高温中及冷却后高性能混凝土残余抗压强度试验

研究了高温过程中C40高性能混凝土(HPC)残余抗压强度的变化规律,对比分析了C40HPC在高温过程中与高温自然冷却后残余抗压强度的异同,利用ORIGIN 7.5软件拟合了高温过程中与高温自然冷却后C40HPC残余抗压强度与温度之间的关系.研究表明:200~300℃时,HPC残余强度明显有所波动,但是冷却后的HPC残余抗压强度没有高温中残余抗压强度上升的那么明显;相同加热温度条件下,高温过程中HPC的残余抗压强度略高于自然冷却后HPC的残余抗压强度.     

高温状态砂岩遇水冷却后力学行为研究

为研究遇水冷却温度对高温状态砂岩力学行为的影响,对处于自然状态和遇水冷却后的砂岩进行波速测试、单轴压缩试验以及试验全过程声发射信号监测.结果表明:试样密度衰减率K_ρ和波速衰减率K_v随着峰后遇水冷却温度的降低表现为先小幅度波动再逐渐减小的趋势;随着峰后遇水冷却温度的降低,试样在应力-应变曲线中表现出压密段变短,峰值应变减小的趋势;试样单轴抗压强度和弹性模量均随着峰后遇水冷却温度的降低而增大.最后,基于试样在高温炉内自然冷却所用时间的统计数据,拟合了试样在高温炉内自然冷却情况下实时温度与时间的关系式.     

不同冷却方式对高温后混凝土性能退化研究

对在不同受热温度、不同冷却方式下的不同尺寸混凝土立方体试块的全应力-应变曲线进行测试,分析了高温后冷却环境对混凝土性能退化的影响.结果表明,与常温混凝土试块相比,受热温度和冷却方式对高温后混凝土强度和变形性能有较大的影响,随温度的升高,自然冷却和喷淋冷却的试块峰值应力逐渐减小,但极限受压变形性能较常温均增大.不同冷却方式对混凝土的抗压强度的影响不同:在250℃高温后采用"自然冷却"方式下的试块抗压强度较"喷淋冷却"方式强度高;而450℃和650℃高温后"自然冷却"方式下的强度较"喷淋冷却"方式的抗压强度低;850℃高温后的混凝土在正常环境放置7 d后发生坍塌,强度完全丧失.同时提出不同尺寸的试块高温后抗压强度的尺寸效应系数.     

高温破坏时纤维增强混凝土的性能研究

对纤维增强高性能混凝土在高温下的力学特征和剥落趋势进行了试验研究．制备3种类型的混凝土：普通混凝土（NSC）和高性能混凝土（HPC1、HPC2）．高性能混凝土为分别在普通混凝土中加入5kg／m^3的聚丙烯纤维或40kg／m^3的钢纤维而制成．在龄期达到120d时加热试件,温度分别为100℃、300℃、500℃和700℃,然后冷却,测试其抗拉强度、抗压强度、弹性模量和超声脉冲速度．对比试验在室温20℃下进行．结果表明：NSC和HPCI的残余强度在500℃、700℃几乎为线性降低;而HPC2的残余强度在300℃则急剧降低,在两种HPC中,均发生了爆裂剥落现象．     

正面角焊缝连接高温后的强度试验

为研究高温过火对正面角焊缝残余强度的影响规律,对43个Q345B钢材双盖板正面角焊缝连接试件进行高温冷却后的拉伸试验.试件统一设计为正面角焊缝发生断裂,试验参数为过火温度和冷却方式,其中过火温度介于200~900℃,冷却方式包括自然冷却和泼水冷却.结果表明,高温自然冷却后正面角焊缝破坏面角度平均值为19°,泼水冷却后为16°,与理论值45°相差较大;正面角焊缝残余强度随过火温度的升高而下降,泼水冷却情况下强度降低更显著,最大降低幅度达到37%;采用三直线模型计算高温后残余强度降低系数,计算结果与试验值吻合良好.可供火灾后钢结构安全性鉴定参考.     

高温后水泥基灌浆料低周重复荷载作用下的受力性能

针对不同掺水率(12%,14%,16%)、受热温度(150,300,450,600℃)和冷却方式(自然冷却、喷水冷却),对高温冷却后水泥基灌浆料棱柱体在低周重复荷载作用下的受力性能进行了试验研究.结果表明:水泥基灌浆料棱柱的峰值应力随受热温度升高而降低,喷水冷却下峰值应力下降速率略快于自然冷却下峰值应力下降速率;峰值应变随受热温度升高而增大,且喷水冷却峰值应变大于自然冷却峰值应变.随着受火温度的升高,冷却方式对水泥基灌浆料棱柱体试块在低周重复荷载作用下的应力-应变曲线影响明显,喷水冷却下试块的应力-应变曲线较自然冷却下更为饱满,残余塑性变形更大.     

