牺牲混凝土在高温作用下的损伤及机理分析_李杰青
高温(火灾)作用后混凝土材料力学性能研究共3篇
高温（火灾）作用后混凝土材料力学性能研究共3篇高温（火灾）作用后混凝土材料力学性能研究1混凝土作为一种常见的建筑材料，在高温（火灾）作用下其力学性能会受到很大影响。
因此，对混凝土材料在高温作用下的力学性能进行研究具有很大的现实意义和研究价值。
一、高温作用对混凝土材料的力学性能影响1. 抗压强度混凝土材料在高温作用下，其抗压强度会发生很大变化。
当温度升高时，混凝土中的水分会蒸发，水泥基体中的孔隙会扩大，强度会随之降低。
同时，高温会使得混凝土中的骨料发生变形，从而导致混凝土的力学性能发生改变。
实验表明，混凝土在高温（600℃）作用下，其抗压强度下降了70%以上。
2. 弯曲强度混凝土的弯曲强度在高温作用下也会发生很大变化。
高温会导致混凝土中的骨料变形、开裂，从而降低混凝土的弯曲强度。
实验表明，混凝土在高温（600℃）作用下，其弯曲强度下降了90%以上。
3. 抗拉强度混凝土材料在高温作用下，其抗拉强度也会受到很大影响。
高温会导致混凝土中的水分蒸发，骨料发生变形和开裂，从而导致混凝土的抗拉强度下降。
实验表明，混凝土在高温（600℃）作用下，其抗拉强度下降了80%以上。
4. 模量混凝土的模量也会受到高温作用的影响。
当温度升高时，混凝土中水的蒸发会导致孔隙率增大，从而使得混凝土中的弹性模量发生变化。
实验表明，混凝土在高温（600℃）作用下，其模量下降了40%以上。
二、混凝土材料在高温作用下的改进措施1. 添加纤维材料混凝土中添加适量的纤维材料可以增强混凝土的韧性和抗裂性能，从而提高混凝土的耐热性和力学性能。
2. 采用节能材料采用节能材料可以有效减少混凝土在高温作用下的热损失，从而减少混凝土的力学性能下降。
3. 降低混凝土本身的废热混凝土本身生成的废热也会影响混凝土的力学性能，因此可以采用降低混凝土本身的废热的措施，例如使用混凝土降温剂，参照地热深井技术等。
4. 采用复合材料混凝土与钢筋、玻璃钢、碳纤维等进行复合，可以有效提高混凝土的力学性能。
牺牲混凝土在高温作用下的损伤及机理分析_李杰青
Damage and mechanism analysis
of sacrificial concrete under high temperature
Li Jieqing1 Sun Wei1 Jiang Jinyang1 Jin Zuquan2 Zhang Qiaofen3 Li Zheng3 Yu Yingjun1
为了研究牺牲混凝土在高温下的损伤作用机
理，采用 CT 扫描仪对高温处理前后尺寸为 40 mm × 40 mm × 160 mm 的试件进行扫描，对比孔结构 和孔隙率变化． CT 扫描仪能分辨的最小孔径为 10 μm． 同时，采用 XRD 分析牺牲混凝土在高温熔融 后的产物．
2 结果与讨论
2． 1 物理力学性能 测试牺牲混凝土的初始和半小时坍落度，结果
牺牲混凝土的高温性能试验方法如下： 将成型 的试件先标养 28 d，再空养 21 d，将养护好的试件 置于高温炉中，以 10 ℃ / min 的速率升温至目标温 度（ 400，600，800，900，1 000 ℃ ） ，恒温一定时间后 将试件取出，自然冷却至室温． 测试混凝土在高温 处理前后的容重与抗压强度．
（ 1 School of Materials Science and Engineering，Southeast University，Nanjing 211189，China） （ 2 School of Civil Engineering，Qingdao Technological University，Qingdao 266033，China） （ 3 China Construction Second Engineering Bureau Ltd． ，Beijing 100054，China）
混凝土结构常见病害及其成因分析
混凝土结构常见病害及其成因分析混凝土是一种常用的建筑材料，但由于各种因素的影响，混凝土结构往往会出现各种病害。
这些病害若不及时处理，会对建筑物的结构安全和使用寿命产生严重影响。
因此，了解混凝土结构常见病害及其成因分析是非常重要的。
常见病害一：混凝土裂缝混凝土裂缝是混凝土结构常见的病害之一。
其成因主要有以下几个方面：1. 高温影响：在高温作用下，混凝土内部的水分蒸发会导致体积变小，从而引起混凝土收缩，产生裂缝。
2. 温度变化：温度的周期性变化会导致混凝土体积的膨胀和收缩，高温时膨胀，低温时收缩，这种变化会导致混凝土表面产生裂缝。
3. 试验设计不合理：在混凝土结构的设计和施工过程中，如果试验设计不合理，例如在设计或施工中形式控制不当、钢筋比例不合适等，也会引起混凝土裂缝的产生。
常见病害二：混凝土腐蚀混凝土腐蚀是混凝土结构中常见的病害之一，它会导致混凝土的强度下降、钢筋锈蚀，从而影响结构的承载能力。
其成因主要有以下几个方面：1. 饱和度过高：长期暴露在高湿环境中的混凝土，其饱和度会过高，使得混凝土中的氯离子和二氧化碳等物质容易进入混凝土内部，从而反应导致腐蚀。
2. 碳化反应：混凝土中的二氧化碳与水反应生成碳酸，进而与混凝土中的碱性物质反应产生较强的酸性物质，从而导致混凝土腐蚀。
3. 锈蚀物质侵入：混凝土中存在的锈蚀钢筋可能会导致锈蚀物质不断向外扩散，进一步侵蚀混凝土结构。
常见病害三：混凝土剥落混凝土表面的剥落是一种常见的病害，会影响混凝土结构的外观美观和使用寿命。
其成因主要有以下几个方面：1. 龟裂：混凝土内部的收缩应力导致表面龟裂，随着时间的推移，龟裂逐渐变宽，最终导致混凝土剥离。
2. 冻融循环：在寒冷地区，混凝土结构经过多次冻融循环后，冻胀和融化产生的水分会导致混凝土剥落。
3. 化学侵蚀：如受到大气中的酸性物质、化学工业废水等侵蚀，会导致混凝土表面的化学反应，从而引起剥落。
常见病害四：混凝土强度降低混凝土强度降低是一种常见的病害，其成因主要有以下几个方面：1. 不当施工：不合理的施工方法、水灰比不合理、混凝土振捣不均匀等都会导致混凝土的强度降低。
混凝土在高温下的力学性能及原理
混凝土在高温下的力学性能及原理一、引言混凝土是一种广泛使用的建筑材料，其力学性能是建筑结构的重要性能之一。
