100 MPa高强混凝土高温后性能研究

对高强混凝土(100 MPa)进行了(明火)高温试验,研究了其经500℃和800℃高温后外观、抗压强度、抗折强度和劈裂拉伸强度的变化及质量损失.运用扫描电镜观察了高温后水泥净浆的微观结构变化.结果表明:高强混凝土在高温作用下会发生爆裂现象,外观颜色变浅;随着受火温度的升高,高强混凝土的抗压强度、抗折强度和劈裂拉伸强度逐渐变小;随着受火温度的升高,高强混凝土的微观结构逐渐变差.     

二次受火后混凝土强度变化规律的试验研究

为了研究二次受火后双掺粉煤灰和矿粉的混凝土残余抗压强度及质量损失的变化规律,共设计了13组试验,考虑常温,100℃,300℃,500℃四个温度,分析了一次、二次受火温度及受火顺序对双掺混凝土质量损失率、破坏形态和残余抗压强度的影响.研究结果表明,混凝土二次受火后质量损失率随一次受火温度升高而降低,二次受火温度较高时,降...     

高温后再生混凝土受压强度退化及微观结构性能分析

为研究高温作用后再生混凝土受压强度退化机理及高温作用对再生混凝土微观结构的影响,配制C30全天然骨料混凝土和全再生骨料混凝土,观测了受0、300、400、500℃高温后两种混凝土的表观物理现象并测试其抗压强度,选取典型样本,利用超景深三维显微系统观察四种温度作用后两种混凝土的微观结构形貌,对比分析其骨料和砂浆的界面特征,从微观角度解释界面特征对其宏观受压破坏现象产生的影响。结果表明:当受热温度小于400℃时,再生混凝土强度损失率大于天然混凝土,天然混凝土抗压强度及温度稳定性较好;但当受热温度大于400℃时,再生混凝土强度损失率较小,高温稳定性较好;高温前后再生混凝土薄弱面破坏先后顺序相同。     

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。     

碳化高温后混凝土力学性能的试验研究

通过对混凝土试件进行碳化高温试验,研究混凝土碳化深度、质量损失及碳化高温后抗压与抗折强度的变化规律,分析碳化高温后混凝土力学性能衰减机理,建立基于碳化高温后混凝土质量损失率的抗压强度及抗折强度计算式。研究表明：随着碳化的不断进行,混凝土碳化深度和质量损失随之增大;碳化龄期为7,14,28 d时,混凝土抗压强度随温度升高先减小后增大然后再减小,碳化龄期为14,28 d的抗压强度峰值出现在400℃;混凝土抗折强度总体趋势是随温度升高而降低,但在碳化龄期14,28 d、温度200℃时,其抗折强度略有升高。利用基于碳化高温后混凝土质量损失率的抗压及抗折强度计算式,可预估不同碳化龄期、不同温度下混凝土的抗压、抗折强度。     

施工过程中建筑火灾后结构评估与处理

近年来施工过程中火灾频发,与已有建筑火灾相比,施工现场火灾具有不同的特点,即火灾时混凝土多处于较早龄期。针对建筑物施工期间高温火灾致损后的混凝土结构,考虑混凝土较早龄期和不同冷却方式等因素的影响,分析了火灾高温对混凝土和钢材力学性能的损伤情况,并结合具体的工程案例,对施工过程中建筑火灾灾后鉴定评估的关键问题进行了讨论和分析。研究表明,早龄期混凝土火灾后的抗压强度有一定的恢复发展;受火构件的混凝土真实残余抗压强度,宜采用龄期28d后混凝土,并通过钻芯法确定;高温火灾致损后的混凝土结构加固处理,宜保证处理后的结构性能等同于新建建筑。研究结果可为早龄期混凝土结构火灾后的灾害评估和鉴定修复提供一些参考。     

不同龄期混凝土高温后力学性能研究

为研究不同龄期混凝土高温后的力学性能变化,对不同养护龄期的混凝土设置不同的温度和继续养护时间,对其抗压强度和劈裂抗拉强度进行试验。结果表明：各龄期混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度随经历温度的升高基本呈下降趋势,但当温度不高于100 ℃,龄期不大于14 d 时,其强度反而略有上升。混凝土经历相同温度情况下,高温时龄期越早,强度越低。随着高温后继续养护时间的增加,混凝土的强度逐渐恢复,且高温龄期越早,恢复程度越高,但强度恢复增幅逐渐降低。     

