钢纤维混凝土高温后力学强度研究

对钢纤维混凝土进行最高温度分别为100℃，300℃，500℃，700℃，900℃高温试验，考察其高温后抗压，劈拉抗折，抗剪强度的变化情况，将其残余抗压，劈拉强度率与素混凝土进行比较。结果表明，钢纤维混凝土高温后各项力学性能均明显优于素混凝土。最后还对钢纤维在高温混凝土中的作用进行了初步分析。     

高温后普通混凝土无损检测的试验研究

对普通混凝土（C20，C30，C40）模拟火灾发生的升温曲线进行了高温试验，加温后的混凝土试件静置6h以上，进行超声波声时值、回弹值以及残余强度的测定，利用Excel进行了数据回归分析，分析结果表明，采用超声-回弹法评定高温后普通混凝土的残余强度是可行的，并且得出了评定高温后普通混凝土残余强度的回归公式。     

高温(火灾)作用后混凝土残余强度统计分析

分析了混凝土高温后残余抗压和抗拉强度的影响因素,对不同冷却方式下混凝土残余强度进行统计分析,给出了混凝土高温后残余抗压和抗拉强度均值和标准值,并拟合得到相应的计算分析模型。该计算模型充分考虑了不同冷却方式对残余强度的影响,更符合桥梁火灾后混凝土的实际状况,可为火灾后混凝土桥梁的检测评估和加固设计提供参考。     

高温后再生混凝土的残余抗折强度

完成了150块不同再生粗骨科取代率(0%、30%、50%、70%、100%)下再生混凝土棱柱体试块在20℃～800℃下的高温试验.通过对高温中和高温后试验现象与数据的对比,研究了高温后再生混凝土的残余抗折强度,分析了高温后再生混凝土的残余抗折强度与经历温度之间的相互关系与变化特点,同时与已有高温后再生混凝土的残余抗压强度进行了对比分析.最后,提出了基于试验统计的再生混凝土残余抗折强度与经历温度之间的建议公式.结果表明:随经历温度的升高,高温后再生混凝土的残余抗折强度整体上逐渐下降;与残余抗压强度相比,再生粗骨料取代率对高温后再生混凝土的残余抗折强度影响不明显.     

钢纤维混凝土高温应力损伤性能

研究高温对不同钢纤维掺鼍的钢纤维混凝土抗拉、劈拉强度的影响结果,对影响机理进行了简单的分析.试验结果表明:钢纤维混凝土高温后的抗压、劈拉强度随所受最高温的升高而缓慢下降,400℃以后下降稍快.与素混凝土相比,其残余强度率分别可提高30%和20%左右.采用有限元软件ANSYS对混凝土加热过程中的温度场与应力场进行分析,提出了混凝土高温下开裂损伤判据.     

无机聚合物混凝土与钢筋高温黏结性能试验研究

通过无机聚合物混凝土与钢筋高温黏结性能试验,分析无机聚合物混凝土抗压与抗拉强度、相对保护层厚度、钢筋黏结长度等因素对无机聚合物混凝土与钢筋高温黏结性能的影响,并与普通混凝土-钢筋高温黏结性能进行了对比。试验结果表明:无机聚合物混凝土与钢筋的高温黏结性能优于普通混凝土;无机聚合物混凝土与钢筋的黏结强度高温退化规律与抗压抗拉强度退化规律基本一致,在400℃以下黏结强度下降20%以内,400℃后加剧下降,到800℃后仅残余10%左右;相对保护层厚度越小,无机聚合物混凝土与钢筋黏结强度高温退化越剧烈;黏结长度对黏结强度高温退化规律影响不大,但影响常温下无机聚合物混凝土与钢筋的黏结强度;通过对试验结果进行回归分析,拟合得到无机聚合物混凝土与钢筋的高温黏结强度计算式以及黏结-滑移本构模型。     

高温作用后玻化微珠保温混凝土受压力学性能试验研究

为了研究玻化微珠保温混凝土高温(火灾)后的受压力学性能,设计了玻化微珠保温混凝土和普通混凝土标准受压试件的高温及抗压试验。根据试验结果,分析了玻化微珠保温混凝土和普通混凝土经受高温后的立方体抗压和轴心抗压破坏形态的异同,总结了2种受压强度在不同高温作用后的损失规律,并采用最小二乘法回归了玻化微珠保温混凝土高温后受压强度以及其"轴压比"随温度变化的解析表达式。结果表明:玻化微珠保温混凝土和普通混凝土受压破坏形态基本一致,但2种混凝土经受高温后的破坏均比常温下严重;受压强度随温度变化的拟合公式可为玻化微珠保温混凝土的结构设计提供理论参考。     

盾构管片纤维混凝土高温后抗压性能研究

本文对盾构法隧道管片有应用前景的纤维混凝土的高温后抗压性能进行了试验研究,分析了分别掺入钢纤维和聚丙烯纤维的C50混凝土高温后残余抗压强度的劣化规律,探讨了纤维、温升速率、冷却方式对混凝土高温后性能的影响机理,分析了纤维混凝土的受压应力-应变关系.研究结果表明:经历温度越高,纤维混凝土强度损失越大;纤维种类、温升速率、冷却方式均可影响混凝土的高温后抗压性能;给出基于试验结果的C50纤维混凝土高温后受压应力-应变曲线拟合方程.     