然而，在高温环境下，混凝土的力学性能会受到不同程度的影响，这直接影响着建筑结构的安全性能。
因此，深入研究混凝土在高温下的力学性能及其原理具有重要的理论和实际意义。
二、混凝土的力学性能混凝土的力学性能主要包括抗压、抗拉、抗弯和抗剪强度。
1. 抗压强度混凝土的抗压强度是指在单位面积上承受的最大压力。
在高温环境下，混凝土的抗压强度会下降，这主要是因为混凝土内部的水分会被蒸发，导致混凝土的孔隙率增加，从而降低了混凝土的密度和抗压强度。
此外，在高温环境下，混凝土中的化学反应也会发生变化，使混凝土的强度下降。
2. 抗拉强度混凝土的抗拉强度是指在拉应力作用下，混凝土中的应力达到破坏时所承受的最大应力。
在高温环境下，混凝土的抗拉强度也会下降，这主要是因为混凝土中的水分蒸发导致混凝土的干燥收缩，从而使混凝土内部产生裂缝，降低了混凝土的抗拉强度。
3. 抗弯强度混凝土的抗弯强度是指在弯曲应力作用下，混凝土中的应力达到破坏时所承受的最大应力。
在高温环境下，混凝土的抗弯强度也会下降，这主要是因为混凝土中的水分蒸发导致混凝土的干燥收缩，从而使混凝土内部产生裂缝，降低了混凝土的抗弯强度。
4. 抗剪强度混凝土的抗剪强度是指在剪切应力作用下，混凝土中的应力达到破坏时所承受的最大应力。
在高温环境下，混凝土的抗剪强度也会下降，这主要是因为混凝土中的水分蒸发导致混凝土的干燥收缩，从而使混凝土内部产生裂缝，降低了混凝土的抗剪强度。
三、混凝土在高温下的原理混凝土在高温下的力学性能下降是由多种因素共同作用导致的。
主要原理如下：1. 混凝土中的水分蒸发在高温环境下，混凝土中的水分会被蒸发，导致混凝土的孔隙率增加，从而降低了混凝土的密度和强度。
此外，水分的蒸发还会导致混凝土的干燥收缩，从而使混凝土内部产生裂缝，降低了混凝土的抗拉、抗弯和抗剪强度。
高温环境下混凝土材料的性能分析
高温环境下混凝土材料的性能分析混凝土是建筑中常用的一种材料，它具有相对较高的强度和耐久性。
然而，在高温环境下，混凝土材料的性能可能会受到严重影响，这对于建筑物的安全性是一个巨大的挑战。
因此，对高温环境下混凝土材料的性能进行分析和研究至关重要。
首先，高温会对混凝土的力学性能产生影响。
正常情况下，混凝土强度较高，但在高温下，混凝土的强度会出现下降的现象。
这是因为高温会导致水分蒸发，使混凝土内部产生空洞和裂缝，进而降低其抗压强度。
此外，在高温下，水泥石中的水合物会发生结构破坏，也会导致混凝土强度的降低。
其次，高温还会对混凝土的耐久性产生影响。
在高温环境下，混凝土材料容易受到化学侵蚀和腐蚀。
例如，高温下氯盐的侵蚀会导致钢筋锈蚀，从而降低混凝土的耐久性。
此外，高温环境下混凝土中二氧化碳和氧气的作用会加速钢筋的腐蚀，使混凝土结构受损更加严重。
另外，高温还会对混凝土的物理性能产生影响。
高温使混凝土膨胀，导致体积的扩张和应力的积累。
当温度超过一定限度时，混凝土内部的热应力会超过其抗拉强度，出现裂缝和破坏。
此外，高温还会引起混凝土的脆性断裂，使其失去韧性。
针对高温环境下混凝土材料的性能问题，可以通过以下方法进行改善和优化。
首先，可以采用掺有高温粉煤灰或矿渣粉等掺合料的混凝土，来提高其抗高温性能。
这些掺合料具有较高的抗热膨胀能力和防火性能，可以减少混凝土在高温下的膨胀和破坏。
其次，可以采用纤维增强混凝土来提高混凝土的韧性和抗裂性能。
纤维可以增加混凝土的拉伸强度和耐热性，减少裂缝和破坏的发生。
此外，还可以通过控制混凝土的配合比和施工工艺来减少高温对混凝土性能的影响。
综上所述，高温环境下混凝土材料的性能分析对于保证建筑结构的安全性至关重要。
高温会对混凝土的力学性能、耐久性和物理性能产生不利影响，容易导致混凝土的破坏和失效。
因此，我们需要通过优化材料配比和掺合料选择，采用纤维增强混凝土等措施来提高混凝土的抗高温性能。
只有这样，才能确保建筑物在高温环境下的安全运行。
混凝土的高温性能研究
混凝土的高温性能研究随着高温环境下建筑结构遭受破坏的案例不断增加，研究混凝土的高温性能变得至关重要。
本文将探讨混凝土在高温下的性能和相关研究成果。
一、研究背景混凝土作为一种重要的建筑材料，其性能在高温环境下的表现关系到建筑结构的安全性和耐久性。
由于高温条件下混凝土内部水分蒸发、材料结构发生变异等因素的作用，混凝土的力学性能以及耐火性能都会发生明显变化。
二、混凝土的高温行为1. 力学性能高温会对混凝土的抗压强度、抗拉强度和弯曲强度产生不同程度的影响。
研究发现，在高温作用下，混凝土的强度可能出现下降，部分原因是因为水分蒸发导致材料内部空洞增大。
此外，高温还可能引起混凝土内部的微观裂缝形成，从而降低其力学性能。
2. 耐火性能混凝土的耐火性能是指材料在高温下能够保持其结构完整性和力学性能的能力。
随着高温的升高，混凝土可能会发生脱水、水化产物分解、孔隙增大等现象，从而导致结构破坏。
因此，提高混凝土的耐火性能成为研究的重点。
三、混凝土高温性能研究方法1. 实验方法通过在实验室中对混凝土进行高温暴露试验，可以研究其力学性能和耐火性能的变化规律。
实验中通常采用热失重法、超声波法、X射线衍射等技术手段对混凝土进行分析和检测。
2. 数值模拟方法数值模拟方法可以通过建立适当的模型和参数来预测混凝土在高温下的行为。
该方法可以提供相对快速和经济的手段，用于评估不同温度条件下混凝土的性能。
四、混凝土高温性能改善方法1. 材料改性通过添加一些改性剂或添加剂，可以显著改善混凝土的高温性能。
例如，添加纤维增强材料可以提高混凝土的抗裂性能和抗温梯度性能。
添加膨胀剂可以减少混凝土内部应力的积累。
2. 结构优化通过优化结构设计和构造方法，可以减少混凝土在高温条件下的受热面积，降低混凝土的高温暴露时间。
合理的结构构造可以提高混凝土在高温下的耐久性能。
五、混凝土高温性能研究进展近年来，国内外学者对混凝土的高温性能进行了广泛的研究。
研究成果表明，通过改变混凝土配比、添加适当的改性剂和添加剂，可以有效提高混凝土在高温下的力学性能和耐火性能。
混凝土在高温下的变化
混凝土在高温下的变化混凝土是一种常用的建筑材料，其在高温环境下的性能变化一直备受关注。
