回弹法评估高温喷水冷却后再生卵石混凝土的抗压强度

以历经最高温度和再生粗骨料取代率为变化参数,设计并制作60个再生卵石混凝土标准圆柱体试件,先后完成了圆柱体高温加热和喷水冷却后的回弹法和轴心受压试验。获取了高温喷水冷却后再生卵石混凝土的回弹值、抗压强度和换算强度,并分析了不同变化参数对回弹值和抗压强度的影响,进行了抗压强度与换算强度的对比。结果表明:随着温度的升高,再生卵石混凝土的回弹值和抗压强度逐渐下降,但温度对抗压强度的影响大于对回弹值的影响;随着再生粗骨料取代率的增大,再生卵石混凝土的回弹值变化很小,而抗压强度的变化较大;通过回弹值换算得到的强度不能较好地预测高温喷水冷却后再生卵石混凝土的抗压强度;最后,提出了高温喷水冷却后再生卵石混凝土回弹值的计算方法,并建立了抗压强度与回弹值的表达式。     

高温后喷水冷却机制砂混凝土的性能研究

以受热温度为变化参数,进行了高温后机制砂混凝土圆柱体抗压强度试验,分析了高温后喷水冷却试块的表面状况、烧失率和抗压强度变化情况。研究表明：高温后喷水冷却的机制砂混凝土试块颜色呈现出青灰-灰白的变化趋势;喷水冷却试块遍布孔洞,严重剥落;当混凝土强度等级为C50以上,或温度高于600℃时,喷水冷却的烧失率急剧增大。升温是劣化机制砂混凝土抗压强度的重要因素,800℃时,喷水冷却试块的残余抗压强度仅为常温时的19.02%。基于试验数据拟合了高温后喷水冷却下机制砂混凝土圆柱体试块的抗压强度计算公式。     

高温后静置轻骨料混凝土力学性能试验研究

研究了高温作用温度、静置时间和冷却方式对高温后轻骨料混凝土抗压强度的影响。结果表明,随着温度的升高,轻骨料混凝土的抗压强度基本呈降低趋势;自然冷却试件在温度低于900℃时,抗压强度随着静置时间的延长基本趋于稳定;900℃高温作用后,试件的抗压强度随静置时间延长明显降低。喷水冷却试件在温度低于300℃时,抗压强度随静置时间的延长基本保持不变;500℃和700℃作用后抗压强度随静置时间延长明显提高;900℃作用后,抗压强度随静置时间延长大幅降低。静置1 d时,各温度作用后自然冷却试件的强度均高于喷水冷却试件;静置14、28 d时,经500、700℃作用后,喷水冷却试件强度高于自然冷却试件。     

回弹法检测高温后高强混凝土轴心抗压强度

为研究高温后高强混凝土的回弹法无损检测技术,对不同水胶比、历经不同最高温度、不同最高温度持温时长的117个高温后高强混凝土棱柱体试件采用普通回弹仪进行抗压强度检测试验。结果表明:混凝土回弹值随着历经最高温度的升高而先增加后下降,随持温时长的增加而稍有降低,随水胶比的降低对温度的敏感度降低;三个变化参数对高温后高强混凝土回弹值与轴心抗压强度的关系影响很小。运用最小二乘法对五种函数方程进行回归比较,得到了基于二次多项式的回弹法检测高温后高强混凝土轴心抗压强度测强曲线。     

不同冷却方式下高温混凝土性能研究

对混凝土立方体试件进行高温烧结,分析了试件外观裂缝的产生和发展,质量损失率等宏观变化。通过对高温混凝土试件在不同冷却方式下的抗压强度、劈拉强度进行力学性能试验,对比出不同冷却方式下高温混凝土的抗压强度及劈拉强度的差异和变化趋势,解释了高温混凝土强度变化的原因,拟合出对应的强度变化曲线。结果表明:高温混凝土经自然冷却后出现强度反弹迹象,在400℃达到峰值39.9 MPa;喷淋冷却使得混凝土抗压强度在500℃达到峰值36.7 MPa,在500℃后,强度高于自然冷却后的混凝土强度。劈拉强度随着温度升高持续降低,800℃时强度损失达到80%。该研究可为受高温后的混凝土结构的设计、分析提供理论依据。     

C40玻化微珠保温混凝土高温抗压强度试验研究

为了解C40强度等级玻化微珠保温混凝土在经受高温后的抗压强度情况,将立方体试件加热至100,300,400,500,600和700℃6个温度级,分别采用自然冷却和浇水冷却方式冷却,自然养护7d后进行了静压试验.通过试验结果分析了温度和冷却方式对玻化微珠保温混凝土高温后抗压强度的影响关系及拟合曲线.     

