高温下及高温冷却后混凝土力学性能的试验研究_王孔藩
混凝土在高温下的力学性能试验研究
混凝土在高温下的力学性能试验研究一、引言混凝土是建筑工程中广泛使用的材料之一，其力学性能对于工程结构的安全性和耐久性具有重要影响。
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，因此对于混凝土在高温环境下的力学性能进行研究具有重要意义。
二、混凝土在高温下的力学性能研究现状1. 前人研究成果早在20世纪60年代，国内外学者就开始研究混凝土在高温下的力学性能。
国内外学者通过实验研究发现，混凝土在高温下强度下降、变形增加、裂缝产生等现象。
其中，温度和载荷是影响混凝土力学性能的两个主要因素。
2. 目前研究热点近年来，随着科技的不断进步，越来越多的学者开始关注混凝土在高温下的力学性能。
目前研究的热点主要包括混凝土在高温下的应力-应变关系、裂缝形态和损伤演化、混凝土的热膨胀系数等方面。
三、混凝土在高温下的力学性能试验研究1. 实验材料本研究采用的混凝土配合比为：水泥、砂、石子的配合比为1：2.5：3.5，水灰比为0.4。
2. 实验方法（1）试件制备：将混凝土配料均匀搅拌，制备成标准试件。
（2）试件加热：将试件放入高温炉中，升温速率为5℃/min，直至达到目标温度（800℃）。
（3）试件冷却：将试件从高温炉中取出，自然冷却至室温。
（4）试件测试：采用万能试验机对试件进行拉伸试验，记录试件的应力-应变曲线。
3. 实验结果实验结果表明，在高温下，混凝土的强度明显下降，变形明显增加。
在试件加热至800℃时，混凝土的强度降低了约70%，变形量增加了约50%。
四、混凝土在高温下的力学性能影响因素1. 温度温度是影响混凝土在高温下力学性能的主要因素。
当温度升高时，混凝土中的水分分解产生蒸汽，导致混凝土内部产生压力，最终导致混凝土破裂。
2. 载荷载荷也是影响混凝土在高温下力学性能的重要因素。
当混凝土承受较大载荷时，其在高温下的强度和变形量都将增加，可能导致混凝土破裂。
3. 混凝土配合比混凝土的配合比也会影响其在高温下的力学性能。
高温环境下混凝土结构性能研究
高温环境下混凝土结构性能研究一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑行业的常见材料，它在各种建筑结构中起着关键作用。
然而，在高温环境下，混凝土的性能会受到很大的影响。
因此，对于高温环境下混凝土结构性能的研究显得十分重要。
本文将探讨高温环境对混凝土的影响及相关的研究进展。
二、高温环境对混凝土的影响1. 抗压强度下降在高温环境下，混凝土会发生显著的强度下降。
这是因为高温会导致混凝土内部水分蒸发，形成微观孔隙，从而削弱了其内部的连接力。
因此，混凝土在高温环境下的承载能力大大降低。
2. 开裂和破坏高温环境会导致混凝土内部的水分快速蒸发，从而引发开裂和破坏。
由于温度变化引起的热胀冷缩不均匀性，混凝土结构很容易发生温度应力过大造成的开裂和破坏。
这不仅会影响混凝土的力学性能，还会对整个结构的稳定性和安全性产生重大影响。
3. 微观结构变化高温环境会导致混凝土中的孔隙结构发生变化，从而影响其微观结构。
具体而言，高温热胀冷缩会使孔隙增大或形成新的孔隙，这使得混凝土内部的微观结构变得松散，并进一步削弱了材料的力学性能。
因此，高温环境下混凝土的表观密度和孔隙率都会发生变化。
三、高温环境下混凝土结构性能研究的进展为了探究高温环境下混凝土的结构性能变化规律，研究者们进行了大量的研究工作。
以下是一些主要的研究进展：1. 热循环试验利用热循环试验可以模拟混凝土在高温环境下的变化过程。
这种试验方法通常是将混凝土样品放入高温炉中进行加热，然后再迅速冷却。
通过观察混凝土在热循环过程中的强度变化，可以了解到高温环境对混凝土的影响程度。