随着现代建筑对强度、耐久性和耐火性的要求日益增加，混凝土在高温下的行为和性能变化研究变得尤为重要。
本文将探讨混凝土在高温下的变化，并讨论它对结构的影响。
在高温下，混凝土容易遭受热膨胀、干燥收缩和脆化等问题。
首先，高温会导致混凝土内部的水分蒸发，从而引起干燥收缩。
这种干燥收缩会导致混凝土表面出现裂缝，影响其力学性能和耐久性。
其次，高温还会导致混凝土发生热膨胀。
混凝土主要由水泥胶凝材料和骨料组成，当温度升高时，水泥基体中的水分会蒸发并变为水蒸气，从而产生膨胀压力。
由于混凝土的热膨胀系数较大，这种热膨胀压力可能引起混凝土的开裂和变形，进而影响结构的稳定性和可靠性。
此外，高温还会引起混凝土的化学变化。
在高温下，水泥基体中的水化产物会发生热分解和脱水反应，从而降低混凝土的强度和稳定性。
研究表明，当混凝土暴露在高温下时，其强度和刚度会显著下降，甚至可能完全失去结构的承载能力。
此外，高温还会引发混凝土的脆性断裂。
在高温下，混凝土的骨料会因热膨胀和热应力而受损，从而降低混凝土的韧性和抗冲击性能。
这种脆性断裂会导致混凝土结构发生突然破坏，增加了人身安全和财产损失的风险。
针对混凝土在高温环境下的变化和问题，研究人员提出了一系列的应对措施。
首先，可以采用添加剂来改善混凝土的耐高温性能，例如使用膨胀剂来减缓热膨胀和热应力的产生。
此外，还可以通过改变混凝土的配合比、增加骨料的热稳定性和提高水化产物的抗热分解能力来增强混凝土的高温抗性。
除了改变混凝土的配合比和添加剂，还可以采取一些结构设计措施来减少混凝土在高温下的变化。
例如，可以增加混凝土结构的保护层厚度，降低混凝土表面的温度升高速度，从而减少混凝土的热膨胀和裂缝的发生。
此外，还可以采用适当的隔热材料和保温措施来减少混凝土结构受高温影响的程度。
总的来说，混凝土在高温下的变化主要体现在热膨胀、干燥收缩、化学变化和脆性断裂等方面。
混凝土高温爆裂机理的数值分析研究
的细 节 。
关键 词 ： 数值模拟 ； 混凝土 ： 高温 ： 爆裂
中 图分 类 号 ：Ｕ ２ Ｔ ５８
文献 标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：０ １７ ２ ２ １） １０ ０ — ４ １０ — ０ Ｘ（０ １ ０ — ０ １０
Ｎｕ ｅ ｉａ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｈ ｅ ｈ ｎ ｓ ｆ ｅ ｐ ｏ ｉ ｅ ｓ ａ ｌ ｇ ｉ ｅ ｔ ｄ ｃ ｎ ｒ ｔ ｍ ｒｃ ｌ ａ ａ ｙ ｉ ｆ ｔ ｅ ｍ ｃ ａ ｉｍ ｏ ｘ ｌｓｖ ｐ ｌ ｎ ｎ ｈ ａ ｅ ｏ ｃ ｅ ｅ ｉ
危 害 到建 筑 结 构 的整 体 性 ， 而对 人们 的 生 活 或 生 产 构 成 极 大 的 隐 患 。 目前 为 止 ， 于 混 凝 土 高 温 爆 裂 的 机 理 还 难 以 达 成共 识 。 从 到 关 在
前期工作 的基础上 ， 利用数值模拟手段对混凝十高温爆裂的机 理进行 更深层 次的分析 ， 力图揭示 实验 中所难 以获得 的材料 内部发生
湿热环境下钢筋混凝土柱的化学腐蚀破坏机理分析
湿热环境下钢筋混凝土柱的化学腐蚀破坏机理分析随着经济的发展和人们对建筑质量的要求不断提高，钢筋混凝土是现代建筑中广泛使用的结构材料之一，但由于柱子在实际使用过程中，长期受到各种环境因素的侵蚀，其强度和抗震性能逐渐下降，对建筑的安全性产生威胁。
特别是湿热环境下，钢筋混凝土柱的化学腐蚀破坏比较严重。
因此，本文将从化学腐蚀的机理入手，探讨湿热环境下钢筋混凝土柱的化学腐蚀破坏机理。
1. 湿热环境对钢筋混凝土柱的影响湿热环境会通过酸碱反应、氧化还原反应等化学作用与钢筋混凝土柱进行化学反应，导致柱体内产生化学物质的沉淀和钢筋表面出现锈迹，从而转化为化学腐蚀，导致钢筋混凝土柱的性能下降、结构破坏。
2. 化学腐蚀机理2.1 钢筋的腐蚀钢筋的腐蚀主要是由于钢表面的氧化物与化学物质反应，形成一层覆盖在钢表面的氧化物层，使得钢表面的铁原子被氧元素替代，而失去电子，并产生一些离子。
这些离子与空气、水反应，使得钢表面的氧化层变厚，出现腐蚀状况。
2.2 混凝土的腐蚀混凝土的腐蚀是由于混凝土中的水分和二氧化碳、氧气反应，将混凝土中的碱性物质中和，导致其PH值下降。
随着PH值的降低，混凝土中的铝酸盐、硅酸盐等物质便会与空气中的盐酸等进一步发生反应，产生化学物质，形成新的石质产物，这些产物在柱体中聚集会导致柱子的膨胀，从而引起钢筋表面的腐蚀。
3. 湿热环境下防止钢筋混凝土柱的化学腐蚀3.1 措施一：加固柱体结构对于已经受损的钢筋混凝土柱采取加固措施。
一般采用红外线光谱法等检测技术，选用高强度、耐腐蚀、耐磨损的复合材料加固柱体，这样既可以加强柱体的承载能力，又能够防止柱体结构进一步损坏。
3.2 措施二：改善热湿环境由于热和湿是化学腐蚀的两个主要因素，因此改善热湿环境能够有效地防止钢筋混凝土柱的化学腐蚀。
比如，在设计房间时可以采用保温隔热材料，避免房间在高温、高湿的情况下出现凝结现象，减少房间内空气中的二氧化碳与混凝土反应的机会，从而防止柱子的化学腐蚀。
高温下混凝土的性能与安全问题
高温下混凝土的性能与安全问题混凝土是建筑领域中最常用的材料之一，它的性能与安全问题一直备受关注。
然而，在高温环境下使用混凝土时，其性能与安全性可能会受到很大的影响。
本文将讨论高温下混凝土的性能变化以及可能出现的安全问题，并提供相应的解决方法。
一、高温对混凝土性能的影响1. 抗压强度降低高温会导致混凝土中水分的蒸发，从而使混凝土变干。
这将导致混凝土的抗压强度降低。
实验表明，当混凝土暴露在高温环境下时，其抗压强度可能会降低约10%至30%。
2. 断裂韧性减弱高温下的混凝土会发生微裂纹，这会导致其断裂韧性减弱。
混凝土在高温下变得更脆弱，容易出现裂缝和破碎。
3. 膨胀与收缩当混凝土在高温下暴露时，其中的水分会蒸发并形成蒸汽。
蒸汽的生成会导致混凝土内部发生膨胀，从而引起混凝土的体积增大。
而在高温环境下冷却时，混凝土会发生收缩，容易引发开裂。
二、高温下混凝土的安全问题1. 结构损坏高温会导致混凝土的抗压强度降低，从而增加了结构的风险。
在高温环境中，建筑物的承载能力可能会受到影响，存在结构损坏的风险。