高温及不同冷却方式对混掺纤维RPC强度的影响及红外检测

为探究不同冷却方式对高温后混掺纤维RPC物理力学性能的影响,对混掺聚丙烯纤维和玄武岩纤维的RPC试件进行模拟火灾试验,通过自然冷却和喷水冷却两种方式将高温后试件冷却至常温,测试RPC试件质量、抗压强度、抗折强度、红外热像温升及其随受火温度的变化情况。结果表明：两种冷却条件下,随受火温度的升高,RPC的抗压强度及抗折强度总体均呈下降趋势,其红外平均温升均呈升高趋势;受火温度相同情况下,自然冷却的RPC抗压强度、抗折强度高于喷水冷却的抗压强度、抗折强度;不超过300℃时,自然冷却的RPC抗压强度较常温略有增加,200℃时喷水冷却的RPC抗折强度骤降;相较于自然冷却,喷水冷却的RPC试件红外热像温升更高;红外热像温升与抗压强度、抗折强度相关性均较好。     

喷水冷却火灾后钢管混凝土界面粘结性能研究

为研究高温喷水冷却后钢管混凝土界面粘结性能,考虑混凝土强度、锚固长度、冷却方式、最高温度等变化参数,完成23 个试件在高温喷水冷却后的推出试验。观察了冷却后试件的表观变化与试验中的破坏形态,获取了荷载-滑移曲线及特征点参数,分析了界面粘结强度的影响因素,提出了界面粘结强度表达式及粘结滑移本构方程。研究表明：随历经温度升高,界面粘结强度先增后减;粘结强度与锚固长度成反比,温度越高越明显;喷水冷却后试件的粘结强度较自然冷却低,且随历经温度的升高降幅更大。     

高温后喷水冷却圆钢管再生混凝土界面黏结性能试验研究

为了研究高温喷水冷却后圆钢管再生混凝土的界面黏结性能变化规律,以历经最高恒温温度、再生粗骨料取代率、界面锚固长度为3个变化参数,进行了27个高温喷水冷却后圆钢管再生混凝土试件和2个自然冷却试件（对照组）的静力推出试验,以位移控制的加载方式为主,使自由端的钢管单独受力（核心混凝土不受力）,圆钢管内的混凝土从下向上推出。通过试验观察了圆钢管再生混凝土试件破坏的全过程和形态,获取了加载端和自由端的荷载-滑移曲线,分析了各个变化参数对黏结性能的影响规律。试验结果表明：经过高温喷水冷却后,圆钢管再生混凝土试件加载端和自由端的荷载-滑移曲线形态相似,且和自然冷却试件的曲线相似,同时也和前期做的钢管普通混凝土的曲线具有相似性;加载端和自由端的荷载-滑移曲线大致分为上升段、缓慢下降段和平缓段;并且自由端的初始滑移晚于加载端。定义了极限黏结强度τu和残余黏结强度τr。圆钢管再生混凝土试件表面上应变沿试件高度方向大致呈指数分布。经历消防喷水冷却后,随历经最高温度的升高,黏结强度先增大后减小,在400 ℃时,黏结强度达到最大值,当大于400 ℃时,黏结强度降低。历经高温后试件的平均残余黏结强度分别是常温下试件的1.25倍、1.75倍、1.38倍和1.50倍。再生粗骨料取代率的变化对黏结强度的影响不明显,常温下γ=50%时,黏结强度达到最大值;温度为200 ℃且γ=75%时,黏结强度也为最大。这和自然冷却下钢管再生混凝土的结论类似。锚固长度的增大也使圆钢管再生混凝土试件平均极限黏结强度和残余黏结强度均有不同程度增大。提出了高温喷水冷却后圆钢管再生混凝土极限黏结强度和残余黏结强度的计算公式,用此公式所得计算结果均比较理想。今后对界面黏结性能的研究,可以从增加钢管内壁的粗糙度、钢管内部加入加劲肋和钢管内增设不同长度的螺栓角度进行探讨,进而进一步丰富界面黏结性能的理论研究,以期为消防喷水后建筑结构构件的其他力学性能提供理论基础,同时为现实生活中火灾后钢-混凝土组合结构的灾后评估和加固提供参考。     