2. 材料改性研究者们通过添加一些改性材料，如纤维材料和化学外加剂，来提高混凝土的高温抗性。
这些改性材料可以在高温环境中提供更好的力学性能和热稳定性，从而增强混凝土的抗压强度和抗裂性能。
3. 数值模拟利用数值模拟方法，研究者们可以模拟混凝土在高温环境下的应力应变分布和热传导过程。
通过模拟分析，可以预测混凝土结构在高温条件下的破坏模式和破坏机理，为混凝土结构的设计和改进提供科学依据。
高温工况下混凝土材料的力学性能研究
高温工况下混凝土材料的力学性能研究高温工况下混凝土材料的力学性能一直是工程建设中的重要问题之一。
高温环境对混凝土的力学性能会产生严重的影响，包括强度、韧性和变形能力等方面。
因此，研究混凝土材料在高温下的力学性能，对于提高工程的耐火性能和安全性具有重要的意义。
首先，高温环境下混凝土的强度会明显下降。
高温会导致混凝土中的水分蒸发，使得水泥基材料的颗粒之间的接触变差，进而导致强度的降低。
此外，高温还会引起混凝土的微裂纹，进一步破坏其内部的结构，使得混凝土材料更加脆弱。
因此，选择适当的配合比和添加掺合料等添加剂，能够有效地提高混凝土的抗压强度和抗拉强度。
其次，高温工况下混凝土材料的韧性也会受到一定程度的影响。
在高温下，混凝土的韧性主要取决于水泥基材料的抗裂性能。
高温引起的温度梯度和热应力会造成混凝土内部的热变形，进而引起裂缝的产生和扩展。
这些裂缝会进一步导致混凝土的韧性降低。
因此，在设计混凝土结构时，应考虑到高温下混凝土的韧性问题，并采取一些措施来降低温度应力的影响，比如使用合适的温度控制措施和增加混凝土的抗裂性能。
此外，在高温环境下，混凝土材料的变形能力也会受到一定的限制。
高温会引起混凝土的膨胀和收缩，使得其变形能力减小。
而且，高温还会导致混凝土发生龟裂、剥落和表面层剥落等现象，使得混凝土的耐久性降低。
因此，为了提高混凝土的变形能力，可以采取措施如在混凝土中添加纤维掺合剂，以增强其变形能力。
在研究高温工况下混凝土材料的力学性能时，还需要考虑温度梯度对混凝土结构的影响。
温度梯度会导致混凝土结构发生膨胀和收缩，产生应力，从而影响混凝土结构的力学性能。
因此，在混凝土结构的设计中，应合理考虑温度梯度对结构的影响，并采取措施来减小应力的影响，保证结构的安全性。
综上所述，高温工况下混凝土材料的力学性能研究具有重要的意义。
通过研究混凝土在高温环境下的强度、韧性和变形能力等方面的变化规律，能够为工程建设提供可靠的参考和依据。
高温下及高温冷却后混凝土力学性能的试验研究_王孔藩
2510
石灰石 碳酸盐类
3114
红石 硅酸盐类
3213
青石 硅酸盐类
3210
石灰石 碳酸盐类
4110
数量Π组
9 9 9 9 9 9 9
表 2 高温下混凝土抗压强度折减系数
温度Π℃
碳质 (石灰石)
骨料 硅质 (红石)
硅质 (青石)
常温 100 200 300 400 500 600 700 800
1100
高温冷却后混凝土抗压强度除了与受火温度有关 外 ,还与冷却后的静置时间有关 。当温度超过 580 ℃ 后 ,高温冷却后的混凝土抗压强度存在滞迟效应 。即 混凝土抗压强度随着静置时间的增加而衰减 。一般此 衰减过程需要 6～15d ,主要与火场温度和静置环境有 关 。为了保证火灾后混凝土结构鉴定和评估的结论安 全 、可靠 ,建议火灾后混凝土强度的检测应在火灾发生 14d 后进行 。否则应进行相应的折减[2] 。 3 高温自然冷却后混凝土的弹性模量
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2005 年 8 月
施 工 技 术
第 34 卷 第 8 期
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
