冷却方式对高温后再生混凝土力学性能的影响

为了研究冷却方式对高温后再生混凝土力学性能的影响,以再生粗骨料取代率、受热温度、冷却方式为参数,设计了111块再生混凝土立方体标准试块,进行高温后力学性能试验,考察了不同冷却方式下试块的表观变化、破坏形态以及性能指标,分析其残余强度影响规律,并给出了相应强度计算方法.结果表明:随着受热温度的升高,试块表面颜色变浅、裂缝增多、破损程度加重;质量烧失率增大,且其增大趋势在自然冷却条件下先快后慢,在喷水冷却条件下倾向于线性变化;试块残余强度随着温度的升高而逐渐降低,与自然冷却相比,喷水冷却后的残余强度呈现先高后低、再高再低的变化趋势;在试验基础上提出的不同冷却方式下残余强度计算公式计算结果与已有试验数据吻合良好.     

钢-PVA混杂纤维混凝土高温后力学性能研究

为了研究钢–PVA混杂纤维混凝土高温后力学性能,共设计45个立方体试块和45个棱柱体试块,对其进行20℃～800℃的高温试验,分析其高温后试块的外观特征、质量烧失率和力学性能。结果表明：随着温度的升高,混凝土发生水化反应,试块表观颜色逐渐由青灰色转向灰白色。高温后试块的质量烧失率随温度升高而降低,400℃～600℃阶段,各试块质量损失最明显;在相同温度下,掺有混杂纤维的试块的质量烧失率高于普通混凝土试块,且试块的质量烧失率随钢纤维体积掺量的增加而降低。试块的抗压强度和抗折强度受温度和纤维掺量的共同作用影响,试块的力学性能随温度的升高而降低;在相同温度下,混杂纤维总体积掺量越高,试块力学性能越好,且纤维体积掺量组合为0.1%PVA纤维和1.4%钢纤维时试块力学性能最好。通过对试验结果的回归分析,分别建立了混杂纤维混凝土试块相对抗压强度和相对抗折强度与温度的关系曲线及关系式。     

高温后陶粒混凝土性能试验研究

分常温,200,350,500,650,800℃六个温度水平,对陶粒轻骨料混凝土分批进行高温加热。待自然冷却后,观察试块经不同温度水平加热后的颜色变化、裂缝发展等表观特征,分析质量变化、抗压强度和抗拉强度随加热温度的变化规律,并通过扫描电子显微镜对高温后陶粒混凝土的微观结构特征进行观测分析。试验结果表明:陶粒混凝土的外观颜色、表面裂纹及微观特征随温度的升高发生一定规律的变化;与普通混凝土相比,陶粒混凝土的抗压和抗拉强度随着加热温度的升高,其下降变化趋势较为平稳缓慢,且残余抗压与抗拉强度比明显大于普通混凝土的。研究表明,经过缓慢升温与自然冷却后,陶粒混凝土具有良好的抗火性能。     

高温后陶粒混凝土性能试验研究

分常温,200,350,500,650,800℃六个温度水平,对陶粒轻骨料混凝土分批进行高温加热。待自然冷却后,观察试块经不同温度水平加热后的颜色变化、裂缝发展等表观特征,分析质量变化、抗压强度和抗拉强度随加热温度的变化规律,并通过扫描电子显微镜对高温后陶粒混凝土的微观结构特征进行观测分析。试验结果表明:陶粒混凝土的外观颜色、表面裂纹及微观特征随温度的升高发生一定规律的变化;与普通混凝土相比,陶粒混凝土的抗压和抗拉强度随着加热温度的升高,其下降变化趋势较为平稳缓慢,且残余抗压与抗拉强度比明显大于普通混凝土的。研究表明,经过缓慢升温与自然冷却后,陶粒混凝土具有良好的抗火性能。     

粗骨料类型对混凝土高温后抗压强度的影响研究

对不同骨料类型的混凝土经历不同温度、不同冷却方式后的力学性能进行研究.试验结果表明:高温后不同骨料类型的混凝土立方体抗压强度随着受热温度的升高总体呈下降趋势;不同冷却方式对高温后混凝土立方体的抗压强度有一定影响,并且随静置时间的增加而增加;不同骨料混凝土立方体试块静置后力学性能有较大差异.当温度小于400℃时,硅质骨料...     

