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玄武岩纤维筋混凝土梁正截面抗弯承载力试验研究
引言
纤维筋混凝土（FRC）是一种新型的建筑材料，与普通混凝土相比，它的拉伸性能更好，具有更好的抗裂和抗震性能。玄武岩是一种火山岩石，具有较高的硬度和耐久性。在工程实践中，将玄武岩作为纤维材料添加到混凝土中，可以有效地提高混凝土的力学性能。在本研究中，我们将探究玄武岩纤维筋混凝土梁正截面的抗弯承载力。
实验设计
1.材料的准备
（1）水泥：采用普通硅酸盐水泥；
（2）细集料：水泥砂浆的配合比按照1：2.5进行；
（3）玄武岩纤维：采用平均长度为20mm,平均直径为0.033mm的玄武岩纤维；
（4）超塑化剂：采用聚羧酸超塑化剂；
（5）混凝土强度等级：C30。
2.试件的制备
本试验设计6个试件，每个试件的尺寸为150mm×150mm×600mm，其中f_c为C30混凝土。试件的制备采用振捣法，除边框、模板外边，其余部分要均匀、快速地振捣，使混凝土密实结实。每一个试件都贴有4个压应变片，绝缘符合要求。6个试件按照加入纤维量的不同分为三组，其中第一组（组A）不添加纤维，第二组（组B）加入1%（体积掺合率）玄武岩纤维，第三组（组C）添加2%（体积掺合率）玄武岩纤维。
3.试验的方法
在试验中使用四点弯曲法进行载荷施加，试件装夹后调整四个支点与四个载荷作用点平行，调整扭力挡杆，以保证两后支点之间与两载荷点之间间距相等。在载荷为正向时，板子下弯，测定三个测点的压应力和弯曲挠度。在载荷为反向时，板子上弯，测定三个测点的拉应力和弯曲挠度。
结果分析
1.载荷-挠度曲线与应力-应变曲线
在载荷-挠度曲线和应力－应变曲线上，不加纤维（组A）和加入1%玄武岩纤维的试件（组B）的性能相似，而加入2%玄武岩纤维的试件（组C）性能有所提高，在载荷-挠度曲线上，组A和组B的曲线斜率相似，而组C的曲线斜率显著更高。
2.比载荷-挠度曲线
组A的平均比弯曲荷载为1.0，组B的比弯曲荷载为1.02，组C的比弯曲荷载为1.12，说明组C的承载能力是其他组的1.12倍。
3.应变分布率
在第一组试件中，弯曲挠度增大时应变分布率随挠度的增大而增大；在第二组试件中，应变分布率在挠度增大的前期变化较小，在挠度达到一定程度时快速增加，而在第三组试件中，应变分布率增加的速度更快，在中后期表现更为显著，说明添加2%的玄武岩纤维可以更有效地防止混凝土因弯曲而破坏。
结论
通过本实验的研究和分析，可以得到以下结论：
1.在相同的强度等级下，添加玄武岩纤维的混凝土比普通混凝土性能更好；
2.添加2%（体积掺合率）玄武岩纤维的混凝土具有更优异的力学性能，例如抗裂、抗震性能等；
3.弯曲时，应变分布率与挠度的关系随添加玄武岩纤维的比例而变化，增加玄武岩纤维的比例可以更明显地提高混凝土的弯曲性能。
因此，玄武岩纤维可以作为一种有效的纤维材料添加到混凝土中，提高混凝土的力学性能，在建筑工程中得到广泛应用。