高温自然冷却后混凝土弹性模量的试验设备与抗 压强度的试验设备相同 。试块尺寸为 150mm ×150mm ×300mm。试验结果如表 4 所示 。
表 4 高温自然冷却后混凝土弹性模量的折减系数 温度Π℃ 常温 300 400 500 600 700 800 折减系数 1100 0175 0146 0139 0111 0105 0103
高温下和高温后混凝土力学性能的研究进展
高温下和高温后混凝土力学性能的研究进展刘威【摘要】从混凝土高温下和高温后两方面出发,分析了混凝土结构高温下的静、动态力学性能,并探讨了高温后混凝土结构在单轴压缩、三轴压缩、劈裂拉伸三种形式下的力学性能规律,总结了国内外关于高温下和高温后混凝土力学性能的研究进展,并对我国混凝土结构抗火设计发展方向进行了展望.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(042)021【总页数】3页(P61-63)【关键词】混凝土;高温;力学性能;单轴压缩;三轴压缩;劈裂拉伸【作者】刘威【作者单位】宁波大学建筑工程与环境学院,浙江宁波315211【正文语种】中文【中图分类】TU528混凝土是世界上应用最广泛的建筑材料之一，而火灾是自然界中发生频率最高、损失最严重的灾害之一[1]。
我国每年遭受火灾影响的建筑物数量巨大，火灾会导致混凝土结构的受力性能和耐久性能发生劣化。
一方面火灾虽然会引起混凝土建筑物垮塌，但概率较小；另一方面对于受火后未发生垮塌的建筑物，绝大多数都要进行损伤评定和修复。
混凝土结构在高温的同时还可能会受到荷载的耦合作用，这对于混凝土材料的安全性能产生极大考验；火灾后，混凝土的力学特性也会发生明显变化。
因此研究高温下和高温后混凝土的力学性能对建筑物安全保障以及生产安全保障有着极其重要的意义。
国外学者W.Nechnech等人[2]早在2002年就定义了温度损伤变量，提出了一种素混凝土高温下弹塑性损伤模型，为高温下混凝土的力学性能研究提供了理论基础。
随后丁发兴,余志武等[3]通过对高温下不同强度等级的混凝土单轴压缩下的力学性能试验进行总结得出：高温下混凝土的单轴抗压强度及弹性模量均随温度的升高而降低，且弹性模量降低幅度更大，而峰值应变逐渐增大，且在同等温度下混凝土强度等级越高其单轴压缩下的峰值应变越大。
罗迎社[4]对C35混凝土试件在不同温度下进行了单轴压缩试验表明：混凝土单轴抗压强度在250 ℃作用下基本与常温下一致，即100%，在450 ℃作用下强度下降至75%，650 ℃作用下强度下降至45%，850 ℃作用下强度下降至15%，承载能力基本丧失。
高温下混凝土材料力学性能实验研究
高温下混凝土材料力学性能实验研究一、研究背景混凝土是建筑工程中广泛使用的一种材料，其力学性能对于工程的安全和耐久性至关重要。
然而，在高温环境下，混凝土的力学性能会发生变化，因此需要对其在高温下的力学性能进行研究。
二、研究目的本研究旨在探究高温下混凝土的力学性能变化规律，为工程设计和施工提供参考。
三、研究方法1.材料准备选取普通混凝土作为研究对象，按照标准配合比制备混凝土试块。
试块尺寸为150mm×150mm×150mm。
2.试验设备试验设备包括高温炉、电子万能试验机、测温仪等。
3.试验流程将制备好的混凝土试块放置在高温炉中，升温速率为10℃/min，升温温度分别为200℃、400℃、600℃、800℃、1000℃、1200℃。
在每个温度下，取出试块进行压缩试验和弯曲试验，并记录试块的温度。
四、试验结果分析1.压缩强度试验结果表明，随着温度的升高，混凝土的压缩强度逐渐下降。
在200℃以下，混凝土的压缩强度基本不变，但在400℃以上，压缩强度急剧下降。
在1200℃下，混凝土的压缩强度仅为原来的1/10左右。
2.弯曲强度试验结果表明，随着温度的升高，混凝土的弯曲强度也逐渐下降。