高温后再生混凝土的残余抗折强度

完成了150块不同再生粗骨料取代率（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。     

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（T G ）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。     

高温作用后混凝土力学性能试验研究

混凝土试样经历200～1 000℃高温作用后,用洒水冷却或自然冷却,利用RMT-150B岩石力学试验系统对其进行巴西劈裂和单轴压缩试验.研究其纵波波速、抗压强度、抗拉强度、平均模量以及极限应变等与经历高温之间的关系.试验结果表明,试样抗压强度、抗拉强度、平均模量、纵波波速随温度的升高而降低,峰值应变则随温度的升高而增大;抗拉强度、抗压强度与温度的关系用指数函数表征,平均模量与高温的关系用乘幂函数表征;纵波速度与强度、平均模量成正相关,具有一定的统计关系.冷却方式对抗压强度、抗拉强度、平均模量、峰值应变以及破坏特征影响不明显.试验结果为预测和评估混凝土火灾后的稳定性和安全性以及修复加固设计提供参考依据.     

骨料类型对混凝土棱柱体高温后力学性能影响研究

对不同骨料类型的混凝土棱柱体经历不同温度、不同冷却方式后的力学性能进行研究.试验结果表明,棱柱体的峰值应力下降速度和峰值应变增长幅度均随温度的升高而变大;相同条件下高温喷水冷却后混凝土棱柱体的峰值应力下降速度和峰值应变增长幅度均大于高温自然冷却后的试验值;高温喷水冷却后硅质骨料混凝土棱柱体的峰值应力下降速度和应变增长速度分别为钙质骨料混凝土的1.08倍和1.58倍.这些研究成果为进一步研究混凝土结构的抗高温性能及其损伤评估提供了一定的参考.     

Effect of SiO_2 Aerogel-cement Mortar Coating on Strength of Self-Compacting Concrete after Simulated Tunnel Fire

In order to facilitate self-compacting concrete to be better used in tunnel linings that can resist fires,a SiO_2 aerogel-cement mortar coating was prepared.Based on the HC curve,a self compacting concrete cube specimens coated and uncoated with SiO_2 aerogel-cement mortar (SiO_2-ACM) were heated to simulate tunnel fire for 0.5,1,1.5,2,2.5,3 and 4 h,respectively.The residual compressive strength was tested after the specimens were cooled to room temperature by natural cooling and water cooling.The results show that,the damages of specimens become more serious as fire time goes on,but the residual strength of specimens coated with SiO_2-ACM is always higher than that of uncoated with SiO_2-ACM.In addition,the residual strength of specimens cooled by water cooling is lower than that of natural cooling.However,for the specimens coated with SiO_2-ACM,the adverse effects of water cooling are lessened.With the increase of fire time,the protective effect of SiO_2-ACM is still gradually improved.Finally,a formula was established to predict the residual 150 mm cube compressive strength of specimens protected by SiO_2-ACM after a simulated tunnel fire.     

大掺量矿物细粉掺和料活性粉末混凝土高温性能

研究了大掺量矿物细粉活性粉末混凝土高温爆裂性能和高温后的抗压强度.结果表明,试件的爆裂温度随着水胶比的减小而降低,爆裂几率随水胶比的降低而增大;高温爆裂的初始时间和温度随矿物细粉掺和料掺量增多而降低;聚丙烯纤维能有效地改善活性粉末混凝土抗爆裂性能;活性粉末混凝土经200℃高温后的抗压强度有所增加,且聚丙烯纤维的加入可使活性粉末混凝土抗压强度和200℃范围内残余强度率有一定幅度提高.     

高温水冷后循环加卸载条件下花岗岩的渗透性

针对水下隧道火灾喷水灭火降温过程中围岩的渗透性问题,对高温水冷后循环加卸载条件下花岗岩的渗透性开展了试验研究.以高温(25、400和900 ℃)水冷后的花岗岩试样为研究对象,通过轴向压应力循环加卸载过程中气体渗透性试验,研究花岗岩渗透率变化规律.结果表明:轴向压应力循环加卸载试验过程中,花岗岩试样的卸载模量随着高温水冷处理温度升高而减小,随着轴向压应力增大,卸载模量总体呈上升趋势,气体渗透率随温度升高而增大;花岗岩BET比表面积与BJH孔体积在900 ℃高温水冷后明显减小.     

