《高溫對c40高性能混凝土物理力學性能的影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。

1、太原理工大學博士研究生學位論文高溫對C40高性能混凝土物理力學性能的影響研究摘要高性能混凝土具有強度高、耐久性高、工作性和體積穩(wěn)定性好等綜合優(yōu)勢，在土木工程領(lǐng)域已得到廣泛的研究和應(yīng)用。與普通混凝土相比，高性能混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加致密，滲透性低，脆性更大，當遭受火災(zāi)（高溫）作用時，各項性能劣化更加嚴重，甚至發(fā)生剝落、爆裂，重者使建筑物坍塌，對人民生命、財產(chǎn)造成極大的安全隱患。研究高溫對高性能混凝土性能的影響，揭示其劣化演化規(guī)律，提出科學合理的改進方法和措施成為業(yè)界人士的關(guān)注重點。本文優(yōu)選地方原材料，以設(shè)計強度等級

2、為C40的高性能混凝土為研究對象，較為系統(tǒng)地研究了高溫前后混凝土基本物理力學性能的變化規(guī)律，采用宏觀測試與微觀分析相結(jié)合的方法，定性分析與定量分析并重，從微觀、亞微觀角度，深入探討了混凝土高溫性能劣化的規(guī)律、機理及其影響因素，主要內(nèi)容如下：一、高性能混凝土的基本性能試驗研究。本文對高性能混凝土基本性能的試驗研究主要包括拌合物坍落度、表觀密度、立方體抗壓強度、劈裂抗拉強度、軸心抗壓強度、彈性模量及抗氯離子滲透性等。結(jié)果表明，配制的混凝土拌合物流動性大，粘聚性好，勻質(zhì)性好，各項基本力學性能滿足規(guī)范要求，耐久性良好

3、。二、高性能混凝土的高溫力學性能試驗研究。主要研究了不同冷卻方I太原理工大學博士研究生學位論文式對混凝土立方體抗壓強度、劈裂抗拉強度的影響，分析了混凝土立方體抗壓強度、劈裂抗拉強度、軸心抗壓強度、彈性模量及斷裂性能隨溫度的變化規(guī)律。結(jié)果表明，混凝土各項力學性能經(jīng)高溫作用后出現(xiàn)不同程度的劣化，噴淋冷卻較自然冷卻對兩種強度的劣化影響更為顯著；對比高溫前后兩種尺寸立方體（邊長為100mm和150mm）抗壓強度和劈裂抗拉強度，高溫后混凝土的尺寸效應(yīng)與常溫下不同；建立了混凝土彈性模量與溫度，以及抗壓強度與彈性模量隨溫度

4、變化的關(guān)系模型；混凝土的起裂韌度隨溫度變化較小，失穩(wěn)韌度總體隨溫度的升高而下降；建立了混凝土劈裂抗拉強度與失穩(wěn)韌度，以及抗壓強度與斷裂能之間的關(guān)系。三、高性能混凝土的高溫熱物理性能試驗研究。從宏觀上觀察了混凝土經(jīng)不同溫度作用后的表觀特征，研究了混凝土表觀密度隨溫度的變化規(guī)律，不同溫度及恒溫時間對混凝土導熱系數(shù)的影響，對比分析了高溫前后混凝土比熱的不同，探討了混凝土及其內(nèi)部各組分在升降溫過程中熱膨脹率的變化。試驗結(jié)果表明，400℃作用后，試件表明出現(xiàn)明顯裂紋；總體上，混凝土表觀密度和導熱系數(shù)均隨溫度升高而下降，

5、但300℃時，不降反增；建立了表觀密度與導熱系數(shù)的關(guān)系；從室溫到565℃，混凝土高溫下的比熱較高溫后的比熱高，且波動大，DSC曲線上，高溫下混凝土存在兩個明顯的吸熱峰（143℃左右和483℃左右），高溫后無此峰值效應(yīng)；200℃前，混凝土及其各組分的熱膨脹率相差較小，隨著溫度的升高，膨脹率發(fā)生較大變化，其中，硬化漿體膨脹率逐漸減小，砂漿與骨料的體積膨脹率之和與混凝土體積膨脹率不相等；混凝土、骨料及四種硬化漿體的熱膨脹率均隨溫度的降低而減小，冷卻速度不同，膨脹率不同，減水劑減緩了硬化漿體II太原理工大學博士研究生

6、學位論文的膨脹率；熱重-差熱曲線表明，混凝土質(zhì)量在100℃、440℃和710℃左右下降最為明顯。四、高性能混凝土微結(jié)構(gòu)的高溫演化研究。利用壓汞測孔儀、X射線CT掃描儀，對混凝土高溫前后的內(nèi)部微結(jié)構(gòu)進行了定性、定量的分析。混凝土的總孔隙率隨溫度升高而增加；不同溫度作用后，混凝土內(nèi)部孔徑分布發(fā)生變化，300℃前，最可幾孔徑主要為毛細孔（孔徑＜50nm），300℃后，更多集中于大孔（孔徑＞50nm）；高溫前后的混凝土孔隙特征具有多重分形特征，轉(zhuǎn)折孔徑在50nm左右，孔徑范圍一定時，孔體積分維數(shù)隨孔隙率增加而減小，大

7、孔對混凝土抗壓強度影響顯著；建立了混凝土立方體抗壓強度與溫度、孔隙率，以及抗壓強度與大孔孔體積分維數(shù)隨溫度變化的關(guān)系及模型；混凝土CT圖像兩個平面（x-y平面、x-z平面）不同代表層所反映的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本相同，高溫作用后，混凝土內(nèi)孔隙數(shù)量增多，孔徑增大，骨料與漿體界面形成微裂縫并進一步擴展至漿體中，與漿體中孔隙連通；二值化圖像中，混凝土各層孔隙率隨溫度升高總體呈增加趨勢，與壓汞法中對應(yīng)孔徑的孔隙率變化規(guī)律基本一致。本文旨在為高性能混凝土高溫性能的研究奠定較為系統(tǒng)的理論和試驗研究基礎(chǔ)，從宏觀和微觀角度，對后續(xù)有關(guān)

8、高性能混凝土高溫性能的研究提供一定的借鑒和參考。關(guān)鍵詞：高性能混凝土，高溫，物理性能，力學性能，微結(jié)構(gòu)III太原理工大學博士研究生學位論文INFLUENCEOFHIGHTEMPERATUREONPHYSICALANDMECHANICALPROPERTIESOFC40HIGHPERFORMANCECONCRETEABSTRACTHighperformanceconcrete(HPC),withitsc