在200℃以下，混凝土的弯曲强度基本不变，但在400℃以上，弯曲强度急剧下降。
在1200℃下，混凝土的弯曲强度仅为原来的1/20左右。
3.温度影响试验结果表明，混凝土的力学性能与温度密切相关。
在200℃以下，混凝土的力学性能基本不受温度的影响，但在400℃以上，温度对混凝土的力学性能影响明显。
五、结论高温下混凝土的力学性能会发生明显的变化，随着温度的升高，混凝土的力学性能逐渐下降。
在400℃以上，混凝土的力学性能急剧下降，特别是弯曲强度下降更为明显。
因此，在工程设计和施工中，应考虑高温环境对混凝土的影响，采取相应的措施保证工程的安全和耐久性。
混凝土在高温环境下的性能研究
混凝土在高温环境下的性能研究一、研究背景混凝土在建筑工程中有着广泛的应用，但在高温环境下，其力学性能会发生变化，从而影响结构的安全性。
因此，研究混凝土在高温环境下的性能变化规律，对于提高建筑结构的抗火能力和安全性具有重要意义。
二、高温环境下混凝土的性能变化及原因1. 抗压强度在高温环境下，混凝土的抗压强度会发生变化，一般来说，随着温度升高，混凝土的抗压强度会下降。
这是因为高温会导致混凝土中的水分蒸发，从而导致混凝土中的孔隙率增大，进一步导致混凝土的强度下降。
2. 抗拉强度在高温环境下，混凝土的抗拉强度也会发生变化。
通常情况下，随着温度升高，混凝土的抗拉强度会下降。
这是因为高温会导致混凝土中的水分蒸发，从而导致混凝土中的孔隙率增大，进一步导致混凝土的强度下降。
3. 动弹性模量在高温环境下，混凝土的动弹性模量也会发生变化，一般来说，随着温度升高，混凝土的动弹性模量会下降。
这是因为高温会导致混凝土中的水分蒸发，从而导致混凝土中的孔隙率增大，进一步导致混凝土的强度下降。
4. 热膨胀系数在高温环境下，混凝土的热膨胀系数也会发生变化，一般来说，随着温度升高，混凝土的热膨胀系数会增大。
这是因为高温会导致混凝土中的水分蒸发，从而导致混凝土中的孔隙率增大，进一步导致混凝土的膨胀系数增大。
三、混凝土在高温环境下的改性措施1. 添加纤维材料纤维材料的加入可以改善混凝土的高温性能，提高混凝土的抗拉强度和抗裂性能。
常用的纤维材料包括聚丙烯纤维、碳纤维等。
2. 添加微观材料微观材料的加入可以填充混凝土中的孔隙，减少混凝土中的孔隙率，从而提高混凝土的密实性和强度。
常用的微观材料包括硅灰石粉、硅酸盐粉等。
3. 添加阻燃剂阻燃剂的加入可以提高混凝土的防火性能，减缓混凝土在高温环境下的性能变化。
常用的阻燃剂包括红磷、氧化铝等。
四、混凝土在高温环境下的试验方法1. 抗压强度试验抗压强度试验是评价混凝土高温性能的重要手段之一。
试验方法是将混凝土样本放入高温炉中，加热至一定温度后，取出样本进行试验。
混凝土结构在高温下的力学特性研究
混凝土结构在高温下的力学特性研究混凝土结构在高温下的力学特性研究摘要：本文对混凝土在高温下的力学特性进行研究。
首先介绍了混凝土在高温下的基本特性，包括温度对混凝土的化学反应、物理性质和力学性能的影响。
接着分别从强度、变形和裂缝三个方面探讨了混凝土在高温下的力学特性。
最后，提出了加强混凝土结构在高温下的防火措施，包括加强防火设计、选用合适的混凝土材料、增加防火涂层等。
关键词：混凝土；高温；力学特性；防火措施1. 引言混凝土是建筑工程中常用的一种材料，广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域。
然而，在火灾等高温环境中，混凝土结构容易发生破坏，严重影响建筑物的安全性。
因此，研究混凝土在高温下的力学特性对于加强建筑物的防火措施具有重要的意义。
2. 混凝土在高温下的基本特性2.1 温度对混凝土的化学反应的影响混凝土中的水分、氢氧化钙、氢氧化铝等成分会在高温下发生一系列化学反应，导致混凝土的物理性质和力学性能发生变化。
