力，防止井壁坍塌和井漏發生，保證井眼規則和井壁穩定。
3、平時用HVIS、HFLO、PAC的膠液以細水長流的方式維護，避免性能大起大落，保持泥漿的穩定性。在鉆過漏層后，先在泥漿中加入超低滲、單封提高地層的承壓能力，在逐步的提高泥漿密度，在鉆玄武巖前將密度提到1.22g/cm3建立力學平衡穩定井壁。
4、在三開井段鉆進和密閉取芯過程中，鉆井液的性能尤為重要，保證劑HLB的有效含量，使摩擦系數達到設計要求，防止粘卡。
5、鉆開油氣層，防止井漏和井涌，鉆進過程中，要嚴密觀察循環罐液面，及時監測鉆井液性能，做好預防工作。
6、在井下漏失不大時，加入2%超低滲、1%單封和1%油溶性樹脂進行隨鉆堵漏，漏失減少或消失繼續鉆進，不能夠消除井漏，那么立即起鉆到套管鞋配堵漏漿（井漿+2%土粉+2%單封+2%復合堵漏劑+1%纖維堵漏劑）進行靜止堵漏，嚴禁在井下長期循環觀察、避免產生大肚子形成臺階為后期作業產生隱患。
7、完井電測和下套管前，加入1%塑料大球+1%固體減磨劑+1%HLB+0.3%LV-PAC加強泥漿的能力、降低失水，封閉裸眼段，保證井下安全。
8、配合工程措施，及時進行短起下鉆，防止巖屑床、砂橋的形成，保證井眼暢通，起下鉆及開泵時操作要平穩先小排量頂通、待循環正常后在提高排量，防止因壓力激動而造成井下事故。
9、如鉆井液在井下需要靜止較長時間，應加入殺菌劑和除氧劑。
三開前，按照鉆井液設計循環加入相應材料（見下表），所有材料從剪切泵加入，攪拌器全部開動，讓鉆井液充分循環剪切，并循環加重至1.15g/cm3。
九、現場應用
封堵防塌鉆井液體系具有良好的抑制性和封堵防塌能力，可以滿足玄武巖地層的施工作業。通過意南堡118斜216井的成功應用，為今后在該區塊鉆進玄武巖地層的提供了寶貴的經驗。
十、結論
通過各方的努力、密切配合和及時良好的溝通，使本井安全、快速優質地完成了鉆井作業。通過HRD泥漿體系在該井段的應用，為本地區以后的勘探作業將提供下幾點參考：
1、HRD體系具有較強的封堵防漏能力，NgIV①地層壓力系數RFT實測為0.42，在鉆進中采用1.15g/cm3的密度成功鉆過漏層沒有發生井漏。
2、HRD鉆井液體系的強抑制性成功地抑制了館陶組、東營組等地層的水敏性泥巖的水化分散；并通過維持體系中HPA的含量增強了體系的抑制性，有效的控制泥漿中的MBT（般土含量）和LGS（低比重固相含量）。
3、HRD體系能從化學方面在一定程度上解決井壁穩定的問題，對于水敏地層，在提高體系的抑制性的同時，加入一定量的井壁穩定材料實施封堵和充填裂縫，在合理的鉆井液密度下，有效地防止了地層的垮塌，為井下施工安全，提高機械鉆速等提供了可靠的保證。
4、HRD體系具有很好的性，在加入1-2%HLB后，能夠保證起下鉆順利，電測和下套管的一次成功。HRD體系所具備的優良的性是安全可靠優質鉆井作業的有力支持。
5、充分準備、合理施工、及時有效溝通，確保本井段鉆井、電測、下油管、固井等順利進行；
6、強大的技術支撐保證鉆井液對所鉆地層的適應性；
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在水泥混凝土中摻加纖維可以改善混凝土的抗拉性能差、延性差等缺點，提高其抗摻性能、抗沖擊性能。本文簡要地介紹了纖維混凝土這種新型的建筑材料，就聚丙烯纖維混凝土的抗摻性能、抗拉性能開展試驗研究。
關鍵詞：纖維混凝土；物理性能；試驗研究
1 纖維混凝土概述