高温后纤维混凝土力学性能研究

研究了普通混凝土、聚丙烯纤维混凝、钢纤维混凝土及混杂纤维混凝土高温后的抗压强度、抗折强度及力学性能残余率的变化规律。结果表明,混凝土的力学性能随着温度的升高而逐渐降低;温度小于400℃时,聚丙烯纤维混凝土力学性能有所改善,温度大于400℃时,改善作用不明显;800℃时,钢纤维混凝土力学性能残余率都较高;混杂纤维混凝土抗压强度改善作用最显著,残余率最高。     

改性轻骨料混凝土高温抗压性能及微观结构

采用骨料表面裹覆处理措施改善轻骨料混凝土抗高温爆裂性能,设计了2类改性陶粒混凝土,测试了200,400,600,800,1 000,1 200℃高温作用后改性陶粒混凝土的高温爆裂情况及相对残余抗压强度.通过扫描电镜(SEM)观察了高温后改性陶粒混凝土中骨料-水泥界面过渡区的微观结构.结果表明:改性陶粒混凝土的抗高温爆裂性能较普通陶粒混凝土和普通混凝土提升显著.随着温度的升高,改性陶粒混凝土残余抗压强度不断劣化;在1 200℃高温后,普通陶粒混凝土严重爆裂,而改性陶粒混凝土仍有25%~35%的相对残余抗压强度.同时探讨了改性轻骨料混凝土耐高温性能的作用机理.     

再生混凝土经高温冷却后抗压强度试验研究

为探究再生混凝土高温后性能,为火灾后再生混凝土建筑物的强度评价提供参考,主要对再生混凝土试件经高温处理后的抗压强度水平,以及不同再生骨料取代率下试件高温后的抗压强度差异进行分析。结果表明：全温度范围内,普通混凝土和再生混凝土经相同温度高温处理后并未出现外观上的明显差异;温度处于20℃～300℃范围内时,残余抗压强度和常温数值均未出现较大差异;温度提升至400℃～600℃范围内时,再生混凝土和普通混凝土相对残余抗压强度均快速大幅下降,其中再生混凝土降幅相对更大;进一步提高温度至800℃,此时各组混凝土残余抗压强度相差不大。     

高温后高强混凝土与轧制钢板黏结剪切强度和摩擦系数

配制了C100高强混凝土,测试了高温后高强混凝土的抗压强度,测试了高温后高强混凝土与轧制钢板间的黏结剪切强度和摩擦系数,并从高温引起混凝土细微观结构损伤演化的角度分析了抗压强度、黏结剪切强度和摩擦系数随温度的变化规律.研究表明:当温度超过400℃后,高强混凝土抗压强度大幅下降;高强混凝土与轧制钢板间的黏结剪切强度随温度的升高而线性降低;高温后高强混凝土间的静、动摩擦系数为0.5～0.6,高强混凝土与轧制钢板间的静、动摩擦系数为0.25～0.35.     

钙质骨料混凝土抗压强度的高温损伤机理

研究了高温后钙质骨料混凝土(C30)残余抗压强度的变化规律,同时借助热重试验、扫描电镜试验和压汞试验对与钙质骨料混凝土同水灰比和经历相同高温冷却条件处理的硬化水泥浆(HCP)进行了微观试验研究.结果表明:HCP在中低温段(100~300℃)的二次水化反应对钙质骨料混凝土在该温度区段的残余抗压强度有很大影响.钙质骨料混凝土高温后残余抗压强度和高温后HCP孔隙率之间具有良好的负相关性.     