例如，水分在高温下会蒸发，导致混凝土的体积缩小；氢氧化钙和氢氧化铝分解会产生膨胀的气体，加剧混凝土的破坏程度。
2.2 温度对混凝土的物理性质的影响温度的升高会导致混凝土中的水分蒸发，从而减少混凝土的含水量和体积。
同时，温度的升高会导致混凝土中的孔隙率增加，从而降低混凝土的密度和强度。
此外，温度的升高还会导致混凝土中的钢筋和混凝土产生热膨胀不一致的现象，从而导致混凝土的裂缝和破坏。
2.3 温度对混凝土的力学性能的影响温度的升高会导致混凝土的强度和刚度降低，从而降低混凝土的承载能力。
同时，温度的升高会导致混凝土的变形增大，从而导致混凝土的破坏。
此外，温度的升高还会导致混凝土的断裂韧性降低，从而加剧混凝土的破坏程度。
3. 混凝土在高温下的力学特性3.1 强度混凝土在高温下的强度会随着温度的升高而降低。
当温度达到一定程度时，混凝土的强度会急剧下降，直至完全失去承载能力。
温度对混凝土强度的影响与混凝土的配合比、水灰比、强度等级等因素有关。
混凝土结构在高温环境下的性能变化研究
混凝土结构在高温环境下的性能变化研究混凝土结构的性能在高温环境下发生了显著的变化，这限制了混凝土在高温环境下的应用范围。
因此，对混凝土结构在高温环境下的性能变化进行研究具有重要的理论和实际意义。
本文将重点介绍混凝土结构在高温环境下的性能变化及其原因，并探讨相应的改善方法。
首先，混凝土结构在高温环境下的强度明显下降。
高温使水泥水化速度加快，导致混凝土早期强度明显提高。
然而，随着温度的升高，混凝土内部的水分蒸发，引起众多微小空洞的形成，从而降低混凝土的强度。
此外，高温还会引起混凝土内部水化产物的脱水反应，使得混凝土的强度进一步下降。
因此，在高温环境下，混凝土结构的承载能力会显著降低。
其次，混凝土结构在高温环境下的抗裂性能减弱。
高温会导致水泥胶石反应加速，引起混凝土收缩，从而使得混凝土内部产生裂缝。
此外，高温还会引起混凝土的脱水反应，使得混凝土产生更多的裂缝。
这些裂缝的存在会进一步削弱混凝土结构的抗裂性能，可能导致混凝土结构的破坏。
此外，高温环境下，混凝土结构的耐久性也会受到一定的影响。
高温使得混凝土内部的饱和度降低，导致混凝土内部干燥。
而干燥的混凝土容易引起龟裂，导致混凝土的剥落和脱落。
此外，高温还会引起混凝土中冷却剂的脱硫反应，使得混凝土结构失去保护层，进一步影响混凝土结构的耐久性。
针对混凝土结构在高温环境下的性能变化，可以采取一系列措施来改善混凝土结构的性能。
首先，可以通过添加适量的纤维材料来提高混凝土的抗裂性能。
纤维材料可以有效分散应力，减少裂缝的形成和扩展，从而提高混凝土的抗裂性能。
其次，可以采用陶粒补强技术来提高混凝土的强度。
陶粒补强技术可以增加混凝土的劈裂强度和拉伸强度，从而提高混凝土的整体强度。
另外，可以使用含有氧化硅或氧化氮等化学物质的抗热剂来减少混凝土的温度升高。
这些化学物质可以吸收和分散热量，减缓混凝土的温度升高速度，从而降低混凝土的内部应力。
此外，还可以采用冷却剂来降低混凝土的温度。
夏季炎热气候条件下高性能混凝土试验研究及应用
７ ７
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配 合 比 粉煤 灰 配 合 比材 料 用 量／ ｋ ／ （ｇｍ ） 编 号 掺 量／ 水 泥 粉 煤 灰 矿 粉 砂 碎 石 水 减水 剂 水胶 比 ％ ２ ３ ７ ｌ
采用 郴 州东江 金 Ｐ ０４ ． ． ２ ５水 泥 ； 阳大 唐 电厂风 耒
选 Ｆ类 粉 煤 灰 ， 失 量 ４ ７ ％ ， 水 量 比 ９ ％ ， 度 烧 ．９ 需 ５ 细
时， 便定 义 为大掺 量 粉 煤 灰 高性 能 混 凝 土 。在 试 验 中 一 一 一 一 一 一
２ ２
２
