基于XRD对高强混凝土高温后力学试验研究

通过对掺与不掺聚丙烯纤维的高强混凝土进行不同高温作用后的劈裂抗拉强度、抗压强度试验研究,探讨高强混凝土劈裂抗拉强度、拉压比随温度变化的规律。研究结果表明,随着温度的升高,混凝土中的凝胶体不断分解,内部结构不断破坏,高温后高强混凝土脆性增大,劈裂抗拉强度降低;与未掺纤维的高强混凝土相比,相同温度作用后掺有聚丙烯纤维的高强混凝土劈裂抗拉强度略有提高,并借助X射线衍射(XRD)试验,分析高温作用前后高强混凝土内部成分的变化,初步揭示高温对混凝土力学性能影响的机理。     

高性能混凝土高温作用后氯离子渗透性研究

对C40高性能混凝土经受100~700℃温度作用后的氯离子渗透性进行了试验研究,对比常温下的混凝土,分析了不同作用温度对混凝土氯离子渗透性的影响,并对其使用寿命进行预测。结果表明:随着作用温度的提高,C40高性能混凝土的氯离子渗透性均有提高,且幅度逐渐增大,而其使用寿命则随着温度的提高而下降,在温度超过300℃后已不能满足一般工程50年的设计使用要求。     

火灾混凝土红外热像检测实验研究

本文根据红外检测原理，采用红外热像技术对Ｃ３０混凝土的火灾损伤进行了实验研究。建立了火灾混凝土红外热像平均温升与其受灾温度及强度损失的回归方程。     

PP纤维及冷却方式对C60 HPC 高温损伤红外热像的影响

对聚丙烯(PP)纤维体积掺量为0、0.2%、0.3%(编号为P0、P2、P3)的C60高性能混凝土(简称HPC)进行模拟火灾试验,采用自然冷却和喷水冷却方式分别将试件冷却至常温。利用红外热像仪检测HPC平均温升,测试HPC抗压强度,分析不同冷却方式及PP纤维掺量对经受不同受火温度后的C60 HPC红外温升和抗压强度的影响。结果表明:随受火温度的提高,HPC的红外热像平均温升均呈上升趋势,其中P3红外热像平均温升最大、P0最小,喷水冷却下试件的红外热像平均温升均大于自然冷却的红外热像平均温升;抗压强度总体呈下降趋势,但300℃后自然冷却下的抗压强度有反弹现象,喷水冷却下作用温度小于300℃的混凝土抗压强度下降幅度较小,其中两种冷却方式下,P3抗压强度始终最小,受火温度200、300℃时,P2抗压强度大于P0。作用温度高于300℃后,喷水冷却下试件的抗压强度均小于自然冷却的抗压强度。总体,PP纤维适宜掺量为0.2%,喷水冷却对混凝土火灾损伤趋于严重;300℃之前,PP纤维融化可降低混凝土内部蒸汽压,改善HPC的高温性能。     

混掺钢-塑纤维对高延性水泥基复合材料压弯性能的影响

为了探究钢-塑纤维对高延性水泥基复合材料(ECC)力学性能的影响,对不同种类(聚丙烯、聚乙烯醇、钢纤维)及不同掺量纤维的ECC进行抗压和抗弯试验。结果表明:单掺塑料纤维对ECC抗压强度提高不明显,但对ECC抗弯性能的增强作用较大;单掺钢纤维对ECC抗压和抗弯强度提高幅度较大;混掺钢-塑纤维对ECC抗压和抗弯强度提高幅度比单掺时显著,聚丙烯纤维和钢纤维体积掺量均为1.0%混掺时,对ECC抗压和抗弯性能增强作用最好,可以作为最优配合比。     

