高温下芳纶纤维混凝土力学性能试验研究
发布时间：2021-11-13 08:12
配制了芳纶纤维（具有阻燃性）高性能混凝土,研究了在0、100℃、500℃、900℃和1 200℃环境下加热2 h后不同放置时间对芳纶纤维混凝土抗压强度的影响,并结合扫描电镜方法分析了混凝土的微观结构变化规律。结果表明,芳纶纤维能够提高混凝土的耐火性;随着芳纶纤维掺量的增加,混凝土的抗压强度呈先增大后减小的趋势,且纤维最佳掺量为5%;随着温度的升高,试件的抗压强度均呈线性下降趋势;低温环境下（0、100℃）,试件放置0 d、7 d、14 d和28 d后的抗压强度基本相同;中高温环境下（500℃和900℃）,放置时间对纤维混凝土的抗压强度有明显影响;高温环境下（1 200℃）,纤维混凝土被烧坏,其抗压强度随着放置时间的延长基本不变化。
【文章来源】：混凝土与水泥制品. 2020,(08)北大核心
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
纤维掺量对0℃作用后放置0 d的混凝土抗压强度的影响
从图2可以看出，随着温度的升高，基准混凝土和芳纶纤维混凝土的抗压强度均逐渐降低，且基本呈线性降低趋势。当温度不高时（100℃），混凝土放置0 d、7 d、14 d和28 d的抗压强度基本相同。当温度为500℃和900℃时，混凝土放置0 d的抗压强度与放置7 d、14 d和28 d的抗压强度差别较大，而放置7 d、14 d和28 d后的抗压强度相差不大。当温度过高时（1 200℃），混凝土的抗压强度随着放置时间的延长基本不变化，这是因为在高温环境下，混凝土已经被“烧坏”，因此，抗压强度并不会随着时间的延长而出现较大变化。此外，从图2还可以看出，在混凝土中掺入芳纶纤维能够有效地提高其耐火性能。例如，在高温（1 200℃）作用结束后，放置0 d、28 d的芳纶纤维混凝土的抗压强度分别是基准混凝土的1.10倍、1.13倍。
图3为掺量5%的芳纶纤维混凝土在不同温度下的SEM图。从图3可以看出，混凝土在初始环境下时，其水泥浆体间结合紧密，结构完整，水化产物状态良好。当混凝土经过100℃的温度作用后，水泥水化浆体结构基本较好，但是已经出现小裂纹，此时裂纹还未贯通，对抗压强度的影响较小。在中高温环境下（500℃、900℃），混凝土材料结构更加松弛，内部出现更多的微裂纹，且水化产物不再连续存在，大部分已经剥落，见图3(c）、图3(d）。在高温环境下时（1 200℃），混凝土已经出现了大量网状并且贯通的裂缝，骨料与其他材料的界面已经出现间隙，见图3(e）。分析原因，在中、高温环境下，混凝土内部的凝胶、Ca(OH)2、CaCO3等水化产物逐渐分解，从而使得混凝土内部的结构被破坏。因此，随着温度的升高，抗压强度逐渐降低。
【参考文献】：
期刊论文
[1]海洋环境下混凝土中钢筋锈蚀机理及监测技术概述[J]. 李哲,金祖权,邵爽爽,徐翔波. 材料导报. 2018(23)
[2]近海环境下钢筋非均匀锈蚀引起混凝土保护层开裂的数值模拟[J]. 邱姜睿,李雁,毛小勇,王圣程,马天宇. 混凝土. 2018(07)
[3]高强钢管混凝土柱的抗火性能研究[J]. 张哲,王柯,张猛. 建筑钢结构进展. 2018(04)
[4]复杂侵蚀环境下透水混凝土耐久性能试验研究[J]. 杨波,高润东,许清风. 土木建筑与环境工程. 2018(03)
[5]受约束预应力混凝土空心板整浇楼面耐火极限试验研究[J]. 韩重庆,许清风,李梦南,陈玲珠. 建筑结构学报. 2018(05)
[6]不同保护措施下CFRP加固混凝土梁耐火性能试验[J]. 胡克旭,侯梦君,高皖扬,董坤,夏静. 哈尔滨工业大学学报. 2018(06)
[7]氯离子侵蚀混凝土结构钢筋锈蚀寿命可靠性[J]. 焦俊婷,杨晟,王晨飞,孟洁平. 混凝土. 2018(03)