设 标准 高 、 技术 要求 高 、 质量 目标 高 的三 大特 点 。要 实
现质量 零缺 陷 ， 到设计 使用 年 限 １ ０年 的 目标 ， 凝 达 ０ 混 土结构 的耐久 性是 工 程 的关 键 ， 高 性 能 混凝 土 又 是 而
通 过大 幅度调 整混凝 土 中的水 泥用 量和 粉煤 灰用 量， 减少 和降低 水泥 的水 化速率 和水 化热 ， 同时充分 利
用 粉 煤 灰 掺 加 到 一 定 比 例 时 产 生 的 减 水 作 用 ， 一 步 进
为 参 照 配 合 比。
３ １ 试 验 原材料 ．
降低 混凝 土 的水 胶 比 ， 保证 了混 凝土 缓凝 性能 ， 混凝 土 早期 强度 也满 足 了正常 施 工 的要 求 ， 从混 凝 土 自身 内
强 度 增 长 过 快 ， 成 混 凝 土 出现 收 缩 裂 纹 、 度 裂 纹 和 造 温
混凝土在不同温度下的力学性能研究
混凝土在不同温度下的力学性能研究一、前言混凝土作为一种广泛应用的建筑材料，其力学性能的研究一直是工程界关注的重点。
其中，混凝土在不同温度下的力学性能研究尤为重要。
本文将从混凝土在高温、低温和常温下的力学性能三个方面进行探讨。
二、混凝土在高温下的力学性能研究1.高温引起的混凝土裂缝在高温下，混凝土的弹性模量会减小，而混凝土的热膨胀系数会增大。
这些因素会导致混凝土的应变产生变化，从而引起混凝土的裂缝。
同时，高温下混凝土中的水分也会蒸发，导致混凝土的体积缩小，增加混凝土的内部应力，进一步加剧混凝土的裂缝。
2.高温对混凝土强度的影响高温下，混凝土中的水分会蒸发，导致混凝土中的孔隙率增加，从而降低混凝土的强度。
同时，高温会引起混凝土中钢筋的膨胀，进一步影响混凝土的强度。
3.高温对混凝土的损伤高温下，混凝土中的水分蒸发会导致混凝土中的孔隙率增加，从而降低混凝土的密实性。
同时，高温还会引起混凝土中的钢筋膨胀，导致混凝土的裂缝和鼓包。
这些因素会导致混凝土的损伤，从而影响混凝土的使用寿命。
三、混凝土在低温下的力学性能研究1.低温引起的混凝土裂缝在低温下，混凝土的弹性模量会增大，而混凝土的热膨胀系数会减小。
这些因素会导致混凝土的应变产生变化，从而引起混凝土的裂缝。
同时，低温下混凝土中的水分也会冻结，导致混凝土的体积扩大，增加混凝土的内部应力，进一步加剧混凝土的裂缝。
2.低温对混凝土强度的影响低温下，混凝土中的水分会冻结，导致混凝土中的孔隙率减小，从而提高混凝土的强度。
同时，低温会引起混凝土中钢筋的收缩，进一步影响混凝土的强度。
3.低温对混凝土的损伤低温下，混凝土中的水分冻结会导致混凝土中的孔隙率减小，从而提高混凝土的密实性。
同时，低温还会引起混凝土中的钢筋收缩，导致混凝土的裂缝和鼓包。
这些因素会导致混凝土的损伤，从而影响混凝土的使用寿命。
四、混凝土在常温下的力学性能研究1.混凝土的弹性模量在常温下，混凝土的弹性模量与混凝土的材料性质、混凝土的配合比、混凝土中的孔隙率等因素有关。
高温环境下混凝土的力学性能研究
高温环境下混凝土的力学性能研究在现代建筑工程中，混凝土作为一种广泛应用的建筑材料，其性能在各种环境条件下的表现至关重要。
其中，高温环境对混凝土力学性能的影响是一个备受关注的研究领域。
随着工业化进程的加速和城市化的发展，火灾等高温事故的发生频率有所增加，因此深入了解高温环境下混凝土的力学性能变化，对于保障建筑物的安全性和耐久性具有重要意义。
一、混凝土在高温环境下的劣化机制混凝土在高温下会经历一系列复杂的物理和化学变化，从而导致其力学性能的下降。
首先，水泥浆体中的水分蒸发是一个重要的因素。
随着温度的升高，混凝土内部的自由水和结合水逐渐蒸发，导致混凝土孔隙率增加，内部结构变得疏松。
其次，水泥浆体中的水化产物在高温下会发生分解。
例如，氢氧化钙在 500℃左右开始分解，硅酸钙凝胶在 800℃以上会逐渐失去结构稳定性。