冷却方式对高温后型钢高强混凝土界面黏结性能的影响研究

为了揭示高温后型钢高强混凝土经历消防喷水冷却和自然冷却后的界面黏结性能差异，以试件的经历最高温度、混凝土强度等级及冷却方式为变化参数，设计并完成了27个试件推出试验。对比分析了自然冷却和喷水冷却两类试件的界面黏结破坏过程和黏结性能指标。结果表明：自然冷却试件初始滑移的发生早于喷水冷却的试件，且其界面整体破坏过程相对更具脆性；自然冷却试件的界面黏结性能明显优于喷水冷却的试件，其界面黏结强度、黏结抗剪刚度及耗能能力平均分别约比喷水冷却的试件高161.6%、347.4%、107.6%；随着经历温度和混凝土强度等级的提高，自然冷却试件的界面黏结强度和耗能能力优势呈现先增大后减小的变化趋势，而其黏结抗剪刚度优势则呈现逐渐增大的变化趋势。     

高温后高性能混凝土抗压强度试验研究

对常温20℃及200~600℃高温后高性能混凝土进行单轴抗压强度力学性能试验,测其抗压强度,并建立了高温后高性能混凝土抗压强度随温度变化的公式。试验结果表明:伴随温度升高,高温200~300℃后高性能混凝土抗压强度有所升高,400℃左右是抗压强度明显变化的临界温度。     

火灾高温后混凝土剩余强度及本构方程研究

为了深入研究工程建设中几种C25～C40强度等级混凝土经历火灾高温后的力学性能变化规律,提出了相对精确的剩余强度计算方法和受压本构方程,以经历温度、混凝土强度等级、恒温时间为变化参数,设计并完成了120个棱柱体试件的轴压试验,分析了各变化参数对其峰值应力、轴压刚度及耗能能力的影响规律,并给出了相应的剩余强度计算公式和轴...     

高温后不同冷却方式下自密实混凝土力学性能研究

对54个标准立方体和27个标准棱柱体C40自密实混凝土试件高温后,采用自然冷却和喷水冷却两种方式下的力学性能进行研究,并观察试块的表观特征及测量高温后损失率,结果表明:两种冷却方式下,500℃时混凝土试块的表观特征均发生显著变化;高温后质量损失率和峰值应变随温度升高而增大,弹性模量随温度升高而下降;试块的抗压强度、劈拉...     

高温作用后钼尾矿混凝土单轴受压性能试验研究

为研究钼尾矿混凝土高温后的单轴受压力学性能,进行了不同目标温度（20,200,300,400,600,800℃）条件下钼尾矿混凝土的轴心抗压强度、峰值应变、弹性模量、泊松比、破坏形态及质量变化的试验研究。结果表明：钼尾矿混凝土试件的质量损失率随温度的升高而增加,在800℃时质量损失率平均为6.52%;轴心抗压强度随温度的升高而逐渐降低,800℃时与常温相比平均降低70.04%,且随钼尾矿掺量的增加而降低;而峰值应变随温度的升高先减后增;弹性模量和泊松比都随温度的升高而降低,在800℃时弹性模量和泊松比平均比常温降低88.22%和35.66%。对于弹性模量,大体上随着钼尾矿掺量的增大而减小;而对于泊松比,钼尾矿掺量100%的混凝土略大于掺量50%的混凝土。根据试验结果,建立了钼尾矿混凝土高温后的单轴受压应力-应变本构方程。     

