高温后喷水冷却的高强度混凝土力学性能试验研究

发布时间：2020-03-21 01:20

【摘要】：高强混凝土抗压强度高、比一般混凝土孔隙率低、密度大、密实性能好、抗渗、抗冻性都由于普通混凝土。高强混凝土的各项优点使之易于实现截面优化,增大建筑使用空间,减轻结构自重。随着高强度混凝土在现代高层和大跨度工程及重要工程的关键部位运用及近年来该类建筑物频繁发生火灾情况,高强度混凝土在高温后多经消防措施扑灭及人工喷水冷却致使温度骤降,研究其性能指标随温度场变化在喷水冷却后的劣化、材料损伤破坏及力学性能变化规律具有重大意义。本文通过试验研究的方法,对高温后喷水冷却高强混凝土材料的力学性能做进一步的深入研究。首先,制作C60、C70、C80标号的共117个高强混凝土标准棱柱体在20℃、及火灾高温为200℃、400℃、600℃、800℃、在恒温时长为60min、90min、120min等因素及采用喷水冷却方式的作用下,进行高强混凝土试件试验,试件处理后观察试其颜色变化、裂缝发展等表观特征,寻求高温喷水冷却后烧失率变化规律。对喷水冷却的高强混凝土试件进行轴心受压试验,观察试件的破坏过程与破坏形态。基于各实测的实验数据分析高温后高强混凝土的抗压强度、应力应变全过程曲线、峰值应力及峰值应变、弹性模量、耗能等随温度及恒温时长的变化规律。研究表明:高温后喷水冷却的高强混凝土表面颜色发生改变,并伴随龟裂现象,随着温度的升高或恒温时长的增加,烧失率逐渐增大,高强混凝土的抗压强度和弹性模量大幅降低,峰值应力减小,峰值应变增大,破坏时耗能降低。最后,通过以上试验得出的规律,对火灾后喷水冷却的高强混凝土的评估鉴定方法提出了初步探讨,通过火灾后高强混凝土的表观特征及烧失率来判断受火温度,根据不同的受火时长对应不同的强度折减系数,可初步计算出火灾后高强混凝土的剩余抗压强度。这对火灾后高强混凝土结构的评估加固与评估具有一定的参考意义。
【图文】：

照片,试件制作

的搅拌机搅拌至均匀后，，搅拌过程中再加入粗骨料，水和萘系高强减水剂于最后缓慢加逡逑入，３？５ｍｉｎ后便可入模浇筑，浇筑入模后采用震动台配合振捣。所有试件在混凝土拌逡逑制基地统一浇筑，置入标准条件下养护２８ｄ，试件的浇筑及养护照片见图２－１。逡逑１１逡逑

喷水冷却,高温后,试件,方式

XuXuｉ逡逑r-Ｋ逦１邋ｐ邋＾：ｊ逦：：逡逑图２－２升温设备逡逑Ｆｉｇ．２－２邋Ｈｅａｔｉｎｇ邋ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ逡逑试件升温过程中，当设备炉内温度超过２００°Ｃ时，设备炉门冒出少量水蒸气，说明出现混凝土逡逑高温蒸发自由水的情况。温度为２００°Ｃ？４００°Ｃ时，水蒸气增多并凝结水滴，当温度为４００°ＣＴ５００°Ｃ时，逡逑出现大量水蒸气，分析原因主要是混凝土试件出现高温脱水情况。当温度达到５５０°Ｃ左右时，水蒸逡逑气己基本消散。逡逑２．２．２喷水降温处理过程逡逑试件高温恒温结束后，试件从高温炉膛内取出，移至安全空旷场地，采用高压水枪喷水降温，逡逑可模拟高强混凝土构件火灾持续高温后喷水救火、扑灭火势的符合实际冷却状态下后冷却状态。经逡逑２０ＣＴＣ、４００°Ｃ加温的试件，降温过程中试件表面出现明显雾气，持续：Ｔ４ｍｉｎ后雾气消散；６００°Ｃ、逡逑８０ＣＴＣ加温后的试件，降温过程中表面出现大量雾气并持续疒８ｍｉｎ后消散。逡逑图２－３高温后试件喷水冷却方式逡逑Ｆｉｇ．２－３邋Ｗａｔｅｒｉｎｇ邋ａｆｔｅｒ邋ｈｉｇｈ邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ逡逑２．邋２．邋３试件表面形态特征变化逡逑试件在不同持续时间的高温温度场作用下，混凝土外表面和内部都发生了巨大的物逡逑理变化
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528

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