[8]冻融循环作用下混凝土构件受压性能损伤试验研究[J]. 常虹,宿晓萍,沙勇. 工业建筑. 2018(03)
[9]再生骨料构成对混凝土性能的影响[J]. 成高立,李晓光. 硅酸盐通报. 2018(03)
[10]端部约束钢管混凝土柱耐火性能研究[J]. 王广勇,邱仓虎,王力. 建筑结构. 2018(04)
本文编号：3492669
【文章来源】：混凝土与水泥制品. 2020,(08)北大核心
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
纤维掺量对0℃作用后放置0 d的混凝土抗压强度的影响
从图2可以看出，随着温度的升高，基准混凝土和芳纶纤维混凝土的抗压强度均逐渐降低，且基本呈线性降低趋势。当温度不高时（100℃），混凝土放置0 d、7 d、14 d和28 d的抗压强度基本相同。当温度为500℃和900℃时，混凝土放置0 d的抗压强度与放置7 d、14 d和28 d的抗压强度差别较大，而放置7 d、14 d和28 d后的抗压强度相差不大。当温度过高时（1 200℃），混凝土的抗压强度随着放置时间的延长基本不变化，这是因为在高温环境下，混凝土已经被“烧坏”，因此，抗压强度并不会随着时间的延长而出现较大变化。此外，从图2还可以看出，在混凝土中掺入芳纶纤维能够有效地提高其耐火性能。例如，在高温（1 200℃）作用结束后，放置0 d、28 d的芳纶纤维混凝土的抗压强度分别是基准混凝土的1.10倍、1.13倍。
图3为掺量5%的芳纶纤维混凝土在不同温度下的SEM图。从图3可以看出，混凝土在初始环境下时，其水泥浆体间结合紧密，结构完整，水化产物状态良好。当混凝土经过100℃的温度作用后，水泥水化浆体结构基本较好，但是已经出现小裂纹，此时裂纹还未贯通，对抗压强度的影响较小。在中高温环境下（500℃、900℃），混凝土材料结构更加松弛，内部出现更多的微裂纹，且水化产物不再连续存在，大部分已经剥落，见图3(c）、图3(d）。在高温环境下时（1 200℃），混凝土已经出现了大量网状并且贯通的裂缝，骨料与其他材料的界面已经出现间隙，见图3(e）。分析原因，在中、高温环境下，混凝土内部的凝胶、Ca(OH)2、CaCO3等水化产物逐渐分解，从而使得混凝土内部的结构被破坏。因此，随着温度的升高，抗压强度逐渐降低。
【参考文献】：
期刊论文
[1]海洋环境下混凝土中钢筋锈蚀机理及监测技术概述[J]. 李哲,金祖权,邵爽爽,徐翔波. 材料导报. 2018(23)
[2]近海环境下钢筋非均匀锈蚀引起混凝土保护层开裂的数值模拟[J]. 邱姜睿,李雁,毛小勇,王圣程,马天宇. 混凝土. 2018(07)
[3]高强钢管混凝土柱的抗火性能研究[J]. 张哲,王柯,张猛. 建筑钢结构进展. 2018(04)
[4]复杂侵蚀环境下透水混凝土耐久性能试验研究[J]. 杨波,高润东,许清风. 土木建筑与环境工程. 2018(03)
[5]受约束预应力混凝土空心板整浇楼面耐火极限试验研究[J]. 韩重庆,许清风,李梦南,陈玲珠. 建筑结构学报. 2018(05)
[6]不同保护措施下CFRP加固混凝土梁耐火性能试验[J]. 胡克旭,侯梦君,高皖扬,董坤,夏静. 哈尔滨工业大学学报. 2018(06)
[7]氯离子侵蚀混凝土结构钢筋锈蚀寿命可靠性[J]. 焦俊婷,杨晟,王晨飞,孟洁平. 混凝土. 2018(03)
[8]冻融循环作用下混凝土构件受压性能损伤试验研究[J]. 常虹,宿晓萍,沙勇. 工业建筑. 2018(03)
[9]再生骨料构成对混凝土性能的影响[J]. 成高立,李晓光. 硅酸盐通报. 2018(03)
[10]端部约束钢管混凝土柱耐火性能研究[J]. 王广勇,邱仓虎,王力. 建筑结构. 2018(04)
本文编号：3492669
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