2. 裂缝与剥落混凝土在高温环境中容易出现裂缝和剥落。
由于混凝土的断裂韧性减弱，裂缝可能会逐渐扩大，甚至导致混凝土的剥落，从而危及建筑物的安全性。
3. 钢筋的腐蚀高温下混凝土的膨胀与收缩会导致钢筋产生应力，从而加速钢筋的腐蚀。
如果钢筋腐蚀加剧，将对结构的稳定性产生负面影响。
三、高温下混凝土的解决方法1. 混凝土配方的优化可以通过优化混凝土配方来提高其在高温下的性能。
例如，可以添加一定比例的纤维材料来增强混凝土的韧性。
此外，在配方设计中加入特殊的掺合料，如粉煤灰和硅灰，可以改善混凝土的抗高温性能。
2. 环境调控在高温环境下，应尽量进行降温处理，如增加遮阳设施、喷水降温等，以减少混凝土的暴露程度。
此外，可以通过合理的绝热措施，如增加保温层，减少混凝土的温度升高。
3. 结构设计的优化针对高温环境，可以对结构进行合理的设计优化。
高温材料损伤与失效机理研究
高温材料损伤与失效机理研究一、引言随着经济的快速发展，高温工程材料的需求也越来越大。
而在高温环境下，材料的损伤与失效极易发生，这将严重影响高温环境下的材料性能和寿命，甚至可能导致设备的停产。
因此，研究高温材料的损伤与失效机理对于提高材料的稳定性和可靠性至关重要。
二、高温材料的损伤高温材料在遭受高温环境的作用下，往往会发生损伤。
材料的损伤主要体现在以下几个方面：1、高温氧化在高温氧化环境下，材料容易发生氧化反应，这会引起材料的烧蚀、结构的变化和质量的降低。
2、高温腐蚀高温腐蚀主要是指在高温、高压和强氧化或还原气氛下，材料表面出现的腐蚀现象。
高温腐蚀是材料在使用过程中面临的主要挑战之一。
3、热疲劳高温下，材料的热膨胀系数会发生变化，从而会引起材料的热应力。
如果材料受到周期性的热应力，就会导致材料的热疲劳。
三、高温材料的失效机理高温材料的失效机理主要包括以下几个方面：1、高温氧化失效高温材料在高温氧化环境下容易遭受氧化失效，主要表现为材料表面的烧蚀、颜色变化、质量降低等。
2、高温腐蚀失效高温下，材料容易受到高温、高压和强氧化或还原气氛的腐蚀，从而导致材料的失效。
3、热疲劳失效高温下，材料容易受到周期性的热应力，从而导致热疲劳。
热疲劳会导致材料的晶体结构发生改变，破坏材料的内部结构，进而引起失效。
四、高温材料的损伤与失效预防为了有效预防高温材料的损伤与失效，需要采取以下措施：1、优化材料的组成和结构，使其更适合高温环境下的使用。
2、防止高温腐蚀，采取腐蚀抑制措施或改变环境气氛。
3、降低材料受到热应力的程度，采取合适的散热措施或改变材料的形状。
4、及时检测材料的损伤程度和变化趋势，采取针对性的修复或更换措施。
五、总结高温材料的损伤与失效是一个复杂的问题，需要从材料本身、作用环境、应用要求等多个方面加以考虑。
只有深入研究材料的损伤与失效机理，并采取有效的预防措施，才能确保高温工程材料在高温环境下的长期、稳定使用。
牺牲混凝土在高温作用下的损伤及机理分析
（ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｃｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ Ｂ ｕ ｍａ ｕ Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｂｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ５ ４ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ：Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄｙ ｔ ｈ ｅ ｋ ｅ ｙ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ。ｐ ｒ ｏ ｐｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｅ ｖｏ ｌ ｕｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｅ ｖ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ ｓ ａ ｃ —
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摘要 ：为 了研 究牺牲 混凝 土 的关键 性能 以及 高 温 下 性 能演 变 与演 变机 理 ， 采用 １ ０ ５ ｏ Ｃ失 重指标 和 ｘ 射 线荧光分 析 仪测试 牺牲 混凝 土 的 自由水含 量 和 化 学组 成 ， 并 采用 抗 压 强度 指 标 、 计 算机 断层 扫描仪 和扫 描 电镜 研 究 了聚丙 烯纤维 对高 温作 用 下牺 牲 混凝 土 强度 、 孔 结构 和 微 观形 貌 的 影 响． 试 验 结果表 明， 制备 的牺牲 混凝 土具 有 良好 的流 动 性和 力 学 性 能 ， 自由水 的质 量 分数 仅 为 ４ ． ４ ％， 而Ｓ ｉ Ｏ 和 Ｆ ｅ ０ 的质量分 数则 分 别 达 到 ４ ８ ． ８ ％和３ ０ ． ０ ％， 满足 第 三代 核 电站 的基 本 要 求． 随 温度 升高 ， 牺牲 混凝 土 中的 Ｆ ｅ ： Ｏ 逐 步还 原为 Ｆ ｅ ， Ｏ ， 混凝 土表 面 逐 渐疏 松 ， 同时微 细裂 缝 和 宽大 裂缝增 多 ， 孔 隙率 最 多增加 了 ３ １ ． ３ ％～ ４ ２ ． ８ ％， 而９ ０ ０ ｏ Ｃ时牺牲 混 凝 土抗 压 强度 则 降低 为初始 强度 的 ２ ７ ． １ ％～ ３ ３ ． Ｏ ％． 聚丙 烯 纤 维 的掺 加 降低 了牺 牲 混凝 土 的流 动 性和 强度 ， 但 其 高 温残余 抗压 强度 提高 了 ５ ％～ ８ ％， 且试 件在 高 温下不爆 裂． 关键 词 ： 牺 牲 混凝 土 ； 聚 丙烯 纤维 ； 自由水 ； 孔 隙率 ； 强度 ；抗爆 裂性 能 中图分 类号 ： Ｔ Ｕ５ ２ ８ 文献标 志 码 ： Ａ 文章编 号 ：１ ０ ０ １ — ０ ５ ０ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ － ０ ５ ９ ９ － ０ ５