高温后沙漠砂混凝土抗压强度恢复试验研究

采用不同替代率沙漠砂制备沙漠砂混凝土,研究其高温后经二次养护抗压性能。通过高温后沙漠砂混凝土抗压强度试验,分析试件质量损失变化及温度、沙漠砂替代率对抗压强度影响;通过二次养护后抗压强度及SEM试验,分析二次养护龄期和方式对沙漠砂混凝土抗压强度和微观结构影响。试验结果表明：随温度升高,沙漠砂混凝土质量损失率逐渐增大,抗压强度逐渐减小;随沙漠砂替代率增加,抗压强度呈先增大后减小趋势;高温后沙漠砂混凝土内部孔洞、微裂缝数量增多,微观结构劣化严重。高温后沙漠砂混凝土经过二次养护,随养护龄期增加,抗压强度恢复率呈先增大,到达峰值后呈下降或持平趋势。     

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。     

火灾中混凝土力学及微观结构性能损伤规律

为了研究火灾发展过程中高温对大理石混凝土综合性能的损伤效应,先对含大理石废料的混凝土试件进行20～800℃温度范围的煅烧试验,冷却后再对试样进行矿物成分、质量损失、抗压强度和微观结构等性能指标的测试。结果表明:在火灾环境中,水泥凝胶体C-S-H因高温而发生崩解作用,大理石骨料的CaCO3在600℃以上分解;当环境温度低于200℃时,大理石混凝土的表面形貌、抗压强度及质量损失等宏观特征无明显变化;当温度大于400℃时,试件的宏观性能指标开始下降,且在600～800℃温度范围内迅速衰减;随温度上升,毛细吸水率逐渐增加,波速逐渐减小,材料的结构损伤效应与力学性能衰变规律具有同步性。     

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。     

纤维混凝土高温后力学性能的研究

阐述了混凝土高温力学性能研究现状及纤维混凝土的优良特性,揭示了纤维混凝土高温力学性能的研究意义。通过试验,揭示了纤维混凝土强度随温度变化规律,并分析了温度对纤维混凝土力学性能的影响机理。研究表明:低于200℃时,纤维混凝土抗压强度均有所增加;200℃后,抗压强度开始下降;高于400℃时,纤维混凝土抗压强度下降明显,但是下降的速度较素混凝土小得多。温度低于600℃时,钢纤维混凝土抗折强度下降十分缓慢;600℃时,钢纤维混凝土相对残余抗折强度值为81%,素混凝土已下降至59%。     

矿渣混凝土的耐火性能及微观特性研究

为研究高温条件下矿渣混凝土的力学、热物理性质以及微观特性,实验测定不同温度条件下某型矿渣混凝土的抗压强度、质量损失率,并进行DSC热分析和红外光谱分析。结果表明：随着温度不断升高,矿渣混凝土热量的变化规律呈现出先减小、再增大、后减小的趋势;当温度小于500 ℃时,矿渣混凝土FTIR曲线的变化规律基本一致,但是当温度大于500 ℃时,矿渣混凝土的FTIR曲线在波数为750~620 cm^-1内呈明显的变化。     

高温对C80HPC抗压强度及超声波速的影响

对C80HPC试件进行抗压强度试验与超声检测,分析聚丙烯纤维掺量对HPC高温前后混凝土爆裂现象、质量损失、抗压强度、声速变化的影响和不同超声测试距离对混凝土超声速率的影响。结果表明：掺加PP纤维可以明显抑制高温爆裂对C80HPC的影响;C80HPC试件的抗压强度随受火温度的升高而降低,当受火温度在200~300 ℃时,掺聚丙烯纤维的C80HPC试件抗压强度有所反弹;随着温度的升高,C80HPC试件超声声速下降,随着测距的增加,超声声速下降,下降幅度不大,可以通过超声声速探测混凝土内部损伤缺陷。建立了C80HPC抗压强度、受火温度和超声声速的关系。     

火灾后隧道衬砌混凝土力学性能及微观结构实验研究

为研究火灾后隧道衬砌结构的损伤程度和性能特征,对火灾后隧道衬砌混凝土进行抗压强度试验和超声检测,分析不同受火时间(2,3,4 h)下,隧道衬砌混凝土剩余抗压强度和超声波声速变化的规律.结果表明:200～800℃范围内,不同受火时间下,受火温度和剩余抗压强度、超声波声速和剩余抗压强度都有较好的线性关系,且随受火时间增大,...