玄武岩纤维增强纳米二氧化硅混凝土高温后力学性能的试验研究

对高温作用下的素混凝土、纳米SiO₂混凝土、玄武岩纤维增强纳米SiO₂混凝土进行抗压、劈裂抗拉和抗折试验,建立了混凝土强度预测模型。结果表明：各组混凝土抗压强度均在400℃时达到峰值,此时各组混凝土较常温时提高范围为3.5%～6.8%,随后逐渐降低;劈裂抗拉强度和抗折强度均随着温度的升高而逐渐降低,800℃时,素混凝土的劈裂抗拉强度残余率和抗折强度残余率分别为27.6%、36.2%。纳米SiO₂的掺入提高了素混凝土的抗压、劈裂抗拉和抗折强度。掺入玄武岩纤维后的纳米SiO₂混凝土在800℃高温后的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度最大分别提高了33.7%、15.6%、17.2%。建立的高温作用后混凝土强度预测模型的精确度较高。     

早龄期混凝土高温性能试验研究

针对目前施工工地频繁发生火灾,如何处理现场上经历火灾后的混凝土构件的问题,提出了研究早龄期混凝土高温性能的思路。对强度等级为C30的早龄期混凝土进行了高温试验,探讨了受高温时的龄期、高温目标温度和冷却方式对试件经历高温后可恢复的残余强度的影响。研究发现：这3个因素对早龄期混凝土高温后残余抗压强度影响较大。养护龄期3d时的混凝土试件高温后可恢复的残余强度最大;龄期为7～28d的混凝土经受高温后,在两种冷却条件下,随着所经受的高温温度增大,其可恢复的残余强度变化趋势类似;小于28d龄期的试件喷水冷却后,其可恢复的残余强度比自然冷却的明显提高,与28d龄期混凝土受热后残余强度的规律相反。     

C60混凝土高温后低周循环受压疲劳性能研究

为了研究高强混凝土所经温度高低、加温时间长短与低周受压疲劳损伤之间的关系,对经历200、500、800℃高温后的C60混凝土在低周循环受压荷载下的疲劳性能进行了试验研究。结果表明：高温后高强混凝土的色泽变浅,试块整体较疏松;经不同高温后高强混凝土在低周循环受压荷载下最大纵向总应变符合三阶段发展规律;相对于应力水平对高强混凝土疲劳应变的影响,高温历程对其影响更大,尤其是受热最高温度影响最为显著。根据应变发展的第二阶段提出了疲劳寿命的估算公式。分别定义疲劳变形模量比和相对残余应变为损伤变量,建立了经历不同高温后高强混凝土受压疲劳损伤模型,并根据疲劳变形模量比建立的损伤模型对高强混凝土的疲劳寿命进行了预测,预测值与实测值吻合良好。     

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。     

碱激发剂对碱矿渣混凝土高温后抗压强度的影响研究

研究了激发剂碱浓度和模数对碱矿渣混凝土经高温作用后抗压强度的影响.结果表明,对于水胶比为0.45的碱矿渣混凝土,当水玻璃模数低于1.5时,随着碱浓度的增加,碱矿渣混凝土高温后的残余抗压强度先提高后降低,碱浓度为6％时最高;而当模数为2.0时,碱浓度为8％的残余抗压强度最高.当碱浓度低于6％时,水玻璃模数与碱矿渣混凝土高...     

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。     

高温后长龄期在役混凝土抗压强度研究及微观分析

为了研究高温后长龄期在役混凝土损伤及微观变化特征,通过对龄期在20年以上的钢筋混凝土结构取样,进行在役混凝土高温试验,提出高温后在役混凝土残余抗压强度变化规律,建立在役混凝土残余抗压强度与不同温度之间的拟合回归公式,利用热重（TG）及扫描电镜观察,分析了高温后在役混凝土物相及微观形貌随受火温度的变化情况。研究结果表明:高温后在役混凝土残余抗压强度变化规律与实验室新浇筑混凝土类似,相比而言,当受火温度T≤300 ℃时,在役混凝土相对残余抗压强度略低;当T＞700 ℃时,在役混凝土相对残余抗压强度较高,所得结论可为实际工程中长龄期在役混凝土结构高温后的损伤评估提供参考依据。     

聚丙烯纤维改性橡胶高强混凝土高温性能研究

对研配的试件进行了高温试验,利用外表面观察法和残余强度法对比研究了高强混凝土、橡胶粉高强混凝土及聚丙烯纤维改性橡胶粉高强混凝土高温作用后的性能变化.研究结果表明,聚丙烯纤维的加入有效地改善了高强混凝土和橡胶粉高强混凝土的高温抗爆裂性能,聚丙烯纤维与适量的橡胶粉混杂有利于提高橡胶粉高强混凝土的剩余抗压强度.     