混凝土高温爆裂
混凝土高温爆裂混凝土高温爆裂是指在混凝土结构或构件在高温环境下，由于温度变化引起的内部应力超过其承受能力而导致的破裂现象。
这种现象在建筑、桥梁、道路等基础设施工程中经常会发生，对工程的安全性和稳定性造成了严重影响。
本文将从混凝土高温爆裂的原因、影响以及预防措施等方面进行探讨。
首先，混凝土高温爆裂的主要原因是由于材料性能和温度的相互作用引起的内部应力。
混凝土在高温下会发生体积膨胀，导致内部压力增大。
而混凝土又是一种脆性材料，其抗拉强度较低，这就使得在高温下产生的内部应力容易导致破裂。
此外，混凝土内部的水分在受热后会蒸发，从而引起干缩效应。
这种干缩效应会使得混凝土产生内部拉应力，进一步削弱其抗拉强度，增加爆裂风险。
混凝土高温爆裂给工程带来了严重的影响。
首先，高温爆裂会减弱混凝土的承载能力，威胁到工程的结构安全性。
其次，破裂的混凝土会导致工程的使用寿命缩短，增加了维修和更换的成本。
最重要的是，高温爆裂还会引起火灾的蔓延，对人员和财产造成巨大的损失。
为了预防混凝土高温爆裂，需要采取一系列的措施。
首先，应在工程设计中充分考虑高温条件下的混凝土材料选择和施工方式。
例如，在混凝土配合比设计时应选择抗温性能较好的材料，并加入适量的掺合料和纤维材料来提高混凝土的抗裂性能。
其次，在施工过程中需要严格控制混凝土的浇筑温度和环境温度，避免出现温度差异过大的情况。
此外，在施工结束后还应加强养护措施，使混凝土逐渐适应高温环境，减小应力集中。
此外，工程使用阶段也需要注意混凝土高温爆裂的问题。
一旦出现高温情况，应及时采取措施降低混凝土的温度。
例如，可以喷水降温或者利用其他冷却设备加强降温效果。
另外，定期检查和养护混凝土结构，发现裂缝和损伤应及时修复，避免进一步加剧问题。
总之，混凝土高温爆裂是建筑工程中常见的问题，有着重要的研究和防范价值。
通过加强对混凝土高温爆裂的原因和机理的研究，可以采取有效的措施预防其发生，提高工程的安全性和稳定性。
混凝土在高温环境下的性能变化研究
混凝土在高温环境下的性能变化研究一、引言混凝土是建筑结构中最常用的材料之一，但是在高温环境下，混凝土的性能会发生变化，因此对混凝土在高温环境下的性能变化进行研究具有重要的意义。
本文将从混凝土在高温环境下的力学性能、物理性能、化学性能等方面进行探讨。
二、混凝土在高温环境下的力学性能变化1. 强度变化混凝土在高温环境下，其强度会发生变化。
研究表明，当混凝土在高温环境下暴露时间较短时，强度会有所提高。
但是，当暴露时间超过一定阈值时，强度反而会下降。
这是因为在高温作用下，混凝土中的水分会蒸发，混凝土中的孔隙会扩大，导致混凝土的强度下降。
2. 变形性能变化混凝土在高温环境下，其变形性能也会发生变化。
研究表明，当混凝土在高温环境下暴露时间较短时，其变形性能会有所提高。
但是，当暴露时间超过一定阈值时，混凝土的变形性能会下降。
这是因为在高温作用下，混凝土中的水分蒸发，孔隙扩大，导致混凝土的变形性能下降。
3. 断裂韧度变化混凝土在高温环境下，其断裂韧度也会发生变化。
研究表明，在高温环境下，混凝土的断裂韧度会下降。
这是因为在高温作用下，混凝土中的水分蒸发，孔隙扩大，导致混凝土的断裂韧度下降。
三、混凝土在高温环境下的物理性能变化1. 密度变化混凝土在高温环境下，其密度会发生变化。
研究表明，在高温环境下，混凝土的密度会下降。
这是因为在高温作用下，混凝土中的水分蒸发，孔隙扩大，导致混凝土的密度下降。
2. 吸水性变化混凝土在高温环境下，其吸水性也会发生变化。
研究表明，在高温环境下，混凝土的吸水性会下降。
这是因为在高温作用下，混凝土中的孔隙扩大，导致混凝土的吸水性下降。
3. 热膨胀性变化混凝土在高温环境下，其热膨胀性也会发生变化。
研究表明，在高温环境下，混凝土的热膨胀性会增加。
这是因为在高温作用下，混凝土中的水分蒸发，孔隙扩大，导致混凝土的热膨胀性增加。
四、混凝土在高温环境下的化学性能变化1. pH值变化混凝土在高温环境下，其pH值也会发生变化。
高温下混凝土中化学—热—湿—力学耦合过程的数值模拟及破坏分析
引言
二氧化碳地质储存是一种有效降低大气中温室气体浓度的方法，对于应对全 球气候变化具有重要意义。在二氧化碳地质储存过程中，气-水-盐-矿体系相平 衡与化学平衡的研究具有关键作用。本次演示将围绕这两个主题展开讨论，分析 其在二氧化碳地质储存数值模拟中的应用。
气-水-盐-矿体系相平衡
相平衡是研究物质在不同相之间的分布和转化的重要物理概念。在气-水-盐 -矿体系中，相平衡的研究涉及气体、液体和固体之间的相互作用和转化。影响 气-水-盐-矿体系相平衡的因素包括温度、压力、组成和电化学性质等。
通过数值模拟方法，能够较准确地预测高温下混凝土的性能变化和破坏机理。 然而，在某些方面仍存在一定误差，如对化学反应过程的模拟、对湿度变化过程 的考虑等。这可能是由于实际实验条件和数值模拟简化造成的。
未来研究方向
本次演示的研究为高温下混凝土的性能分析和破坏预测提供了一定的理论依 据和实践指导。
参考内容
1、孔洞和微裂缝集中区域：由于混凝土在高温下会产生水化物和碳化物， 导致混凝土内部产生孔洞和微裂缝，这些孔洞和微裂缝在应力的作用下会逐渐扩 大、连接，最终形成可见的裂缝。
2、热应力集中区域：高温下混凝土中的热传导不均匀，导致不同部位之间 的温度差异较大，产生热应力。若热应力超过混凝土的承受能力，便会引起裂缝 的产生。
摘要：本次演示主要探讨了脆性岩石热—力—损伤耦合机理及数值模拟研究。 首先，介绍了脆性岩石在热力作用下的损伤演化过程和力学响应机制；然后，详 细阐述了数值模拟方法在岩石力学领域的应用，包括有限元方法、边界元方法和 离散元方法等；最后，总结了本次演示的研究成果并指出未来研究方向。
引言：脆性岩石是指具有较高硬度和较低韧性的岩石，在工程中具有广泛的 应用。由于脆性岩石在热力作用下的响应具有复杂性和多样性，因此研究其热— 力—损伤耦合机理对于理解岩石破坏机制和提高工程安全性具有重要意义。数值 模拟方法作为一种重要的研究手段，在岩石力学领域的应用越来越广泛，可以为 脆性岩石热—力—损伤耦合机理研究提供有力支持。