纖維作為建筑材料使用已有相當長的歷史，早期人們就把天然纖維，例如稻草、麥稈、棉、麻等添加到墻體材料中，以增加墻體的強度和韌性，防止墻體裂紋[1]。近代關于纖維混凝土的理論研究開始于1910 年，由美國的Porter 首創。1911 年美國的Graham 正式將鋼纖維摻到混凝土中，并初步驗證了它的優越性。著名的化學公司如杜邦公司、3M 公司、日本帝人公司等都開發出了多種水泥增強用纖維品種，并已經在高速公路、橋梁、摩天大樓、地鐵、隧道等土木工程中獲得廣泛應用。
國內的研究起步較晚，上海合成纖維研究所研究了錦綸短纖維對水泥混凝土的增強效果，安徽皖維公司將高強高模聚乙烯醇短纖維用于增強混凝土。目前的相關標準有YB/T 151—1999《混凝土用鋼纖維》、GB/T 21120—2007《水泥混凝土和砂漿用合成纖維》、GB/T 23265—2009《水泥混凝土和砂漿用短切玄武巖纖維》、GB/T 15231—2008《玻璃纖維增強水泥性能試驗方法》等。
纖維混凝土通常是以水泥凈漿或者砂漿為基體，以非連續的短纖維或者連續的長纖維做增強材料所組成的水泥基復合材料。纖維在其中起著阻止水泥基體中微裂縫的擴展和跨越裂縫承受拉應力的作用，因而使復合材料的抗拉與抗折強度以及斷裂能較未增強的水泥基體有明顯的提高。纖維混凝土增強機理主要有兩種理論。一種是纖維間距理論，另一種是復合力學理論。纖維間距理論由 Romualdi 和 Batson 于 1963 年提出，根據線彈性斷裂力學來說明纖維對裂縫發生和發展的阻滯作用。該理論認為要增強混凝土的抗裂性和延性，必須盡可能地減小基體內部缺陷的尺寸，降低裂縫端的應力集中程度。而纖維的摻入起到了優化材料內部組織結構和降低裂縫端應力集中的雙重效應。后來英國 Swamy mangat 教授提出了“復合材料機理”，從復合材料的混合原理出發，將纖維增強混凝土看作纖維的強化體系，用混合原理推求纖維混凝土的抗拉和抗彎拉強度。
2 用于水泥混凝土的纖維
用于水泥混凝土的纖維按其材質可分為三類。金屬纖維：鋼纖維、鍍銅微絲鋼纖維等；無機纖維：又分為天然礦物纖維（如玄武巖纖維）和人造礦物纖維（如耐堿玻璃纖維、碳纖維、碳化硅纖維）；有機纖維：又分為植物纖維（如木質素纖維）、動物纖維和合成纖維。幾種纖維性能對比見表1。
2.1 鋼纖維
鋼纖維是當今世界各國普遍采用的混凝土增強材料。它具有抗裂、抗沖擊性能強、耐磨強度高、與水泥親和性好，可增加構件強度，延長使用壽命等優點。但是鋼纖維攪拌時易結團，混凝土和易性差，泵送困難、難以施工且易銹蝕，鋼纖維混凝土的自重大、振搗澆注時往往會沉于混凝土下部，不可能均勻分布。
2.2 耐堿玻璃纖維
耐堿玻璃纖維強度/重量比要比鋼大，具有高抗拉強度，延伸性低，很高的抗變形能力。玻璃纖維在道路工程施工中，有很廣泛的應用，因為它與路面混合料具有良好的相容性。但玻璃纖維混凝土暴露于大氣中一段時間后，其強度和韌性會有大幅度下降，即由早期高強度、高韌性向普通混凝土退化。
2.3 碳纖維
碳纖維是20世紀60年代開發研制的一種高性能纖維，具有抗拉強度和彈性模量高、化學性質穩定，與混凝土粘結良好的優點，但由于碳纖維價格昂貴，工程應用中受到很大限制。
2.4 玄武巖纖維
玄武巖纖維是典型的硅酸鹽纖維，比重為2.63g/cm3～2.8g/cm3，用它與水泥混凝土和砂漿混合時易于分散，新拌玄武巖纖維混凝土的體積穩定、耐久性好，耐酸又耐堿，具有優越的耐高溫性、防滲抗裂性和抗沖擊性。
2.5 合成纖維