受热温度和时间对混凝土抗压强度的影响

试验研究不同受热温度和受热时间处理后的C40普通混凝土立方体试块抗压强度,详细描述高温后试块的外观特征及抗压破坏特征,探讨试块抗压性能与受热温度和时间的关系。结果表明,随着火灾温度的升高和燃烧时间的增加,高温后自然冷却混凝土立方体抗压强度整体上呈降低趋势。根据试验结果,建立高温后混凝土立方体剩余抗压强度与受火温度和受火时间的计算公式,并给出不同温度和时间对混凝土抗压强度影响的评定。根据温度和时间对混凝土抗压强度的耦合作用,建立火灾大小分类标准。     

喷水冷却火灾后钢管混凝土界面粘结性能研究

为研究高温喷水冷却后钢管混凝土界面粘结性能,考虑混凝土强度、锚固长度、冷却方式、最高温度等变化参数,完成23 个试件在高温喷水冷却后的推出试验。观察了冷却后试件的表观变化与试验中的破坏形态,获取了荷载-滑移曲线及特征点参数,分析了界面粘结强度的影响因素,提出了界面粘结强度表达式及粘结滑移本构方程。研究表明：随历经温度升高,界面粘结强度先增后减;粘结强度与锚固长度成反比,温度越高越明显;喷水冷却后试件的粘结强度较自然冷却低,且随历经温度的升高降幅更大。     

地质聚合物混凝土的高温损伤特性研究

制备了地质聚合物混凝土,对经高温处理后的地质聚合物混凝土开展了准静态力学试验和超声波检测试验,分析了不同温度、不同冷却方式下地质聚合物混凝土的损伤特性。结果表明:地质聚合物混凝土的抗压强度随温度的升高而不断下降,600℃是抗压强度随温度变化曲线的拐点;随着温度的升高,损伤因子不断增大,性能逐渐劣化;冷却方式对高温后地质聚合物混凝土的损伤特性具有较大影响,相比于自然冷却方式而言,浇水冷却后试件的抗压强度降低地更为明显,声学损伤劣化加剧。由此可见,地质聚合物混凝土的损伤随温度的升高而越加严重,而且,相比于自然冷却方式而言,浇水冷却后试件的损伤劣化加剧。     

“刚性防水和混凝土结构自防水”系列报道之十六 高温损伤及冷却方式对混凝土结构渗透性影响研究

摘要：在不同温度损伤环境、不同冷却方式下,通过毛细吸收试验测定不同混凝土试件的毛细吸水量与毛细吸水系数的变化,定量地研究温度损伤与冷却方式对混凝土渗透性的影响。试验结果表明,高温损伤加速了混凝土结构的劣化速率;高温损伤后,喷水冷却混凝土试块的毛细吸收系数大于自然冷却的混凝土试块;在一定程度上。喷水冷却混凝土对距表层一定厚度范围内的混凝土造成二次劣化作用。     

高温后喷水冷却机制砂混凝土的性能研究

以受热温度为变化参数,进行了高温后机制砂混凝土圆柱体抗压强度试验,分析了高温后喷水冷却试块的表面状况、烧失率和抗压强度变化情况。研究表明：高温后喷水冷却的机制砂混凝土试块颜色呈现出青灰-灰白的变化趋势;喷水冷却试块遍布孔洞,严重剥落;当混凝土强度等级为C50以上,或温度高于600℃时,喷水冷却的烧失率急剧增大。升温是劣化机制砂混凝土抗压强度的重要因素,800℃时,喷水冷却试块的残余抗压强度仅为常温时的19.02%。基于试验数据拟合了高温后喷水冷却下机制砂混凝土圆柱体试块的抗压强度计算公式。     

高温后消防喷水再生混凝土残余抗压强度试验研究

为减少火灾对再生混凝土建筑物造成的损失,以再生粗集料取代率、历经最高温度为变化参数,设计了25组高温后消防喷水再生混凝土标准立方体试件进行单轴受压力学性能试验,观察了高温后消防喷水再生混凝土的表观特性和破坏过程,获取了质量烧失率、抗压强度等特征值,分析了各变化参数对高温后消防喷水再生混凝土残余抗压强度的影响规律。结果表明,高温后消防喷水再生混凝土的表面特征受历经最高温度的影响较为显著;试件的质量损失率随再生粗集料取代率的上升而降低,随历经最高温度的上升而上升;破坏形态与常温状态下的普通混凝土相似;抗压强度随历经温度的上升而下降,再生粗集料取代率的上升虽然降低了再生混凝土的受力性能,却增强了再生混凝土的耐高温能力;最后,获得了与试验结果吻合较好的高温后消防喷水混凝土抗压强度计算式。     

高温后混凝土劈裂抗拉强度实验研究

为探究高温后混凝土劈裂抗拉强度变化,选取本地区常用的混凝土配合比,制作尺寸为100 mm×100 mm×100 mm的C30和C40两种强度等级的混凝土试块共156块,分别在受火时间60 min和90 min、自然冷却和喷水冷却、高温后静置1 d和14 d的不同工况下进行火灾实验,得到不同受火时间、不同冷却方式、不同静置时间、不同强度等级影响下的高温后混凝土劈裂抗拉强度,进一步分析了不同工况的影响程度,为高温后建筑结构或构件的鉴定评估和加固设计提供依据。     

Post-cooling properties of concrete exposed to fire

Concrete structures are able to resist high temperatures due to fire relatively well and they can be repaired afterwards. In order to select appropriate repair strategies, assessment of the condition of a concrete structure after fire is of crucial importance. Previous research has mostly been focusing on the strength of concrete during fire and considering slow cooling of elements to room temperature. Guidelines and models related to these conditions have been incorporated into structural design codes. However, in reality, fast cooling of concrete by means of water occurs frequently and the effect of this cooling method has been much less the subject of research investigations. Nevertheless, the effect of water cooling can be significant. In this article the effect of water cooling on the residual compressive strength, stress-strain diagram and bond strength between concrete and reinforcement is investigated. Two cooling methods are considered, i.e. quenching and spraying of specimens. It is found that the investigated properties are extremely sensitive to heating with subsequent water cooling.     