高性能混凝土高温力学及热变形试验研究
高性能混凝土高温力学及热变形试验研究
王金歌
【期刊名称】《科学技术创新》
【年(卷),期】2024()9
【摘要】本文探究了高性能混凝土在高温环境下的宏观特征、力学性能以及热变形情况。
采用对照试验的方法,分别使用素混凝土和掺入了聚丙烯纤维的高性能混凝土制作了试件,使用两种试件分别进行了高温试验、高温后的力学试验以及热应变试验。
结果表明,随着试件温度的升高,素混凝土试件率先出现裂隙,最后完全剥落,而高性能混凝土试件出现裂隙的时间较晚,只有少许剥落;高性能混凝土的抗拉性能和弹性模量均优于素混凝土,在800℃高温下高性能混凝土试件的抗拉强度损失率为75.5%,弹性模量损失率为94.2%,均低于塑性混凝土试件;加热相同时间下,高性能混凝土的热应变值始终低于素混凝土。
【总页数】6页(P194-199)
【作者】王金歌
【作者单位】广东理工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU528
【相关文献】
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丙烯纤维对高性能混凝土高温后力学性能的影响试验研究5.钢-PVA混杂纤维高性能混凝土高温后残余力学性能试验研究
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混凝土高温下的力学性能变化原理
混凝土高温下的力学性能变化原理一、引言混凝土是建筑工程中必不可少的材料之一，它具有良好的耐久性、可塑性和强度等特点。
但在高温环境下，混凝土的力学性能会发生变化，这会对建筑结构的安全性和稳定性造成影响。
因此，了解混凝土高温下的力学性能变化原理是十分重要的。
二、混凝土高温下的力学性能变化1. 强度降低混凝土在高温下的强度会显著降低。
这是因为高温会引起水泥熟料中的水化反应受到破坏，从而影响了混凝土的硬化过程。
此外，高温还会使混凝土中的孔隙结构发生变化，导致混凝土内部的应力集中，从而降低了其强度。
2. 膨胀变形混凝土在高温下容易发生膨胀变形。
这是因为高温会使混凝土中的水分蒸发，从而使混凝土内部产生蒸汽压力，引起膨胀变形。
此外，高温还会使混凝土中的孔隙结构发生变化，导致混凝土内部的应力集中，从而引起膨胀变形。
3. 裂缝产生混凝土在高温下容易产生裂缝。
这是因为高温会使混凝土中的水分蒸发，从而使混凝土内部产生蒸汽压力，引起裂缝。
此外，高温还会使混凝土中的孔隙结构发生变化，导致混凝土内部的应力集中，从而引起裂缝。
4. 压缩强度下降混凝土在高温下的压缩强度也会下降。
这是因为高温会引起水泥熟料中的水化反应受到破坏，从而影响了混凝土的硬化过程。
此外，高温还会使混凝土中的孔隙结构发生变化，导致混凝土内部的应力集中，从而降低了其压缩强度。
5. 拉伸强度下降混凝土在高温下的拉伸强度也会下降。
这是因为高温会使混凝土中的孔隙结构发生变化，从而导致混凝土内部的应力集中，从而降低了其拉伸强度。
此外，高温还会引起混凝土中的钢筋膨胀，从而导致混凝土中的钢筋和混凝土之间的粘结力下降，从而降低了混凝土的拉伸强度。
三、混凝土高温下力学性能变化的原理1. 水泥熟料中水化反应的破坏高温会引起水泥熟料中的水化反应受到破坏，从而影响了混凝土的硬化过程。
水泥熟料中的水化反应是混凝土的硬化过程中最为关键的一步。
在高温环境下，水泥熟料中的水化反应会受到破坏，从而导致混凝土的硬化过程受到阻碍，从而影响了混凝土的强度和稳定性。
高温条件下混凝土的力学性能与抗爆裂
高温条件下混凝土的力学性能与抗爆裂3董香军 丁一宁 王岳华(大连理工大学海岸和近海工程国家重点试验室 大连 116024)摘 要:根据近年来国内外对混凝土高温性能的试验研究,阐述了混凝土在高温下的基本力学性能,包括强度、弹性模量、应力-应变关系;从混凝土的微观结构出发,分析了混凝土在高温下的爆裂及强度损失机理;通过在混凝土中掺加纤维来减少混凝土高温后的强度损失和爆裂,经试验证明是行之有效的方法。
关键词:混凝土 高温 强度 纤维 爆裂MECHANICAL AN D ANTI2SPALL ING PERFORMANCE OF CONCRETESUBJECTE D T O HIGH TEMPERATURESDong Xiangjun Ding Y ining Wang Yuehua(State K ey Laboratory of Coastal and Offshore Engineering,Dalian University of Technology Dalian 116024)Abstract:Based on the recent experimental studies,this paper summarized the mechanical behavior of concrete at high temperature,including strength,elastic modulus,stress2strain relation1The mechanism of explosive spalling and strength loss at high temperatures was analyzed from the microstructure of concrete1Fibers can be used in concrete to reduce explosive spalling and mass loss,which was proved a feasible method by experiments1K eyw ords:concrete high2temperature strength fiber explosive spalling 随着城市人口居住的密集化和高层建筑的迅速发展。
混凝土隧道结构中的高温腐蚀问题研究
混凝土隧道结构中的高温腐蚀问题研究一、引言混凝土隧道是现代交通建设中不可或缺的一部分，它在城市交通、工程建设和国民经济发展中发挥着重要的作用。
然而，在混凝土隧道的设计和施工过程中，高温腐蚀问题是一项需要重视的难题。