这些水化产物的分解使得混凝土的胶结能力减弱，从而降低了其强度。
此外，骨料在高温下也会发生物理变化。
一些骨料可能会因为热膨胀不均匀而产生裂缝，进一步削弱了混凝土的整体性能。
二、高温对混凝土强度的影响高温对混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗剪强度都有显著的影响。
抗压强度方面，随着温度的升高，混凝土的抗压强度通常会先略有增加，然后在达到一定温度后迅速下降。
这是因为在较低温度范围内，混凝土内部的未水化水泥颗粒继续水化，一定程度上提高了强度。
但当温度超过一定值后，由于上述的劣化机制，抗压强度急剧降低。
抗拉强度在高温下的下降更为明显。
这是由于混凝土内部的微裂缝在高温下更容易扩展和连通，导致抗拉性能迅速恶化。
抗剪强度同样会受到高温的不利影响。
高温使得混凝土的骨料与水泥浆体之间的粘结力减弱，从而降低了抗剪能力。
三、高温对混凝土弹性模量的影响弹性模量是衡量混凝土抵抗变形能力的重要指标。
在高温环境下，混凝土的弹性模量通常会显著降低。
这是因为高温导致混凝土内部结构损伤，孔隙率增加，从而使其抵抗变形的能力减弱。
弹性模量的降低会影响混凝土结构在使用过程中的稳定性和可靠性。
高温下混凝土结构力学性能的研究
高温下混凝土结构力学性能的研究摘要：随着全球气候变暖以及城市化进程的不断推进，高温环境下混凝土结构的力学性能问题日益凸显。
高温环境下的混凝土结构受到热应力的影响，导致其力学性能发生变化，从而对结构的安全性产生影响。
本文将从高温环境下混凝土结构的力学性能变化机理、影响因素以及防护措施等方面进行分析和探讨。
关键词：高温环境，混凝土结构，力学性能，变化机理，影响因素，防护措施一、高温环境下混凝土结构的力学性能变化机理高温环境下混凝土结构的力学性能发生变化的主要机理是热应力的影响。
高温环境下混凝土结构受到高温热辐射的作用，从而导致其温度升高。
由于混凝土结构的温度升高率较慢，因此混凝土结构内部会产生温度梯度。
当混凝土结构内部温度梯度达到一定程度时，就会产生应力，从而引起结构的变形或破坏。
此外，混凝土结构在高温环境下还会发生干缩和湿胀等现象，这些现象也会对混凝土结构的力学性能产生影响。
二、影响因素高温环境下混凝土结构的力学性能变化与多种因素有关，主要包括以下几个方面：1、温度：温度是影响混凝土结构力学性能变化的重要因素。
一般认为，当混凝土结构温度超过50℃时，其力学性能开始发生变化。
当温度达到100℃时，混凝土结构的强度会明显下降。
2、混凝土配合比：混凝土配合比是影响混凝土结构力学性能变化的重要因素之一。
一般来说，混凝土配合比越小，混凝土结构的耐高温性能越好。
3、混凝土强度等级：混凝土强度等级也会影响混凝土结构力学性能的变化。
当混凝土强度等级越高时，其耐高温性能也越好。
4、加筋方式：混凝土结构的加筋方式也会影响其力学性能的变化。
一般来说，采用钢筋等加筋方式可以提高混凝土结构的耐高温性能。
三、防护措施为了保证混凝土结构在高温环境下的安全性，需要采取一系列的防护措施，主要包括以下几个方面：1、使用抗高温混凝土：抗高温混凝土是一种专门用于高温环境的混凝土，其配合比和强度等级均经过优化设计，能够有效提高混凝土结构的耐高温性能。
混凝土结构在高温高压环境下的力学性能研究
混凝土结构在高温高压环境下的力学性能研究一、前言混凝土结构在高温高压环境下的力学性能研究是一个重要的课题。
近年来，随着国家经济的快速发展，大量的高温高压环境下的混凝土结构得到了广泛的应用。
然而，在高温高压环境下，混凝土结构的力学性能会发生改变，这给混凝土结构的安全使用带来了一定的挑战。
因此，对混凝土结构在高温高压环境下的力学性能进行研究具有重要的理论和实际意义。