常用的大多數合纖，如經機械、表面活性劑、氧氟等表面處理后，其短纖都可用于混凝土的改性，從而提高或改善其物理力學性能，尤其是可大幅度提高其韌性。而且價格低廉，生產工藝先進，且施工方便，被廣泛應用于廣場、機場等大面積混凝土工程中。采用高彈性模量纖維可大幅度提高混凝土抗拉、抗彎強度。
2.5.1 按彈性模量可分為：
①高彈性模量纖維混凝土（如高強高模聚乙烯醇纖維、芳香族聚酰胺纖維），高彈性模量纖維混凝土在未產生裂紋之前，因纖維彈性模量較高，根據“混合定律”，復合材料的彈性模量隨纖維摻量增加而增加，開裂之后主要是纖維受力，只要纖維體積摻量超過臨界纖維體積摻量，復合材料承載能力就不會降低，反而增加。采用高彈性模量纖維可大幅度提高混凝土抗拉、抗彎強度，對韌性也有提高，但費用大。
②低彈性模量纖維混凝土（如：聚丙烯纖維、聚酰胺纖維、聚乙烯醇纖維、聚丙烯腈纖維）。它們與鋼纖維的相似點是不受水化產物的侵蝕，有一定的抗拉強度，可三維亂向分布于混凝土基體中，其阻裂原理是充分發揮了纖維數量（每公斤數千萬根）優勢，具有很大的表面積，對微裂縫約束，使之不至于連通，效果顯著。
2.5.2 按作用方式可分為：
①短纖維，改善纖維在水泥混凝土中的分散性，通過傳遞應力吸收高能量，有效抗擊沖擊力和控制裂縫。
②短纖維鋪網或網狀纖維，增加纖維與基體的接觸面積和接觸力，有效降低水泥混凝土固化過程中的塑性收縮，提高構件的耐沖擊力，延長構件的使用壽命。
③異型化纖維。如V形纖維、Y形纖維、帶鉤形纖維等，異型化能夠增加纖維與基體的接觸表面，加強二者之間的有效粘結，提高增強增韌效果。
④表面涂層改性纖維，利用有機或無機化合物處理或涂層，改善纖維在混合過程中的分散性，提高纖維與基體材料的粘結力。
2.5.3 合成纖維加入水泥基體中的作用
①阻裂。阻止水泥基體中原有缺陷（微裂縫）的擴展并有效延緩新裂縫的出現。
②防滲。通過阻裂提高水泥基體的密實性，防止外界水分侵入。
③耐久。改善水泥基體抗凍、抗疲勞等性能，提高其耐久性。
④抗沖擊。提高水泥基體的耐受變形的能力，從而改善其韌性和抗沖擊性。
⑤抗拉。在使用高彈性模量纖維前提下，可以起到提高基體的抗拉強度的作用。
⑥美觀。改善水泥構造物的表觀形態，使其更加致密、細潤、平整、美觀。
大力開發合成纖維在非紡織類領域中的應用，已成為世界合纖市場保持持續發展的應對策略之一。開發我國合成纖維在產業中的應用，潛力巨大，而其中開發合纖在混凝土建材中的大量應用，對擴大合纖在產業中的應用領域，以及改善我國混凝土建材的性能具有重要意義。
3 物理性能試驗
3.1 抗滲性能試驗
試驗依據GB/T 50082—2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》[2]的規定進行。參照生產企業的建議（每方混凝土纖維摻量為0.9kg～1.8kg、長度為12mm～19mm）。試驗采用的聚丙烯工程纖維長度為19mm，摻量分別為0、0.9kg/m3、1.2kg/m3、1.5kg/m3、1.8kg/m3。試件共分為5組。每組6個試件。試件上口內部直徑為175mm，下口內部直徑為185mm，高度為150mm?；炷僚浜媳葹樗啵菏樱荷埃核?360：1065：720：205。使用同一臺攪拌機，纖維加在集料之間，干拌30s左右，然后加水泥和水進行強制攪拌。
試件試驗齡期為28d，使用同一臺混凝土抗滲儀（HP-4.0自動調壓混凝土抗滲儀），采用逐級加壓法，每次試驗安排一組度件（6個）。試驗時由初始0.1MPa開始加壓，以后每隔8h增加0.1MPa，隨時觀察試件端面滲水情況。當6個試件中有3個試件表面出現滲水時，試驗結束，記錄此時的水壓。
