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.     

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。     

高温后纤维矿渣微粉混凝土性能劣化规律

针对纤维矿渣微粉混凝土高温后性能发生劣化的问题,研究了温度、矿渣掺量、钢纤维掺量、聚丙烯纤维掺量和混凝土强度等级对高温后混凝土质量损失以及抗压强度损失的影响.结果表明：纤维矿渣微粉混凝土的外观特征及抗压性能均随受热温度的升高而不断劣化,烧失率和强度损失率均呈现上升趋势;掺入混杂纤维能有效阻止矿渣微粉混凝土发生高温爆裂,保持试件的完整性;矿渣微粉、钢纤维和聚丙烯纤维对混凝土的高温强度劣化均起到了缓解作用,但掺量的变化对质量损失的影响不明显;混凝土强度等级为C60时,纤维矿渣微粉混凝土抗压强度损失降到最低.提出了考虑温度、矿渣微粉掺量和钢纤维掺量影响的纤维矿渣微粉混凝土抗压强度的高温劣化模型.     

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.     

聚丙烯纤维对改善高强混凝土高温作用后劣化性能的研究

通过对聚丙烯纤维高强混凝土高温后力学性能的试验研究,探讨了聚丙烯纤维高强混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗折强度在不同温度下的变化规律,并与高强混凝土火灾后性能变化规律进行比较,分析了聚丙烯纤维改善高强混凝土高温爆裂现象的机理,还阐述了聚丙烯纤维对高强混凝土受高温作用后力学性能的影响机理．最后,对进一步地研究进行了展望．     

高温后RPC立方体抗压强度退化规律研究

为摸清活性粉末混凝土(RPC)的高温爆裂情况及高温后立方体抗压强度的退化规律,对300个70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm的RPC立方体试件和120个40 mm×40 mm×160 mm的RPC棱柱体试件进行高温试验与高温后抗压试验,考察纤维种类、纤维掺量、温度、尺寸效应等因素对RPC立方体抗压强度及受压破坏特征的影响。结果表明：单掺钢纤维体积率为2%或单掺聚丙烯纤维体积率为0.3%时可以有效防止RPC发生爆裂;钢纤维可以有效提高RPC高温后立方体抗压强度并改善其受压破坏特征,聚丙烯纤维对抗压强度有不利影响． 高温后RPC立方体抗压强度随经历温度的升高呈先增大后减小的变化规律,通过回归分析,建立了RPC立方体抗压强度随温度变化的计算公式．     

钢纤维-聚丙烯纤维混杂混凝土耐高温性能研究

通过对C35和C70两个强度等级的纤维增强混凝土试件高温试验,研究了不同温度后混凝土的质量损失、力学性能、表观及微观特征.结果表明:C70高强混凝土比C35混凝土耐高温性能要差,其在600℃左右时会发生爆裂,而聚丙烯-钢纤维可以有效改善混凝土的抗高温爆裂性,使C70混杂纤维增强混凝土直至800℃未出现爆裂;随所受温度的升高混凝土的强度损失率和质量损失率均增加,但C35的强度损失率高于C70混凝土.相同温度下,与掺加单一纤维相比混杂纤维的加入提高了混凝土高温后强度;有机纤维高温融化后所留下的气孔可以卸载部分膨胀压力,而无机纤维则在较高的温度下使混凝土保持完整性.     

含粗骨料的超高性能混凝土火灾高温性能研究

鉴于含粗骨料的超高性能混凝土UHPC(CA)的抗火性特征亟待研究探明,文中对国内外UHPC(CA)的发展历程与火灾高温性能研究进行了综述.提出应针对C100—C150范围内的UHPC(CA)开展高温损伤与抗火性研究.UHPC(CA)抗火性改善的主要目标首先是抑制作为主要损伤模式的高温爆裂,其次是减小高温引起的裂纹扩展、化学分解、孔粗化等其他损伤,使UHPC(CA)具有良好的火灾安全性.而抑制高温爆裂最有效的手段是抑制混凝土内部主要由蒸汽压所驱动的裂纹扩展.基于高温造成的UHPC(CA)宏观断裂性能与微观结构劣化等损伤特征,建立UHPC(CA)抗火性改善机理,提出确保UHPC(CA)具有良好抗火性的技术途径.定量确定聚合物纤维、钢纤维或其他种类的纤维分别对抗火性的贡献以及这几种纤维的相互作用,确定混杂纤维中聚合物纤维、钢纤维或其他种类纤维的合理用量范围.     

混凝土及预应力混凝土结构抗火研究现状与展望

为拓展混凝土及预应力混凝土结构抗火的研究思路与方法,论述了普通钢筋、预应力筋、混凝土等结构材料的抗火性能,凝炼了混凝土及预应力混凝土结构构件的抗火性能,介绍了火灾后混凝土结构加固修复技术,指出了混凝土及预应力混凝土结构抗火研究中存在的一些问题,展望了其发展趋势.分析表明:混凝土高温爆裂临界温度随强度变化而变化,掺钢纤维或聚丙烯纤维可有效防止混凝土火灾下爆裂;合理考虑名义拉应力和混凝土强度影响的爆裂判别方法,可有效降低火灾下预应力结构混凝土爆裂风险;混凝土及预应力混凝土结构应满足火灾时不爆裂、火灾下不坍塌、火灾后可修复的抗火设计目标;火灾下防爆裂混凝土合理纤维掺量、混凝土及预应力结构构件高温爆裂机理及预测模型、活性粉末混凝土(RPC)高温爆裂规律、RPC热-力耦合本构关系及其结构构件抗火性能、温度-荷载路径对结构构件高温性能的影响、高层混凝土结构和地下空间结构抗火性能等方面应予关注.     

纤维水泥砂浆与混凝土粘结性能双面剪切试验研究

在砂浆中分别掺入聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维、钢纤维以及适量的外加剂制备纤维水泥砂浆。使用千斤顶对外包纤维水泥砂浆的混凝土构件进行双面剪切试验,研究纤维种类、混凝土强度、纤维水泥砂浆抗压强度对纤维水泥砂浆与混凝土界面粘结性能的影响。试验结果表明:掺聚乙烯醇纤维的水泥砂浆与混凝土界面的剪切强度最大,聚丙烯纤维次之,钢纤维最小;剪切强度随混凝土抗压强度的提高而增大,随纤维水泥砂浆抗压强度的提高而增大;剪切强度与纤维水泥砂浆抗压强度之间存在线性相关关系。本研究中的纤维种类较多,纤维水泥砂浆强度范围涉及较广,可以较好地为加固工程实际提供理论指导。