高温后不同聚丙烯纤维掺量活性粉末混凝土力学性能试验研究

完成了聚丙烯纤维(PPF)体积掺量分别为0、0.1%、0.2%和0.3%的活性粉末混凝土(RPC)经20~900℃后的力学性能试验,包括70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm立方体受压试验、70.7 mm×70.7 mm×228.0 mm棱柱体受压试验、40 mm×40 mm×160 mm棱柱体受折试验和“8”字形试件轴心受拉试验。考察了PPF对RPC高温爆裂的抑制效果,分析了PPF掺量和经历温度对RPC高温后力学性能(残余立方体抗压强度、残余轴心抗压强度、残余抗折强度和残余轴心抗拉强度)的影响。结果表明：PPF体积掺量0.1%和0.2%时对RPC高温爆裂的抑制作用不明显,体积掺量0.3%时可以防止RPC发生爆裂;常温下PPF的掺入对RPC力学性能有不利影响,经历温度高于200℃时,随PPF掺量的增大高温后RPC力学性能相应提高;掺PPF的RPC高温后残余抗压强度、残余抗折强度和残余轴心抗拉强度均随经历温度的升高先增大后减小,3种强度的临界温度分别为300℃、300℃和120℃。根据试验统计数据建立了高温后PPF体积掺量不同的RPC残余抗压强度、残余抗折强度和残余轴心抗拉强度随温度变化的计算式。     

Research on mechanical behavior of recycled aggregate concrete after high temperatures

以历经最高温度、再生粗骨料取代率、粗骨料类型、混凝土强度为变化参数,设计和制作了168个再生混凝土标准棱柱体试件,对其进行高温后的物理及力学性能试验。试验中观察了高温后试件的表观变化及其受力破坏形态,获取了再生混凝土的高温烧失率以及各试件的轴心受压全过程应力-应变曲线,通过分析各变化参数对历经高温后再生混凝土的物理及力学性能的影响规律,根据最高受火温度和质量烧失率分别提出高温后再生混凝土轴心抗压强度评估公式。结果表明：随着温度的提高,高温后再生混凝土由青灰色变为棕灰色,最后呈灰白色,出现温度裂缝及剥落现象;烧失率随着温度的提高、取代率的增大和强度的降低而显著增大;温度对高温后再生混凝土破坏形态及力学性能的影响最大,温度越高,其轴心受压破坏时的裂缝带越宽,破坏程度越严重;随着温度的升高,其弹性模量的衰减程度要比峰值应力的大;相比卵石骨料再生混凝土,高温对碎石骨料再生混凝土力学性能的影响更为显著;混凝土强度和再生粗骨料取代率变化对高温后再生混凝土的力学性能无明显影响。基于试验结果提出的高温后再生混凝土轴心抗压强度的评估计算结果与实测结果吻合较好。     

高温后混杂纤维混凝土抗压强度

通过混杂纤维混凝土试块的高温后抗压试验,分析了温度、纤维类别和纤维体积率、混凝土基体强度等级对混凝土高温后抗压强度的影响。结果表明:随着经历温度的升高,混杂纤维混凝土高温后的抗压强度及高温后与常温下抗压强度比在400℃之后下降幅度较大;适宜掺量的钢纤维(1%纤维体积率)和聚丙烯纤维(0.1%纤维体积率)能较好的提高混杂纤维混凝土高温后的抗压强度。在试验研究的基础上,建立了考虑温度、钢纤维和聚丙烯纤维体积率共同影响的高温后混杂纤维混凝土抗压强度计算模型,为纤维混凝土结构的抗火设计及灾后处理提供了理论依据。     

超高性能混凝土高温后残余力学性能试验研究

测定了抗压强度高于140MPa的含粗骨料超高性能混凝土和活性粉末混凝土遭受高温作用后的残余抗压强度、残余劈裂抗拉强度和残余断裂能。结果显示,两种超高性能混凝土的残余强度均随着目标温度的升高而呈现先增大再降低的趋势,而残余断裂能均随着目标温度的升高逐渐降低。各目标温度下,含粗骨料超高性能混凝土的残余抗压强度均高于活性粉末混凝土,但其残余劈裂抗拉强度和断裂能低于后者。活性粉末混凝土在300℃临界温度下的峰值残余抗压强度和峰值残余劈裂抗拉强度分别比常温时提高了26.8%和19.3%,800℃高温后的强度损失率分别为72.3%和81.4%。含粗骨料超高性能混凝土在400℃临界温度下的峰值残余抗压强度和在300℃目标温度下的峰值劈裂抗拉强度分别比常温时提高了34.0%和6.8%,800℃高温后的强度损失率分别为70.2%和84.9%。所以,对于有抗火灾高温要求的工程结构,含粗骨料超高性能混凝土适合用于受压构件,而活性粉末混凝土适宜于抗弯构件。