抗滲等級計算公式為：P=10H-1。其中：P——混凝土抗滲等級，H——6個試件中有3個試件滲水時的水壓力（MPa）。試驗結果如表2所示。
試驗結果表明，混凝土中摻入聚丙烯工程纖維后，大幅度提高了混凝土的抗滲性能，摻量越大，抗滲性能等級越高。
3.2 抗壓強度、劈裂抗拉強度試驗
試驗依據GB/T 50081—2002《普通混凝土力學性能試驗方法》[3]進行。所用水泥為市售P.O42.5水泥，配制C40混凝土，水灰比為0.41。采用的聚丙烯工程纖維長度為19mm。試件共分為5組（聚丙烯工程纖維摻量分別為0、0.9kg/m3、1.2kg/m3、1.5kg/m3、1.8kg/m3），每組3個試件。
試驗結果如表3所示。
試驗結果表明，混凝土中摻入聚丙烯工程纖維后，對28d抗壓強度有一定幅度（1.4%～3.3%）的提高，但對混凝土劈裂抗拉強度的影響明顯，最高增幅為27.8%。
3.3 抗沖擊試驗
試驗依據GB/T 21120—2007《水泥混凝土和砂漿用合成纖維》附錄C[4]規定的混凝土抗沖擊性能試驗方法進行。所用水泥為市售P.O42.5水泥，配制C40混凝土。采用的聚丙烯工程纖維長度為19mm。試件共分為5組（聚丙烯工程纖維摻量分別為0、0.9kg/m3、1.2kg/m3、1.5kg/m3、1.8kg/m3），每組6個試件。按附錄C.1自制沖擊裝置，方形鋼錘重4.5kg，垂直距離為457mm。
試驗結果值如表4所示。
試驗結果表明，混凝土中摻入聚丙烯工程纖維后，對抗沖擊性能有明顯影響，可提高破壞沖擊次數233%。
4 試驗結論和建議
1）摻入聚丙烯工程纖維的混凝土抗滲性能改善效果與纖維摻量有關，在一定范圍內，摻量越大，效果越好。摻入聚丙烯工程纖維后，對混凝土劈裂抗拉強度的影響明顯，增幅為8.3%～27.8%，對抗沖擊性能也有明顯影響，破壞沖擊次數提高2～3倍。綜合考慮性能改善與經濟成本，建議摻量為1.5kg/m3～1.8kg/m3。
2）相對于低彈性模量的聚丙烯纖維，高彈性模量纖維對混凝土性能的改善更為明顯。杜修力[5]等研究表明，隨著高強高模聚乙烯醇（PVA）纖維摻量由0.5%增加到1.5%，混凝土劈裂抗拉強度幾乎呈線性增長，分別比基體混凝土提高14.695%、35.23%，拉壓比提高了56.36%。彭苗[6]等研究表明，當玄武巖纖維摻量為4 kg/m3，28d抗壓強度提高率為46.3%。具體纖維摻量和纖維長度等應根據纖維類型、混凝土用途等來確定。
3）日本防災科學技術研究所與東京工業大學合作，用長度為1.2cm、截面寬度為0.03mm、1.5%比例摻加聚丙烯纖維制成混凝土，用這種混凝土建造的橋墩模型能夠抵抗相當于1995年阪神大地震1.5倍的巨大晃動。我國在纖維混凝土的研究和推廣應用方面應進一步加強，此外，摻入纖維對混凝土各項性能的長期影響方面的研究還有待深入進行。
參考文獻：
[1]徐建軍，葉光斗，李守群.用于混凝土增強的化學纖維[J].紡織科技進展，2006（2）：12-14.
[2]GB/T 50082—2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》[S].
[3]GB/T 50081—2002《普通混凝土力學性能試驗方法》[S].
[4]GB/T 21120—2007《水泥混凝土和砂漿用合成纖維》[S].
[5]杜修力，田予東，竇國欽.纖維超高強混凝土的制備及力學性能試驗研究[J].混凝土與水泥制品.2011（2）：44-48，71.
