玄武巖纖維增強性能應用

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（1）在混凝土增強領域的應用。從強度方面看CBF占有絕對的優勢，它的抗拉強度都高于碳纖、玻纖、芳綸等已有的增強材料，增強效果最好。從耐堿性方面看，CBF略遜于碳纖維和對位芳綸，但好于玻璃纖維和鋼纖維。從與混凝土的相容性上看，CBF與混凝土有著基本相同的成分，密度也較接近，所以CBF的相容性和分散性好于其它增強纖維。例如用CBF增強鐵路水泥枕木可解決其耐久性，尤其適合在青藏高原等氣候多變地區的使用。

（2）在建筑修復、加固和更新領域的應用。碳纖維加固補強織物是一種高科技含量和高成本的產品。目前使用的補強材料是碳纖維和芳綸，主要是利用材料的強度和彈性模量。從強度方面，CBF的強度并不遜于碳纖維，且比芳綸高，雖然彈性模量不如碳纖維，但是與樹脂的親合性上，CBF大大好于碳纖維和芳綸，有效的提高了補強效果和補強材料的使用壽命。尤其是CBF用于橋梁和立柱纏繞加固，其效果與碳纖維沒有差異。從性價比看，CBF的價格大大低于碳纖維和芳綸，所以CBF有極大的競爭優勢，是碳纖維和芳綸加固抗震補強材料的首選替代產品。它可廣泛用于梁、柱、板、墻等結構的補強，也可用于橋梁、隧道、水壩等其它土木工程的加固，尤其是抗震加固。CBF與粘鋼和碳纖維加固具有如下不同的特點：不導電；性價比好；抗剪切強度高；延性好、抗震能力強；與混凝土熱膨脹系數一致；抗老化、耐高溫、抗凍融；與混凝土和樹脂的結合力強；耐酸堿，對各種環境的適應性強；受力后變形協調而碳纖維加固后的破壞常態是脆性的。以建筑加固補強為例，碳纖維和芳綸是目前世界上所采用的主要的加固補強用的新型材料。初步的研究結果表明；與碳纖維和芳綸相比，CBF在保持較高的抗拉、抗剪和抗沖擊強度以及抗熱振穩定性優異的基礎上，具有更好的性價比。因此，在橋梁、隧道、房屋等結構抗震加固補強方面具有極為廣闊的應用前景。

此外，初步的應用研究證明，CBFRP（連續玄武巖纖維復合材料）的筋又是一種替代碳纖維、芳綸等連續纖維復合材料筋的新型建筑材料，可主要用于代替鋼筋，用于環境條件嚴酷的混凝土中，根本解決鋼筋銹蝕問題，提高混凝土結構的耐久性。

（3）在道路施工領域的應用。采用土工格柵對路面進行加盤處理，已經成為道路建設的一個研究方向。土工格柵的主要作用是抗疲勞開裂、耐高溫車轍、抗低溫縮裂、延緩反射裂縫等。所以在高等級公路、大橋橋面、市政道路及機場路面等要求較高的道路工程廣泛應用。目前，土工格柵材料主要是玻璃纖維和塑料兩大類。CBF及其土工材料的各方面性能均好于以上兩種材料，主要優點是：抗拉強度高、延伸率好；無長期蠕變；熱穩定性好；與瀝青混合料的相容性強；理化穩定性好；耐低溫性好等。

（4）彈性模量與昂貴的高強(S)、高彈性模量(M)玻璃纖維相近，強度相當；用于織造織物質量。為150-210 g／m2的產品時，織造性能良好；可用以代替S，M 等玻璃纖維來制造絕熱制品和復合材料，以及硬質裝甲和各種玻璃纖維增強塑料(GFRP)產品．例如，用玄武巖纖維所做的玻璃鋼管，當其管徑為25mm，壁厚為4mm，線密度為1.475 kg／m時，其最大壓力高達56.5 MPa；當其管徑為2000 mm，壁厚為14 mm，線密度為413 kg／m時，其最大壓力高達7.2 MPa，均遠高于利用E玻璃纖維生產的玻璃鋼管．在某些場合，玄武巖纖維甚至可以部分替代每噸售價為2O余萬元的碳纖維或芳綸纖維．用玄武巖纖維生產的單向增強復合材料，其拉伸模量高達88～100 GPa，而E玻纖單向增強復合材料的拉伸模量僅為51.7 GPa．



（5）玄武巖纖維具有良好的增強效應．單纖維拔絲試驗表明，玄武巖纖維與環氧聚合物的粘合能力高于E玻璃纖維，而且在采用硅烷偶聯劑處理后其粘合能力還會進一步提高．因此，玄武巖纖維可以代替即將禁用的石棉來作為耐高溫結構復合材料、橡膠技術制品等增強材料，也可用于制作制動器、離合器等磨擦片的增強材料．

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