掺引气剂活性粉末混凝土高温后强度退化及质量损失研究

对不同钢纤维体积掺量的掺入引气剂的活性粉末混凝土(简称RPC)试件及未掺引气剂的RPC试件进行了高温后力学性能测试和质量测量,考察了RPC在掺入引气剂或未掺引气剂时,受火温度对不同钢纤维体积掺量的RPC试件的抗压强度、抗折强度、折压比及质量损失的影响。试验结果表明,未掺引气剂的RPC在超过200℃时爆裂,且在200℃之前强度变化趋势与掺引气剂RPC的强度变化趋势一致。随着试件所受高温温度的升高,试件强度整体呈现阶梯下降趋势;400℃以前,钢纤维体积掺量对RPC强度影响甚微,400℃以后,钢纤维体积掺量越高,残余强度百分比越大。不同钢纤维体积掺量RPC试件的质量损失率趋势一致,纤维掺量对RPC质量损失率影响不大。     

冷却方式对高温作用后C40HPC抗压及劈拉强度的影响

对C40高性能混凝土(简称HPC)不同高温作用后,采用自然冷却和喷淋冷却两种方式冷却至常温,研究其抗压强度和劈裂抗拉强度的变化。试验结果表明,两种冷却方式均使C40高性能混凝土抗压强度及劈拉强度总体呈下降趋势,但自然冷却后,混凝土抗压强度在300℃出现反弹,劈拉强度一致下降;喷淋冷却后,抗压强度和劈裂抗拉强度均一致下降。初步探讨了高温后混凝土性能劣化的机理。     

HSC/HPC的火灾(高温)性能研究进展

从强度、刚度、能量、脆性及失重诸方面综述和分析了高温(火灾)对高强混凝土／高性能混凝土性能的影响，探讨了这两种混凝土在高温(火灾)作用下的爆裂现象、爆裂机理以及消除爆裂的有效办法，并对一些影响因素进行了讨论。     

辅助胶凝材料对预应力高强混凝土管桩强度及工艺的影响

为优化混凝土管桩生产工艺,以硅灰(SF)和偏高岭土(MK)作为辅助胶凝材料,研究硅灰和偏高岭土对不同蒸养时间下混凝土抗压强度的影响,并使用X射线衍射(XRD)和扫描式电子显微镜结合能量色散谱(SEM-EDS)分析其水化产物及微观结构。通过Design-Expert8.0软件设计Box-Behnken试验,以硅灰掺量、偏高岭土掺量和蒸养时间三个因素为自变量,蒸养混凝土抗压强度为响应值,构建多因素回归方程模型。结果表明:硅灰掺量为胶凝材料质量分数8%时,对抗压强度略有提高,提高幅度为6.2%,达到83.6 MPa;5%、8%和10%(质量分数)掺量的偏高岭土均可提高蒸养混凝土的抗压强度,蒸养4 h、8 h、12 h时,10%掺量的偏高岭土对混凝土抗压强度的提升幅度依次为15.6%、13.2%和13.6%,蒸养4 h、8 h和12 h对混凝土抗压强度影响不大。XRD和SEM-EDS结果表明,硅灰和偏高岭土均消耗了Ca(OH)₂,提升了水泥早期水化程度,可以改善内部孔结构。通过响应面法建立模型可以预测,当硅灰质量分数为6.6%、偏高岭土质量分数为10%、蒸养时间为8.6 h时,混凝土抗压强度最高,达到104.8 MPa,且具有较高置信度。     

聚丙烯纤维对C80HPC高温后力学性能的影响

为了研究聚丙烯纤维对C80高强高性能混凝土高温爆裂及其力学性能的影响,对C80HPC和C80PPHPC进行高温后力学性能的研究,分析C80HPC和C80PPHPC的轴压强度、弹性模量、劈拉强度与不同受火温度之间的关系。试验结果表明：C80HPC和C80PPHPC的轴压强度、弹性模量和劈拉强度均随受火温度的升高而下降,C80PPHPC轴压强度、劈拉强度总体较C80HPC略高;200 ℃前C80PPHPC弹性模量值略大于C80HPC弹性模量值;经受300~600 ℃高温作用,C80HPC部分试件发生爆裂,而C80PPHPC均未爆裂,表明掺加聚丙烯纤维能够抑制爆裂和降低高温对高性能混凝土力学性能的损伤。