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關鍵詞：碳纖維板材；橋梁加固；力學特性
中圖分類號：U445文獻標識碼： A
1. 前言
隨著我國經濟實力的不斷增強以及人民生活水平的不斷提高，現有的交通基礎設施已經難以滿足巨大的人口基數以及日益繁榮的社會生產經濟活動的需求。國家在交通基礎設施建設上投入了巨大的資源，大量的公路、橋梁、鐵路、城市軌道交通等正以前所未有的速度進行建設，城市化與交通網絡化進程的發展速度正在不斷加快。
而越來越多的橋梁得到建設的同時，大量建于較早時期的舊橋其養護維修加固的工作正日益繁重。環境的侵蝕、材料的日益老化、車輛荷載的提高以及超限車輛的普遍存在均造成許多舊橋無法滿足安全運營的需要。為了合理的分配有限的公路建設資金，節省國家交通建設資源，挖掘在役舊橋的承載潛力，研究開發新型的橋梁加固技術及材料，并在病危舊橋的加固工程中合理的加以應用，恢復和提高舊橋的承載能力和通行能力，延長橋梁的使用壽命，以滿足現代化交通運輸的需要，是切合我國當前國情的必然選擇。
2. 纖維板材介紹
高性能纖維增強復合材料(FRP) 加固修復混凝土結構是20世紀80年代末在美、日等發達國家興起的一項新技術，隨著不同FRP產品的出現和發展，FRP板材以其高強、高彈性模量、輕質、高耐久性等優異的力學性能，越來越受到結構工程界的廣泛關注。
FRP板材是由增強材料和基體構成，目前結構工程中常用的FRP板材主要是樹脂基體的碳纖維（CFRP）、芳綸纖維（AFRP）、無堿或耐堿玻璃纖維（GFRP）以及玄武巖纖維( BFRP)。各種纖維材料力學性能參數變化范圍很大，因此在工程中有很大的靈活性和可設計性。
⑴ 碳纖維(CF)
碳纖維存在某些固有的缺陷，如抗沖擊強度和抗剪切強度低，導電，會產生電磁干擾等，應用范圍受到一定限制。但因其具有高強度、高模量、施工簡便等優異的力學性能，是FRP的首選材料， 已被廣泛應用于建筑結構加固中。中國碳纖維的年消耗量為4200t，約占世界總產量的25%，其中增長速度最快、最有發展潛力的就是碳纖維增強復合材料( CFRP)。
⑵ 對位芳綸(AF)
對位芳綸具有高強度、高模量、低延伸、電絕緣、抗震性好、柔軟、施工簡便等優良性能，在許多方面與CF 具有互補性， 是一種重要的FRP 用材。AF可以單獨使用，也可與CF、GF 等混用。國外AFRP 的用途相當廣泛， 日本有關廠商和大型建筑公司還專門成立了一個“芳綸補強研究會”。但是， 中國AFRP在結構加固方面的應用尚處于起步階級，研究較少。
⑶ 玻璃纖維(GF)
可用作FRP的玻璃纖維包括無堿GF和耐堿GF。GF的抗拉強度為3000MPa，延伸率較低，價格便宜，但彈性模量僅60GPa，耐堿性差，易受鹽腐蝕，施工操作性較差，因此，應用范圍受到較大限制，通常用于對補強要求相對較低的場合。
⑷ 玄武巖纖維(BF)
玄武巖纖維是一種以玄武巖為原料，經高溫熔融拉絲而制得的新型礦物纖維。BF的強度和模量較高，且與混凝土有天然的相容性，其價格界于AF和GF之間。但因其原料取自天然的玄武巖，產品性能分散性較大，目前尚處于試驗階段。
3. 碳纖維板材力學特性及加固機理
（1）碳纖維板材力學特性
CFRP板材具有高強度和高彈模的特點。主要有兩種類型的碳纖維材料被應用于混凝土結構加固，一種是高強度型，另一種是高彈模型。高強度型碳纖維的抗拉強度比鋼筋高10倍，彈性硬度幾乎與鋼筋相當。高彈模型碳纖維抗拉強度比鋼筋大6~8倍，而彈性模量比鋼筋大1.8~2.6倍。
