高温对活性粉末混凝土高温爆裂行为和力学性能的影响

论文摘要

本文进行了活性粉末混凝土高温爆裂行为、高温后渗透性能和高温后残余力学性能的试验研究。本文首先研究了湿含量和水胶比对高温爆裂的影响,设计了7种不同湿含量和3种水胶比的单掺钢纤维活性粉末混凝土试件,进行高温爆裂试验。爆裂试验后,对未发生爆裂的全部试件进行切割,在剖面上进行混凝土内部渗透试验。在此试验结果的基础上,研究高温作用和水胶比对活性粉末混凝土残余力学性能的影响,进行混杂纤维活性粉末混凝土（聚丙烯纤维+钢纤维）经过200℃、400℃、600℃和800℃高温作用后的残余力学性能试验（残余抗压强度、残余抗拉强度和残余断裂能）。爆裂试验结果表明：湿含量和水胶比是活性粉末混凝土高温爆裂的重要影响因素。当湿含量小于63%时,0.18和0.20水胶比试件爆裂的几率随湿含量的增加而增大；当湿含量小于63%时,试件的爆裂几率随水胶比的降低而增大。内部渗透性试验结果表明：湿含量和水胶比是活性粉末混凝土高温后渗透性能的重要影响因素。同种水胶比下,试件高温后内部渗透系数随湿含量的增加而增大；湿含量相同情况下,低水胶比试件的内部渗透系数要稍大于高水胶比试件的内部渗透系数。高温后残余力学性能试验结果表明：不同水胶比活性粉末混凝土高温作用后的残余力学性能变化规律相一致（都是先增大后减小的规律）。但各残余力学性能的临界点温度（残余力学性能在达到最大值时所对应的温度）不同,与残余抗压强度的400℃临界点温度相比,残余抗拉强度和残余断裂能的临界点温度均为200℃,且经过800℃高温作用后各残余力学性能指标都达到各自最小值。上述试验结果表明：活性粉末混凝土在升温（升温速率10℃-20℃/min）至700℃的过程中会发生高温爆裂,且初次爆裂主要发生在420℃-583℃；经过800℃高温作用后,其残余力学性能表现出不同程度的衰减。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 引言
• 1.1 活性粉末混凝土的由来及基本性能
• 1.1.1 前言
• 1.1.2 活性粉末混凝土的基本性能
• 1.1.3 RPC材料在工程中的应用
• 1.2 超高性能混凝土高温火灾性能研究现状
• 1.3 超高性能混凝土高温后残余力学性能
• 1.4 活性粉末混凝土高温性能试验研究中有待解决的问题
• 1.4.1 湿含量和水胶比对RPC高温爆裂性能影响的研究
• 1.4.2 高温作用和水胶比对RPC残余力学性能影响的研究
• 1.5 本文的设计方案
• 2 试验细节
• 2.1 原材料
• 2.2 混凝土的配合比
• 2.2.1 配合比设计思路
• 2.2.2 高温爆裂及内部渗透性试验的试验配合比
• 2.2.3 混凝土常温下和高温作用后力学性能试验研究的配合比
• 2.3 试件制备工艺
• 2.3.1 试件制作
• 2.3.2 试件尺寸
• 2.3.3 试验设备
• 2.4 试验方法
• 2.4.1 高温爆裂及内部渗透性试验方法
• 2.4.2 混凝土残余强度试验方法
• 2.4.3 混凝土断裂能试验方法
• 3 高温爆裂及高温作用后内部渗透性试验研究
• 3.1 引言
• 3.2 本章试验内容
• 3.3 爆裂试验前试件处理
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 高温爆裂试验过程与现象
• 3.4.2 湿含量对活性粉末混凝土高温爆裂的影响
• 3.4.3 水胶比对活性粉末混凝土高温爆裂的影响
• 3.4.4 湿含量和水胶比对活性粉末混凝土内部渗透性的影响
• 3.5 本章小结
• 4 活性粉末混凝土高温后残余力学性能试验研究
• 4.1 引言
• 4.2 本章试验内容
• 4.3 试验结果与讨论
• 4.3.1 活性粉末混凝土高温后残余抗压强度
• 4.3.2 活性粉末混凝土高温后残余劈裂抗拉强度
• 4.3.3 活性粉末混凝土高温后残余断裂能
• 4.4 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 本学位论文的主要工作与结论
• 5.2 今后的工作及努力方向
• 参考文献
• 附录:部分试验数据
• 作者简历