高温后混凝土性能的退化规律

利用KH-3000三维视频显微镜对高温后钢筋混凝土粘结界面区混凝土的细观结构进行观测分析,考虑了加热温度和冷却方式对混凝土性能的影响.结果表明,随着加热温度的升高,钢筋与混凝土之间的粘结性能逐渐衰退;钢筋与混凝土粘结界面区混凝土中的裂纹随之增多,且喷水冷却后裂纹更加明显.同时,给出了混凝土随温度变化的损伤演变规律.     

高温后碳纳米管混凝土力学性能及细观结构变化

为了探究多壁碳纳米管（MWCNTs）对高温后混凝土力学性能和细微观结构的作用机制,采用单轴压缩、计算机断层扫描（X-ray?CT）和电镜扫描（SEM）对高温后MWCNTs增强混凝土的抗压强度、孔径、孔隙率、微观形貌及水化产物的变化趋势进行试验研究. 结果表明,高温后MWCNTs增强混凝土强度损失比普通混凝土降低了11.15%~27.60%;MWCNTs的填充和桥接作用可以阻碍并延缓混凝土内部裂缝的扩展,并对600 ℃以下混凝土内部孔隙网络的形成具有有利影响. 分析冷却方式对混凝土性能的影响发现,浸水冷却引发强烈的热冲效应导致混凝土的性能急速下降,短时间的喷淋冷却有利于高温后混凝土性能的恢复,混凝土试样在空气中自然冷却的损伤程度介于上述两者之间.     

Experimental study on the time-dependent dynamic mechanical behaviour of C60 concrete under

To study the dynamic mechanical behavior of C60 concrete at high temperatures, impact tests under different steady-state temperature fields (100, 200, 300, 400 and 500.℃) were conducted under a variety of durations at the corresponding constant high temperature, namely 0, 30, 60, 90 and 120.min, employing split Hopkinson pressure bar (SHPB) system. In addition, the impact tests were also conducted on the specimens cooled from the high temperature to the room temperature and the specimen under room temperature. From the analysis, it is found that C60 concrete has a time-dependent behavior under high-temperature environment. Under 100, 200, 300, 400 and 500.℃ steady-state temperature fields respectively, as the duration at the corresponding constant high temperature increases, the dynamic compressive strength and the elastic modulus decrease but the peak strain generally ascends. After cooling to the room temperature, the dynamic compressive strength and the elastic modulus descend as well, but the peak strain increases first and then decreases slightly, when the duration increases. For specimens under and cooled from the high-temperature, as the temperature increases, the dynamic compressive strength and the peak strain raise first and then reduce gradually,and the dynamic compressive strength of specimen under high temperature is higher than that of the specimen cooled from the same high temperature.     

高温作用对大掺量粉煤灰混凝土力学性能影响

研究了高温作用对大掺量粉煤灰混凝土(HFCC)立方体力学性能的影响,探讨了不同加热温度、不同粉煤灰掺量与HFCC残余强度的关系.将粉煤灰掺量30%、40%和50%的混凝土立方体试块加热至250,450,550和650℃进行强度测试,并与素混凝土(不掺粉煤灰)试块进行对比.研究结果表明,随着温度升高,HFCC残余抗压、劈裂抗拉强度均出现明显退化,劈裂抗拉强度退化尤为明显;随着粉煤灰的掺入,粉煤灰掺量对强度退化率的影响具有复杂性:高温后HFCC抗压强度退化率均低于普通混凝土强度退化率;劈裂抗拉强度退化率除粉煤灰掺量30%外均低于普通混凝土退化率.在试验基础上建立HFCC高温后立方体残余抗压强度、残余劈裂抗拉强度与温度、粉煤灰掺量的定量关系,为高温后HFCC材料强度评估及修复提供依据.     

高温后冷却环境对钢筋混凝土黏结性能的损伤

对在不同受热温度、不同冷却方式下的钢筋混凝土黏结性能进行了研究．钢筋混凝土黏结试件的受热温度分别为250C，450C和650C，加热方式为黏结面直接受热，冷却方式分为自然冷却和喷水冷却2种．分析了高温后冷却环境对钢筋混凝土极限黏结应力、极限滑移的影响．结果表明，受热温度和冷却方式对高温后钢筋混凝土黏结性能有很大影响，随温度的升高，自冷和水冷黏结试件的极限黏结应力都将逐渐减小，且极限滑移逐渐增大，同时，与自冷试件相比，喷水冷却试件的黏结强度不但有较大幅度的降低，且其滑移量也有明显的减少．最后，给出了高温后钢筋混凝土黏结应力的计算公式．该公式能够用于预估受到不同温度后，在不同冷却方式下钢筋混凝土的黏结强度．