掺聚丙烯纤维活性粉末混凝土高温后力学性能研究

通过试验研究了外掺聚丙烯纤维的活性粉末混凝土(RPC)高温爆裂及高温后力学性能,分析高温后RPC力学性能变化规律。结果表明,在RPC中掺入聚丙烯纤维有利于提高混凝土的抗爆裂性能,当聚丙烯纤维体积掺量为0.3%时,RPC试件在升温过程中并未发生爆裂。随着温度的升高,高温后RPC的抗压强度、抗拉强度均先提高后降低,其临界温度分别为300、100℃。随着聚丙烯纤维掺量的增加,高温后RPC相对抗压强度及抗拉强度也越高。根据试验结果拟合出聚丙烯纤维掺量为0.3%的RPC高温后抗压强度及抗拉强度计算公式。     

高温后混凝土质量损失及抗压强度退化规律试验研究

为研究混凝土高温后质量损失及抗压强度的退化规律,对高温后混凝土立方体试件的质量损失和抗压性能进行了测试,分析了温度对混凝土的质量损失和抗压强度的影响以及高温后混凝土的受压破坏特征。研究结果表明,随着温度的升高,混凝土的质量损失逐渐增大而抗压强度整体呈下降趋势,800℃的高温作用后混凝土抗压强度基本丧失,相比于常温其损失程度高达85.4%;总体而言,混凝土抗压强度随温度升高而减小的幅度与质量损失率随温度升高而增大的幅度基本一致。通过对试验数据的拟合回归分析,建立了混凝土抗压强度与温度、质量损失率与温度及抗压强度与质量损失率之间的计算公式,可利用所提出的公式通过混凝土质量损失或受火温度来初步预估火灾后混凝土结构的剩余抗压强度。     

复掺纤维活性粉末混凝土高温力学性能研究

通过复掺纤维的活性粉末混凝土(RPC)高温试验,研究了复掺纤维的活性粉末混凝土高温物理变化及力学性能变化规律。试验结果表明,随着温度增加,RPC表观颜色经历青灰色→微褐色→棕褐色→深褐色→灰褐色→灰白色的变化,表观裂缝数量由少量→较多→大量,此物理变化可为RPC结构火灾现场过火温度判断提供参考。随着温度的升高,复掺纤维的RPC抗压强度、抗拉强度、抗折强度均先增大后降低,其中,抗压强度、抗拉强度、抗折强度的临界温度分别为300℃、100℃、100℃。钢纤维、聚丙烯纤维的复合掺入有效提高了RPC高温后相对抗压强度、相对抗拉强度、相对抗折强度,钢纤维掺量为2%、聚丙烯纤维掺量为0.1%时,RPC有着较好的抗压、抗拉、抗折强度,同时RPC高温力学性能得到增强。     

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。     

高温后活性粉末混凝土SHPB试验研究

利用分离式Hopkinson压杆(SHPB)系统,采用铅片作为整形器,分别对常温下及400,600,800℃高温过火后的活性粉末混凝土(RPC)试样进行单轴冲击压缩试验,研究应变率及温度对RPC材料动态力学性能及变形破坏特性的影响规律.结果表明:常温下及高温过火后,RPC材料的动态抗压强度、破碎程度及吸收能量均具有明显的应变率效应,而峰值应变、初始弹性模量及能量吸收率的应变率相关性较弱,且温度对应变率效应没有明显影响;高温过火后,不同应变率下RPC材料的动态抗压强度、初始弹性模量及能量吸收率均有所降低,而峰值应变增大.     

粉煤灰掺量对活性粉末混凝土强度影响的研究

通过试验研究了粉煤灰掺量和养护条件对活性粉末混凝土力学性能的影响。分析结果表明,混凝土的抗弯拉强度随着粉煤灰掺量的增加而略有增强,而抗压强度在粉煤灰水泥比为0.3时达到最大值,蒸汽养护对混凝土的强度有促进作用。     

高温养护对活性粉末混凝土强度的影响

通过活性粉末混凝土(简称RPC)的配置试验,研究高温养护对RPC抗压、抗折强度的影响.结果表明:高温养护下的RPC比标准养护下的RPC有更高的强度.     

钢纤维活性粉末混凝土高温后抗压力学性能研究

对活性粉末混凝土(RPC)立方体试件高温后抗压强度进行了测试,探讨了钢纤维掺量对RPC爆裂性能及抗压强度的影响。结果表明,钢纤维可以有效提高RPC常温及高温后的抗压强度,2%~3%的钢纤维掺量可以有效防止RPC在较高温度下发生爆裂。20~300℃时,RPC高温后抗压强度随着温度的升高不断提高,最大增幅可达24.55%;300~800℃时,RPC高温后抗压强度随着温度的升高不断降低,经受800℃高温的RPC最低残余强度仅为19.2%。基于试验结果,通过回归分析给出了钢纤维掺量为2%~3%的RPC高温后抗压强度计算公式。     

钢纤维活性粉末混凝土高温后动力学特性研究

利用霍普金森压杆系统(split Hopkinson pressure bar,SHPB),采用铅片作为整形器,分别对未经高温处理及经600,800℃高温作用后的素活性粉末混凝土(normal reactive powderconcrete,NRPC)和钢纤维增强活性粉末混凝土(steel fiber reinforced reactive powder concrete,SFRPC)进行冲击压缩试验,以研究高温后NRPC和SFRPC的动态力学性能及钢纤维掺量对SFRPC抗冲击性能的影响.结果表明,经高温作用后,NRPC和SFRPC在应变率(75~85 s-1)下的动态抗压强度均明显降低,600,800℃作用后动态抗压强度损失率分别约为25%,65%,但峰值应变均提高.高温作用后,SFRPC的抗冲击能力明显优于NRPC,600℃及800℃时SFRPC(1.0%)动态抗压强度同NRPC相比分别提高了28.1%和35.1%,峰值韧度则分别提高了83.4%和74.9%.破坏程度上SFRPC也明显轻于NRPC,试样呈现裂而不散的形态.最后,分析了高温后钢纤维对活性粉末混凝土的增强增韧作用机理.     