高温腐蚀是指在高温状态下，金属和非金属材料因化学反应、氧化、腐蚀等物理和化学作用而发生变化。
混凝土隧道一旦遭受高温腐蚀，会导致其结构安全性下降，甚至威胁到人们的生命财产安全。
因此，对混凝土隧道中的高温腐蚀问题进行研究，对于提高混凝土隧道的设计质量和施工质量，确保交通运输的安全性和可靠性具有重要意义。
二、混凝土隧道中高温腐蚀问题的原因1.氧化作用高温下，混凝土中的水分和空气中的氧气会发生氧化作用，导致钢筋锈蚀、混凝土裂缝、混凝土表面起皮、空腔和孔洞等问题。
这些问题会严重影响混凝土结构的强度和耐久性，导致混凝土结构的早期损坏。
2.硫化作用在一些工业和城市区域，大气中含有硫化物，当硫化物与混凝土结构中的氧气和水分相遇时，就会发生硫化作用，导致混凝土结构表面发生化学反应，从而形成硫酸盐和硫酸根离子，这些物质会对混凝土结构造成腐蚀。
3.碳化作用混凝土隧道中的二氧化碳、二氧化硫和一氧化碳等气体，会与混凝土中的钙化合物反应，从而使混凝土失去碱性，这种现象称为碳化作用。
碳化作用会导致混凝土结构中的钢筋锈蚀、混凝土表层开裂和起皮等问题。
三、混凝土隧道结构中高温腐蚀问题的控制1.选择合适的材料在混凝土隧道设计和施工过程中，应根据具体情况选择合适的材料。
例如，对于经常遭受高温腐蚀的混凝土结构，可以使用高温抗腐蚀性能较好的材料，如高铝水泥、硅酸盐水泥、耐火材料等。
2.改进混凝土配合比混凝土配合比的设计应根据具体情况进行调整，以提高混凝土结构的抗腐蚀性能。
例如，在混凝土中添加一定量的硅酸盐、氧化铝和氧化镁等物质，可以提高混凝土的抗高温腐蚀性能。
3.加强混凝土结构的防护措施在混凝土结构表面涂覆防护剂、包覆保温材料等，可以有效地提高混凝土结构的抗腐蚀性能。
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理，采用 CT 扫描仪对高温处理前后尺寸为 40 mm × 40 mm × 160 mm 的试件进行扫描，对比孔结构 和孔隙率变化． CT 扫描仪能分辨的最小孔径为 10 μm． 同时，采用 XRD 分析牺牲混凝土在高温熔融 后的产物．
2 结果与讨论
2． 1 物理力学性能 测试牺牲混凝土的初始和半小时坍落度，结果
牺牲混凝土的高温性能试验方法如下： 将成型 的试件先标养 28 d，再空养 21 d，将养护好的试件 置于高温炉中，以 10 ℃ / min 的速率升温至目标温 度（ 400，600，800，900，1 000 ℃ ） ，恒温一定时间后 将试件取出，自然冷却至室温． 测试混凝土在高温 处理前后的容重与抗压强度．
Abstract： In order to study the key properties，properties evolution and evolution mechanism of sacrificial concrete （ SC） under high temperatures，free w ater content and chemical composition of SC w ere investigated by w eight loss under 105 ℃ and X ray fluorescence （ XRF） analysis． Then，the effect of polypropylene fiber on the strength，pore structure and micro-morphology of SC under high temperatures w ere studied by compressive strength，computed tomography scan （ CT ） and scanning electron microscopy （ SEM ） ． The experimental results show that the proposed sacrificial concrete has great fluidity and mechanical property． The mass fraction of free w ater content is only 4． 4% ，w hile those of SiO2 and Fe2 O3 are 48． 8% and 30． 0% ，respectively，w hich meets property requirements of SC used for the third generation of nuclear pow er plant． With the increase of temperature，Fe2 O3 in sacrificial concrete is gradually reduced into Fe3 O4 ，and concrete surface becomes loose gradually； meanw hile，the number of fine and w ide cracks increase，and the porosity of SC increases by 31． 3% to 42． 8% maximally． The compressive strength under 900 ℃ is reduced to 27． 1% to 33． 0% of original strength． Although the addition of polypropylene fiber reduces fluidity and strength of SC，it causes 5% to 8% increase of high temperature residual compressive strength． Furthermore，spalling under high temperature does not occur in SC specimen containing fiber． Key words： sacrificial concrete； polypropylene fiber； free w ater； porosity； strength； spalling resist-