回弹法检测高温喷水冷却后高强混凝土抗压强度试验研究

为研究高温喷水冷却后高强混凝土的回弹值与轴心抗压强度的相关性,以历经最高温度、恒温时间和混凝土强度等级为变化参数,共设计117 个混凝土棱柱体试件,先后进行回弹检测和轴压试验,分析各变化参数对回弹值和轴心抗压强度的影响规律,并基于规范和实测数据,对高温喷水冷却后混凝土强度与回弹值间关系进行公式拟合。研究结果表明：温度在400 ℃前,部分回弹值和抗压强度出现回升,600 ℃后二者下降明显;超600 ℃恒温1.0 h 试件的回弹值和抗压强度衰减最严重;在200 ℃和800 ℃时,混凝土强度等级对回弹值和抗压强度影响最显著;总体上,各变化参数改变对抗压强度影响更大;利用二次多项式拟合得到的公式计算值满足规范要求,能较准确地反映高温喷水冷却后混凝土回弹值与抗压强度的关系。     

高温后HVFA-SHCC的单轴压缩力学性能及本构关系

采用40mm×40mm×160mm棱柱体试件,研究了高温后大掺量粉煤灰-应变硬化水泥基复合材料(HVFA-SHCC)的单轴压缩力学性能,探讨了不同目标温度(100、200、400、600、800℃)和不同冷却方式(自然冷却、浸水冷却)条件下HVFA-SHCC试件抗压强度、弹性模量、压缩韧性、破坏模式及质量的变化.采用扫描电子显微镜(SEM)对试件的微观结构进行分析,获得了高温后HVFA-SHCC单轴压缩性能的劣化机理.结果表明:当温度低于200℃时,温度对试件力学性能及质量损失的影响较小;400~800℃时,试件内部结构变得疏松,残余力学性能劣化严重,尤其是800℃时,试件的抗压强度仅为常温状态的39.9%,弹性模量为常温状态的32.3%,压缩韧性指数为常温状态的59.0%,质量损失率达15.5%;浸水冷却试件的残余力学性能得到了一定程度的提高.同时,基于试验结果,建立了高温后HVFA-SHCC的单轴压缩本构方程.     

不同石粉含量的机制砂混凝土高温后力学性能

以受火温度、石粉含量为变化参数,设计并制作了210个100 mm×100 mm×100 mm的机制砂混凝土立方体试件,对其进行高温后的物理力学性能试验,获取了试件的质量损失率以及抗压强度和劈裂抗拉强度,建立了机制砂混凝土高温后抗压强度和劈裂强度的劣化模型,同时结合X射线衍射和扫描电子显微镜等技术,揭示了高温后机制砂混凝土力学性能劣化的微观机理。基于最高受火温度和质量损失率,分别提出了高温后机制砂混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度评估计算式。结果表明:随着温度的升高,机制砂混凝土试件的表面颜色从灰色变成红褐色,最后呈白色,高温作用使试件表面出现了温度裂缝及剥落现象; 试件的质量损失率随着石粉含量的增加而增大; 混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度随着温度的升高显著减小; 随着石粉含量的增加,混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度先增大后减小,当石粉含量(质量分数)为10%时,混凝土强度达到最大值; 基于试验结果建立的高温后机制砂混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的劣化模型拟合度较好; 混凝土中掺入适量的石粉能促进体系中钙钒石和氢氧化钙等水化产物数量,当经受700 ℃高温后,水泥水化物脱水分解使混凝土内部裂缝和孔隙增多。     

高温作用后混凝土抗压强度的试验研究

通过大量的工程案例分析 ,考虑了不同温度、不同静置时间、不同冷却方式及不同养护条件等因素 ,进行混凝土材料性能主要是抗压强度与温度及静置时间的试验研究 ,并得出了计算公式     

高温作用后混凝土动态压缩力学性能的试验研究

采用φ100 mm分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,简称SHPB)试验装置,分别对常温和经历200、400、600、800℃高温作用后的混凝土进行了冲击压缩试验,分析了高温和应变率对混凝土动态压缩力学性能的影响,并对其关系进行了拟合。结果表明:经历不同温度作用后的混凝土动态抗压强度、峰值应变以及比能量吸收都表现出较强的应变率效应。高温对混凝土动态力学性能影响显著,400℃是混凝土各项力学指标发生转折的温度:动态抗压强度、比能量吸收在400℃时回升至与常温接近,在400℃后又迅速下降;峰值应变在400℃以后增加明显,并随着应变率的提高而迅速增加。混凝土经400℃以上高温作用后,虽然强度损失严重,但在冲击荷载作用下,尤其是在较高应变率下,仍表现出良好的抗冲击韧性。