活性粉末混凝土高温后的扫描电镜试验研究

利用扫描电子显微镜(SEM)对活性粉末混凝土(RPC)的显微结构进行观察,分析了高温作用后RPC内部微观结构的变化情况。重点研究水化产物C-S-H凝胶形貌和骨料界面区。结果表明:随着加热温度的升高,C-S-H凝胶变化明显,由致密石状体形态变为大块分散相,且出现分层;而骨料界面区由于浆体收缩和骨料膨胀形成裂缝,这些微观结构的变化是RPC宏观力学性能恶化的根本原因。     

掺引气剂混凝土性能的研究

本文简述了引气剂的作用,分析了掺引气剂混凝土的抗压强度和抗冻耐久性,讨论了引气剂掺量、质量,混凝土坍落度、水灰比,粉煤灰,硅灰等因素对混凝土含气量的影响。     

钢纤维活性粉末混凝土高温后动态压缩性能研究

结合应变直测技术,采用改进的分离式Hopkimon压杆装置,分别对常温以及经历400℃和800℃高温的钢纤维活性粉末混凝土（SFRPC）进行了单轴冲击压缩试验,减少了传统的Hopkimon压杆试验中入射波的高频震荡,使得应变率的波动性明显减小。经历400℃-800℃后,钢纤维活性粉末混凝土的峰值应力和弹性模量均有较大程度的降低,同时,高温也改变了试件的破坏形态,试件的能量吸收能力大幅度下降。     

活性粉末混凝土的强度因素研究

本文通过试验研究了粉煤灰与硅粉等矿物掺合料的掺量、钢纤维品种与掺量、砂的级配对活性粉末混凝土抗压强度的影响。研究表明 :粉煤灰掺量高 ,则活性粉末混凝土的抗压强度降低 ;活性粉末混凝土适宜采用细纤维 ;砂的级配合理 ,填充的密实 ,则活性粉末混凝土的强度高     

掺超细粉煤灰活性粉末混凝土的研究

采用525普能硅酸盐水泥、硅灰、超细粉煤灰、高效减水剂和标准砂等原材料及湿热养护工艺,可配制出抗压强度达200MPa的活性粉末混凝土,在掺入一定量的钢纤维后,活性粉末混凝土的抗压强度近250MPa,抗折强度达45MPa,对超细粉煤灰掺量、水胶比、砂胶比和钢纤维掺量等因素于掺超细粉煤灰活性粉末混凝土抗折、抗压强度的影响进行了详细的讨论。     

高强钢筋高温后强度退化研究

为探索高强钢筋高温作用后强度的退化规律,对HRB500钢筋进行了高温后残余强度测试,研究分析了温度、冷却时间对强度的影响。研究结果表明,当受火温度低于600℃时,屈服强度、极限强度、伸长率无明显变化;600℃以后,随着温度升高,钢筋的强度逐渐下降,但其延性增加。通过回归分析,得到了屈服强度、极限强度、伸长率与受火温度的拟合公式,为开展高强钢筋结构抗火性能分析及火灾后损伤评估与鉴定加固提供了一定的理论依据。     

多功能粉末引气剂及其混凝土性能研究

本文介绍普通型及具有缓凝性、早强性的系列化多功能粉末引气剂,及其对普通混凝土拌合物及其硬化混凝土物理力学性能的改善。     

掺粉煤灰和引气剂混凝土渗透性与强度的关系

与同强度等级的普通混凝土相比，掺粉煤灰混凝土的28d渗透系数较高，而90d渗透系数较低；混凝土引气后其抗渗性能有较大幅度的提高．在分析了各种类型混凝土的渗透系数与抗压强度之间的相关性后发现：普通混凝土抗压强度与渗透系数的线性相关性较好，而粉煤灰混凝土、引气混凝土及粉煤灰引气混凝土抗压强度与渗透系数的线性相关性相对较差。     

高温作用后混杂纤维活性粉末混凝土残余力学性能研究

通过测定高温作用后5种不同纤维掺量的混杂纤维(聚丙烯纤维和钢纤维)活性粉末混凝土( reactive powder concrete,RPC)残余抗压强度、残余劈裂抗拉强度及残余断裂能等力学性能,研究了混杂纤维RPC受高温作 用后残余力学性能特征.试验结果表明,聚丙烯纤维体积掺量为0.15%、钢纤维体积掺量为2%是改善高温残余力学性能的最佳体积掺量.纤维掺量不同的混杂纤维RPC,经不同高温作用后表面特征和残余力学性能的变化规 律均基本一致.随着温度升高,残余抗压强度先明显增长,再缓慢增长,直至不增长,最后明显下降,残余劈裂抗拉强度随着温度升高先略有下降或几乎不变,再较明显下降,最后大幅度下降;残余断裂能随着温度升高先略有提高(几乎不变),再较明显下降,最后大幅度下降.劈裂抗拉强度对高温造成的孔粗化效应和微裂纹更为敏感,抗压强度则敏感性较小,断裂能则介于抗压强度、劈裂抗拉强度二者之间.     

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。