此外，当牺牲混凝土与高达 2 000 ℃ 的堆芯熔 融物接触时，混凝土内部的水分蒸发成汽，同时碳 酸盐分解生成 CO2 气体，会增大孔隙内压力； 当压 力梯度产生的诱导应力超过混凝试验中水泥采用广州市珠江水泥有限公司生
产的 PⅡ42． 5 水泥，粉煤灰采用珠海明惠有限公司 生产的Ⅰ级粉煤灰，硅灰采用上海天恺硅粉材料有 限公司生产的 w （ SiO2 ） 大于 95% 的硅灰． 骨料选 用直径为 0 ～ 8 mm 的石英砂以及直径为 0 ～ 8 mm 的赤铁矿石． 减水剂选用西卡公司生产的聚羧酸型 高效减水剂，通过调整其掺量获得适宜的坍落度． 纤维采用江苏博特新材料有限公司生产的聚丙烯 （ PP） 纤维，其物性指标见表 1． 根据牺牲混凝土的 工作性能、力学性能试验，确定核电牺牲混凝土配 合比，结果见表 2．
1 试验
而堆坑牺牲混凝土层直径为 6． 0 m，厚度为0． 5 m， 比重约为 2 620 kg / m ． 3［1，4］ 因此，堆坑处需要3． 7 × 104 kg 的牺牲混凝土确保能够氧化 1． 5 × 104 kg 的 锆． 根据单质锆与 Fe2 O3 ，SiO2 的化学反应式［5］计 算可知，牺牲混凝土中 Fe2 O3 和 SiO2 的质量分数 总和应不低于 53． 4% ，才能确保堆芯熔融物中的 单质锆能够被全部氧化． 因此，牺牲混凝土的化学 成分 （ 尤 其 是 Fe2 O3 和 SiO2 ） 需 要 满 足 一 定 要 求［5］．
（ 1 School of Materials Science and Engineering，Southeast University，Nanjing 211189，China） （ 2 School of Civil Engineering，Qingdao Technological University，Qingdao 266033，China） （ 3 China Construction Second Engineering Bureau Ltd． ，Beijing 100054，China）
ance
收稿日期： 2012-11-19． 作者简介： 李杰青（ 1984—） ，男，硕士生； 蒋金洋（ 联系人） ，男，博士，副教授，jinyangjiang@ 163． com． 基金项目： 国家自然科学基金资助项目（ 51078081） 、东南大学基本科研业务业务费重大科学研究引导基金资助项目． 引文格式： 李杰青，孙伟，蒋金洋，等． 牺牲混凝土在高温作用下的损伤及机理分析［J］． 东南大学学报： 自然科学版，2013，43（ 3） ： 599-603．
硅灰 20 20
石英砂
赤铁矿石
水
1 060
980
181
1 060
980
181
减水剂 7． 6 7． 6
聚丙烯纤维 1． 5
1． 2 试验方法 牺牲混凝土机械搅拌 5 min 后成型，带模养护
24 h 后拆模，试件标准养护 28 d． 将尺寸为 40 mm × 40 mm × 160 mm 的试件放于 105 ℃ 恒温烘箱 中，每天测试一次试件重量，从而获得牺牲混凝土 含水率演变规律． 采用 X 射线荧光（ XRF） 分析仪 测试粉末样品的元素组成，并结合加热后牺牲混凝 土的容重变化，计算牺牲混凝土化学组成．
［doi： 10． 3969 / j． issn． 1001 － 0505． 2013． 03． 028］
http： / / journal． seu． edu． cn
600
东南大学学报（ 自然科学版）
第 43 卷
牺牲混凝土是欧洲压水反应堆（ EPR） 的重要 组成部分［1］． 当严重核电事故发生时，堆坑区不断 地积累堆芯熔融物，牺牲混凝土受热熔化后与熔融 物混合，降低了熔融物的固相和液相温度，且其中 的 Fe2 O3 能够氧化熔融物中的锆，SiO2 可以在高 温下形成玻璃态基体，包容住具有放射性的裂变产 物，防止其扩散至外界环境中，从而避免发生类似 日本福岛第一核电站中 1# ～ 4# 机组因锆与水反应 引起的氢气爆炸［2-3］．
见表 3． 显然，2 种配比牺牲混凝土的初始坍落度和 半小时坍落度都大于 180 mm，满足施工要求． 鉴于
第 43 卷第 3 期 2013 年 5 月
东南大学学报（ 自然科学版）
JOURNAL OF SOUTHEAST UNIVERSITY （ Natural Science Edition）
doi： 10． 3969 / j． issn． 1001 － 0505． 2013． 03． 028
Vol． 43 No． 3 M ay 2013
牺牲混凝土在高温作用下的损伤及机理分析
李杰青1
孙 伟1
蒋金洋1 金祖权2 张巧芬3
（ 1 东南大学材料科学与工程学院，南京 211189） （ 2 青岛理工大学土木工程学院，青岛 266033）
（ 3 中国建筑第二工程局有限公司，北京 100054）
李 政3
于英俊1
摘要： 为了研究牺牲混凝土的关键性能以及高温下性能演变与演变机理，采用 105 ℃ 失重指标 和 X 射线荧光分析仪测试牺牲混凝土的自由水含量和化学组成，并采用抗压强度指标、计算机 断层扫描仪和扫描电镜研究了聚丙烯纤维对高温作用下牺牲混凝土强度、孔结构和微观形貌的 影响． 试验结果表明，制备的牺牲混凝土具有良好的流动性和力学性能，自由水的质量分数仅为 4． 4% ，而 SiO2 和 Fe2 O3 的质量分数则分别达到 48． 8% 和 30． 0% ，满足第三代核电站的基本要 求． 随温度升高，牺牲混凝土中的 Fe2 O3 逐步还原为 Fe3 O4 ，混凝土表面逐渐疏松，同时微细裂缝 和宽大裂缝增多，孔隙率最多增加了 31． 3% ～ 42． 8% ，而 900 ℃ 时牺牲混凝土抗压强度则降低 为初始强度的 27． 1% ～ 33． 0% ． 聚丙烯纤维的掺加降低了牺牲混凝土的流动性和强度，但其高 温残余抗压强度提高了 5% ～ 8% ，且试件在高温下不爆裂． 关键词： 牺牲混凝土； 聚丙烯纤维； 自由水； 孔隙率； 强度； 抗爆裂性能 中图分类号： TU528 文献标志码： A 文章编号： 1001 － 0505（ 2013） 03-0599-05