HRB600钢筋混凝土短柱轴压性能试验研究

通过对6根HRB600钢筋、1根HRB500钢筋混凝土短柱和2根素混凝土短柱进行轴心受压试验,分析不同配筋率、混凝土强度、钢筋强度、长细比对钢筋混凝土柱轴压性能的影响,提出HRB600钢筋的抗压强度设计值,分析GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》中关于轴心受压承载力计算公式的适用性。研究结果表明:随着纵筋配筋率、钢筋强度和混凝土强度的提高,轴压短柱的峰值荷载增大;轴压短柱峰值应变随混凝土强度提高而减小,随钢筋强度提高而略有增大,纵筋配筋率和长细比对峰值应变影响较小;HRB600钢筋抗压强度设计值取为500 MPa,HRB600钢筋混凝土短柱与普通钢筋混凝土短柱的受力性能相似,轴心受压承载力可以按照GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》中规定的受压承载力公式进行计算,具有足够的安全储备。     

高温对混合砂浆力学性能影响研究

对四种不同强度等级(M2.5,M5,M7.5和M10)的混合砂浆试块,经历200℃4,00℃,600℃和800℃四种不同温度,采用自然冷却和喷水冷却方式后进行了强度试验,得到了两种冷却方式后砂浆试块强度随温度变化的曲线及高温后砂浆强度的拟合公式,分析了砂浆强度的影响因素及高温后砂浆强度的退化机理。研究表明,经历温度越高,砂浆强度降低越大。对于同种砂浆,经历相同温度后,不同的冷却方式对强度也有较大的影响。研究结果为高温后砌体结构的安全性评估提供了依据。     

高温后混杂纤维混凝土抗压强度

通过混杂纤维混凝土试块的高温后抗压试验,分析了温度、纤维类别和纤维体积率、混凝土基体强度等级对混凝土高温后抗压强度的影响。结果表明:随着经历温度的升高,混杂纤维混凝土高温后的抗压强度及高温后与常温下抗压强度比在400℃之后下降幅度较大;适宜掺量的钢纤维(1%纤维体积率)和聚丙烯纤维(0.1%纤维体积率)能较好的提高混杂纤维混凝土高温后的抗压强度。在试验研究的基础上,建立了考虑温度、钢纤维和聚丙烯纤维体积率共同影响的高温后混杂纤维混凝土抗压强度计算模型,为纤维混凝土结构的抗火设计及灾后处理提供了理论依据。     

高性能轻骨料混凝土高温后受压本构关系研究

通过对无纤维全轻混凝土、无纤维次轻混凝土、钢纤维全轻混凝土、钢纤维次轻混凝土进行25、200、400、600、800℃五个温度水平的高温后力学性能试验，研究高温作用对未掺钢纤维和掺入不同体积掺量钢纤维增强轻骨料混凝土力学性能的影响。研究结果表明：随受火温度升高，高性能轻骨料混凝土的强度、弹性模量逐渐下降，立方体抗压强度和弹性模量下降幅度大于轴心抗压强度，纵向峰值应变和横向变形逐渐增大，应力-应变曲线渐趋扁平，上升段线性段比例变小，曲线与横轴包围面积逐渐减小;高性能全轻和次轻混凝土均表现出比普通混凝土更好的抗火性能，但是在高温800℃后，高性能轻骨料混凝土也发生了爆裂，掺入钢纤维后并没能消除爆裂现象，但是减小了高温后试块的表面裂缝宽度；钢纤维改善了高温前后轻骨料混凝土的力学性能，使高温前后轻骨料混凝土的弹性模量和峰值应变均有一定程度的提高。通过回归分析，建立高性能轻骨料混凝土的单轴受压分段应力-应变本构方程，其与试验结果吻合较好。     

钢网架螺栓球节点用高强度螺栓过火冷却后力学性能试验研究

螺栓球钢网架结构火灾后,其螺栓球节点用高强度螺栓剩余力学性能对结构整体安全至关重要.通过对螺栓球钢网架常用的10.9 s级40Cr和35CrMn螺栓球节点用高强度螺栓进行过火冷却后力学性能试验,主要控制参数为过火温度和冷却方式,并对其力学性能变化规律进行了分析,得到两种高强螺栓过火冷却后的抗拉强度变化规律.结果表明:4...