高強度碳纖維板材的抗拉強度達到3400Mpa～4000Mpa，彈性模量有2.35×105Mpa~3.8×105Mpa等幾種，與鋼筋相近或略高，因此，有很好的與鋼筋共同工作的性能。由于采用了不同配比、性能各異的環氧樹脂材料，可以使界面樹脂滲入混凝土中，片材緊隨構件外形粘貼，粘貼用的樹脂又具有較高粘結強度，能有效傳遞碳纖維片與混凝土兩種材料間的應力，保證不產生界面的粘結剝離。
（2）碳纖維板材加固機理
采用碳纖維板材粘貼加固，一般是粘貼在梁底受拉區，以提高截面的抗彎承載力，這時碳纖維板的作用類似于梁底受拉鋼筋。碳纖維板和混凝土梁通過粘結層傳遞剪應力(錨固剪應力)和粘結正應力(剝離正應力)，以達到共同工作的目的。然而，在碳纖維板端部處往往產生較大的錨固剪應力和剝離正應力，因此，其常見的破壞模式主要有三種：
① 受壓區混凝土被壓壞相當于混凝土適筋梁破壞梁體所具有的良好延性：
② 混凝土粘結面剪切破壞，即在碳纖維板端部應力作用下由于粘結層的剝離強度較低導致碳纖維板剝落；
③ 混凝土保護層剝落破壞，這是由于端部混凝土保護層被拉裂產生豎向裂縫，當裂縫延伸到縱向鋼筋后，又沿鋼筋產生水平向的剝離裂縫，使碳纖維板連同保護層發生剝離破壞。
4. 碳纖維板材加固技術的應用現狀
粘貼碳纖維板材加固鋼筋混凝土梁的抗彎性能研究是近十年來最為普遍的，國外在該領域的研究起步較早，相應的研究成果較多，其中早期的研究成果主要以完整梁的抗彎加固受力性能為主。研究手段大都采用加固鋼筋混凝土小梁室內試驗，通過與參考梁的對比，分析粘貼碳纖維板對加固鋼筋混凝土試驗梁抗彎強度、跨中撓度、受拉鋼筋應變、裂縫寬度與形態以及破壞模式的影響，從而對粘貼加固效果做出合理的評價。
國內現有的研究成果大都采用了上述研究方法。在已有的研究方法中，碳纖維板材主要粘貼于加固梁的受拉面，也有少數學者針對我國相關技術規程對側面粘貼的抗彎加固效果進行了試驗驗證。根據已有研究的加載方案，國內外學者對一次受力問題研究的較多，對二次受力問題(持載加固問題)研究較少。通過對基于完整梁以及二次受力(保持荷載情況)抗彎加固受力性能的試驗研究，目前已經就下述結論達成了共識：
1．在梁的受拉區粘貼碳纖維板可顯著提高梁的承載能力；在不達到“超筋"限制并確保粘結錨固可靠的前提下，提高幅度與板材厚度及配筋率有關；
2．粘貼碳纖維板可提高加固梁在加載后期的抗彎剛度，但對彈性受力階段的剛度改善效果不明顯；
3．粘貼碳纖維板材可有效抑制加載后期的裂縫，但對提高開裂彎矩以及改善早期開裂的效果并不顯著；
4．在加載小于60~70％極限荷載的情況下，加固梁的復合截面仍能很好地滿足平截面假定。開裂后，碳纖維板與混凝土復合截面一般不再滿足嚴格意義上的平截面假定；
5．達到極限狀態時，碳纖維板的實測拉應變仍遠小于碳纖維板材的極限拉應變，即粘貼于加固梁上的碳纖維板存在一個綜合強度的問題；
6．在沒有可靠錨固措施的情況下，多數加固梁發生了碳纖維板的剝離，加固梁的破壞模式具有明顯的脆性特征，發生剝離破壞加固梁的極限承載能力甚至低于未加固的參考梁；
7．附加的端部錨固及局部加強措施(如碳纖維布U型箍條或壓條)可有效防止碳纖維板的剝離，明顯提高破壞時的跨中撓度和截面曲率，確保加固梁發生延性破壞。
5. 展望
已有的研究成果解決了粘貼碳纖維板加固鋼筋混凝土梁的基本受力性能，為這一技術的深入研究及推廣應用奠定了一定的基礎。然而，由于只是針對完整梁或少數持載加固梁所進行的研究，無法解釋某些公路橋梁粘貼碳纖維板加固前后受力性能的變化規律。這就需要針對實際公路橋梁的破損特點，關于加固破損梁的受力性能進行更深入的研究，從而為碳纖維板加固技術在橋梁工程中的廣泛應用奠定理論基礎。
參考文獻：
[1] 葉列平,馮鵬.FRP在工程結構中的應用與發展. 土木工程學報. 2006，39(3)：24-33；