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。     

超高性能混凝土高温后性能试验研究

通过对超高性能混凝土进行高温加热和高温作用后立方体抗压强度试验，研究了超高性能混凝土高温作用后的表观特征、质量损失及力学性能。对比了单掺钢纤维、单掺聚丙烯纤维和混掺钢纤维和聚丙烯纤维对超高性能混凝土高温爆裂的抑制效果，考察了温度、纤维种类和掺量、骨料（石英砂和钢渣）对超高性能混凝土强度的影响。试验结果表明：混掺1%钢纤维和2%聚丙烯纤维能有效抑制超高性能混凝土高温爆裂，在高温作用后依旧保持完整形态；钢渣骨料混杂纤维超高性能混凝土具有优异的高温力学性能，在1 000℃高温作用后仍能保持67%的残余强度；随着温度的升高，超高性能混凝土立方体抗压强度整体上表现出先升高后降低的规律；在目标温度超过600℃时，高温增强了超高性能混凝土的延性。     

低碳超高强石渣混凝土的抗火性能研究

为了研究纤维类型、高温对超高强石渣混凝土抗火性能的影响,以温度、纤维类型为试验参数,进行了低碳超高强石渣混凝土的抗火性能试验.试验结果表明,超高强石渣混凝土、掺入钢纤维的超高强石渣混凝土的抗火性能均较差,400℃高温下爆裂;而掺入聚丙烯纤维的超高强石渣混凝土显示较好的抗爆裂性能;无论掺入纤维与否,高温后超高强石渣混凝土均显示出与普通混凝土、高强混凝土、高性能混凝土迥然不同的力学特性:温度低于360℃时,超高强石渣混凝土的抗压强度随温度的上升而增大,360℃时抗压强度达到常温时的1.47倍;掺钢纤维的超高强石渣混凝土的抗压强度在320℃之前随着温度的升高而增长,320℃时抗压强度达到常温时的1.33倍,之后呈现下降的趋势;而掺聚丙烯纤维的超高强石渣混凝土的抗压强度在400℃之前随温度的升高而略有提高,400℃时抗压强度为常温时的1.07倍,之后便随温度的升高而降低;最后分析了高温后超高强石渣混凝土抗压强度随温度变化的机理.     

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.     

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.     

隧道火灾高温后混凝土的力学性能研究

隧道火灾的高温作用对混凝土的性能有很大影响.基于ISO834标准,对不同高温(100 ℃~700 ℃)后的20个混凝土立方体试件进行了抗压强度试验,拟合了高温作用后混凝土抗压强度与温度及静置时间之间的耦合关系公式,并利用扫描电子显微镜(SEM)对试验后的混凝土试件的内部组织进行了微观分析,获得了混凝土抗压强度随温度升高而逐渐下降的等试验结论.其试验结果可为分析和研究混凝土在不同温度、不同冷却方式、不同静置时间作用下的材性变化情况提供一些依据.     

碱激发矿渣陶粒混凝土砌块高温后力学性能

为研究碱激发矿渣陶粒混凝土砌块高温后力学性能,完成了MU10和MU20两个强度等级常温下及历经400、600、700、800、900、1 000、1 100℃高温后各24个碱激发矿渣陶粒混凝土砌块抗压试验.发现MU10和MU20砌块高温后抗压强度在20～1 100℃间随历经温度的升高而线性降低.基于试验结果,建立了高温后碱激发矿渣陶粒混凝土砌块抗压强度随历经温度而变化的计算公式.     

高温下掺PPF的RPC立方体抗压性能

为了改善高温下活性粉末混凝土(RPC)的爆裂和抗压性能,完成了108个70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm掺聚丙烯纤维(PPF)的活性粉末混凝土立方体试块高温下抗压试验.考察了PPF掺量对RPC高温爆裂的抑制效果,研究了温度和PPF掺量对高温下RPC立方体抗压性能的影响.结果表明:体积掺量0.3%的PPF能有效防止RPC爆裂,高温下RPC立方体抗压强度也相对较高;100℃时RPC的立方体抗压强度比常温低,200～600℃时立方体抗压强度相比100℃有所升高,700～800℃时立方体抗压强度相对600℃降低;20～100℃时RPC立方体抗压强度随PPF掺量的增大而降低,200～800℃时RPC立方体抗压强度随PPF掺量的增大而提高;100～500℃时掺PPF的RPC的立方体相对抗压强度小于普通混凝土和高强混凝土,600～800℃时掺PPF的RPC的立方体相对抗压强度则较大.基于试验结果,拟合出了不同PPF掺量的RPC高温下立方体抗压强度随温度变化的计算公式.     

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。