钢纤维混凝土的高温爆裂行为与渗透性演变特征

论文摘要

本文进行了钢纤维高性能混凝土高温爆裂性能和高温后渗透性能的试验研究。本文首先研究了钢纤维对高温爆裂的影响,设计了不同含湿量和钢纤维掺量,进行空白混凝土和钢纤维混凝土高温爆裂试验。爆裂试验后,对未发生爆裂的代表性试件进行切割,在剖面上进行内部裂纹观察及混凝土内部渗透试验。为了对比高温作用后混凝土内部渗透性与混凝土表层渗透性,特补充进行钢纤维混凝土高温后表层渗透性试验。在此试验结果的基础上,进一步配制空白混凝土和适宜掺量的钢纤维混凝土,测定它们在不同冷却制度作用后的渗透性。同时采用相同试验方法,进行空白混凝土、钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土和混杂纤维混凝土（聚丙烯纤维+钢纤维）不同冷却制度作用后的渗透性对比试验。爆裂试验结果表明:含湿量是高性能混凝土高温爆裂的主要影响因素,随着含湿量的升高,混凝土发生爆裂的几率增大。单掺钢纤维可以有效减少混凝土高温爆裂的发生。爆裂后渗透试验结果表明:高温后混凝土的渗透系数激增,并且随含湿量的增大,呈上升趋势。钢纤维有效地降低了高温后混凝土渗透性增大的幅度。混凝土内部渗透系数变化能较好地反映混凝土的内部高温损伤。冷却制度对混凝土高温后渗透性能的影响是显著的。在相同目标温度下,洒水30 min冷却和水淬冷却后的渗透系数皆高于自然冷却后的,水淬冷却对高温后混凝土内部损伤最严重,渗透系数最大。试验表明,经历200℃～600℃高温不同冷却制度作用后,钢纤维能够有效地降低渗透系数增大的幅度。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 火灾高温对高性能混凝土的影响
• 1.1.1 高性能混凝土的高温爆裂机理
• 1.1.2 高性能混凝土高温后残余力学性能
• 1.1.3 高性能混凝土高温后渗透性能研究
• 1.1.4 高性能混凝土高温后微观结构
• 1.1.5 受火中高性能混凝土的孔压力
• 1.2 纤维对火灾高温后高性能混凝土性能影响研究现状
• 1.2.1 单掺聚丙烯纤维对高性能混凝土高温性能的影响
• 1.2.2 单掺钢纤维对高性能混凝土高温性能的影响
• 1.2.3 掺加混杂纤维对高性能混凝土高温性能的影响
• 1.3 纤维增韧高性能混凝土高温性能研究中有待解决的问题
• 1.3.1 钢纤维对混凝土高温爆裂的影响
• 1.3.2 高性能混凝土高温后渗透性能的研究
• 1.3.3 不同冷却制度作用后混凝土高温后渗透性能研究
• 1.4 本文的方案设计
• 2 原材料、试件制作与试验方法
• 2.1 原材料
• 2.2 混凝土的配合比
• 2.2.1 高温爆裂、内部裂纹观察及高温后渗透试验配合比
• 2.2.2 不同冷却制度作用后混凝土渗透试验配合比
• 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 渗透试验
• 2.4.2 不同冷却制度试验
• 3 钢纤维混凝土高温爆裂及高温后渗透试验研究
• 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 内部裂纹观察与分析
• 3.4.3 含湿量对高性能混凝土高温爆裂的影响
• 3.4.4 钢纤维对高性能混凝土爆裂的影响
• 3.4.5 钢纤维对高温后混凝土渗透性的影响
• 3.5 本章小结
• 4 不同冷却制度作用后混凝土渗透性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 本章试验内容
• 4.3 试验过程与现象
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 钢纤维混凝土不同冷却制度作用后的渗透性能
• 4.4.2 单掺钢纤维、聚丙烯纤维和混杂纤维混凝土不同冷却制度作用后的渗透性能
• 4.5 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 本学位论文的主要工作及结论
• 5.2 今后的工作及努力方向
• 参考文献
• 作者简历