超高性能混凝土的火灾爆裂研究.docx
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1、超高性能混凝土的火灾爆裂研究 摘 要 随着社会经济的发展,我国对混凝土的应用非常广泛,超高性能混凝土,以其突出的优点如超高强度与超高耐久性等,符合可持续发展战略,是混凝土科技发展的主要方向之一。近年来,UHPC的火灾高温性能吸引了广泛关注。由文献综述可知,高温会引发UHPC的爆裂和力学强度改变。爆裂主要由蒸汽压机理限制,蒸汽来源于内部游离水,高的内部湿含量往往导致猛烈的高温爆裂,有效的抑制措施是掺加聚合物纤维如聚丙烯纤维。关于钢纤维对UHPC抗高温爆裂性的影响,还存在争议。高温作用后UHPC的残余强度在常温至300或400范围内有所增长,而在更高的温度下则为单调下降。残余强度增长是高温促进混凝
2、土内部的一系列化学改变所引起。最新探讨发觉,组合养护是有效改善UHPC火灾高温性能的新方法,可避开爆裂发生。 关键词 火灾;爆炸荷载;结构平安;影响作用;加固修复 1 超高性能混凝土的火灾爆裂探讨 法国探讨人员开展了一种超高性能混凝土的火灾爆裂性能的试验探讨。介绍了一种超高性能混凝土在火灾下的性能。通过混合聚丙烯纤维和粉末或丙烯酸纤维等具有合成添加剂的多种组合物来制备样品。对棱镜试样的喷灯试验表明,小的聚丙烯纤维在耐火方面更有效。加热后的扫描电子显微镜视察,揭示了聚丙烯纤维和丙烯酸纤维在蒸发过程中的显著行为差异。在350加熱循环之后的压汞孔隙度探讨表明,混凝土孔隙度不是确定给定材料成分是否具有
3、反抗火灾爆裂性能的充分参数。探讨提出了与孔径分布有关的临界因子,并估算其临界值,在该临界值下,材料易发生火灾爆裂的概率特别高1。 2 UHPC火灾高温探讨的主要关注点 当UHPC建立的建筑结构遭遇火灾时,确保火灾平安性的一个重要前提是混凝土不能发生高温爆裂。假如发生严峻的高温爆裂,其后果往往是构件或结构物在高温下发生灾难性垮塌,对人身财产的危害极大。因此,UHPC高温爆裂的现象、影响因素、规律乃至机理,正在成为国内外探讨关注的焦点。此外,UHPC的强度在高温下也并不像一般混凝土或高性能混凝土那样呈现简洁的单调下降趋势,而是既有上升、也有降低的困难改变趋势。虽然混凝土材料的火灾高温探讨涉及强度下
4、降、爆裂、开裂、变形等内容,但就UHPC而言,主要关注点是高温爆裂和强度改变。 3 火灾与爆炸对混凝土结构构件的破坏机理 火灾与爆炸对混凝土柱的影响。在火灾事故中,柱构件外表变黑、局部混凝土脱落,清洗表面可发觉柱身的裂缝。由于混凝土的特性,在高温下混凝土受热膨胀使之产生裂缝、粉化剥落、露筋等现象。在爆炸事故中,柱身开裂,局部混凝土脱落露筋,造成柱构件损伤与爆炸源的距离有关,且由于混凝土柱为竖向构件且四周通透,爆炸产生的能量对柱的作用面较小,但其瞬时的荷载快速而猛烈,致使混凝土柱产生开裂、露筋等现象。火灾与爆炸对混凝土梁的影响。在火灾事故中,梁底表面呈浅黄色,有明显粗裂缝网,且出现大面积的粉化露
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