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玄武岩-玻璃纤维/SiO2气凝胶复合材料耐高温及抗火性能研究
为提高钢结构桥梁抵抗火灾风险的能力,桥梁抗火隔热材料的开发受到重视。针对目前专用桥梁抗火材料的不足,本文以玄武岩-玻璃纤维复合材料为基体,以正硅酸乙酯作为硅源,采用溶胶凝胶和超临界干燥法制备SiO2气凝胶复合材料(BF-GF/AC),系统研究复合材料在高温和燃烧测试前后的宏观尺寸、微观形貌、相组成、力学性能及热导率的变化。结果表明:相对于单纯玻璃纤维/气凝胶复合材料,玄武岩纤维使BF-GF/AC的尺寸和微观结构的稳定性都明显提升；BF-GF/AC纤维和气凝胶可以实现协同隔热效果,在1 000 ℃处理后气凝胶仍然保持非晶态；随热处理温度的升高,气凝胶复合材料的力学性能下降而热导率升高,BF-GF/AC在900 ℃热处理后抗拉强度和热导率分别0.431 MPa和0.026 W/(m·K)；烃类火中,由10 mm厚BF-GF/AC组成的防火层结构完整,缆索模型表面低于300 ℃时间达到100.4 min。开发的气凝胶复合材料在高温和真火中具有良好的结构稳定性、较低的热导率和一定的力学性能,可以满足桥梁