二、高温高压环境下混凝土结构的力学性能1.高温环境下混凝土结构的力学性能当混凝土结构暴露在高温环境下时，混凝土的力学性能会发生变化。
高温会导致混凝土中的水分蒸发，从而导致混凝土的干燥收缩和裂缝的产生。
此外，高温还会导致混凝土中的钢筋发生热膨胀，从而引起钢筋的变形和应力的变化。
高温还会导致混凝土中的化学反应加剧，从而导致混凝土的力学性能降低。
2.高压环境下混凝土结构的力学性能当混凝土结构暴露在高压环境下时，混凝土的力学性能也会发生变化。
高压会导致混凝土中的微观结构发生变化，从而影响混凝土的强度和刚度。
此外，高压还会导致混凝土中的裂缝和缺陷扩展，从而引起混凝土的破坏。
三、混凝土结构在高温高压环境下的力学性能研究方法1.实验方法实验方法是研究混凝土结构在高温高压环境下的力学性能的主要方法之一。
实验方法包括高温高压试验、热膨胀试验、钢筋变形试验等。
高温高压试验可以模拟混凝土结构在高温高压环境下的受力情况，热膨胀试验可以研究混凝土中的钢筋在高温下的变形规律，钢筋变形试验可以研究钢筋在高温高压环境下的应力变化。
2.数值模拟方法数值模拟方法是研究混凝土结构在高温高压环境下的力学性能的另一种方法。
数值模拟方法可以模拟混凝土结构在高温高压环境下的受力情况，预测混凝土结构在高温高压环境下的力学性能。
数值模拟方法包括有限元方法、离散元方法等。
四、高温高压环境下混凝土结构的力学性能研究进展1.高温环境下混凝土结构的力学性能研究进展高温环境下混凝土结构的力学性能研究已经取得了一定的进展。
钢筋混凝土构件受高温作用后的力学性能研究
钢筋混凝土构件受高温作用后的力学性能研究一、前言钢筋混凝土是一种广泛应用于工程结构中的材料，但在遭受高温作用后，其力学性能会有所降低，影响结构的安全性。
因此，对于钢筋混凝土构件在高温作用下的力学性能进行研究具有重要的意义。
二、高温作用对钢筋混凝土构件的影响1.高温作用的温度范围高温作用对钢筋混凝土的影响主要取决于作用温度的高低。
一般来说，当温度达到200℃时，钢筋混凝土的力学性能开始发生变化；当温度达到600℃时，其强度已经降至原来的30%左右；当温度达到800℃时，其强度会降至原来的10%左右。
2.高温作用对钢筋混凝土构件的影响高温作用会导致钢筋混凝土构件的强度和刚度降低，同时也会影响其变形性能和破坏模式。
在高温作用下，钢筋混凝土构件的混凝土会发生膨胀，从而导致构件的开裂和剥落；钢筋的强度也会受到影响，从而导致构件的失稳和破坏。
三、钢筋混凝土构件受高温作用后的力学性能研究1.试验方法钢筋混凝土构件受高温作用后的力学性能研究主要采用试验方法。
一般来说，通过对试件进行高温作用后的强度试验、变形试验和破坏试验，可以得到构件在高温作用下的力学性能。
2.试验结果钢筋混凝土构件受高温作用后的力学性能会发生明显的变化。
一般来说，随着温度的升高，构件的强度和刚度都会降低，同时变形能力也会下降。
在高温作用下，混凝土会发生膨胀，从而导致构件的开裂和剥落；钢筋的强度也会受到影响，从而导致构件的失稳和破坏。
3.影响因素分析影响钢筋混凝土构件受高温作用后力学性能的因素主要包括温度、构件尺寸和混凝土强度等。
温度是影响钢筋混凝土构件受高温作用后力学性能的最主要因素，温度升高会导致构件的强度和刚度都降低；构件尺寸也会影响构件的力学性能，较大的构件在高温作用下会表现出更明显的变化；混凝土的强度也是影响钢筋混凝土构件受高温作用后力学性能的重要因素，强度较高的混凝土在高温作用下表现出的力学性能变化较小。
四、结论和建议1.结论钢筋混凝土构件在高温作用下会发生明显的力学性能变化，强度和刚度都会降低，变形能力也会下降。
谈高温下和高温后混凝土动态力学性能试验研究
谈高温下和高温后混凝土动态力学性能试验研究谈高温下和高温后混凝土动态力学性能试验研究摘要：对高温下和高温后混凝土的动态力学性能试验研究历史进行论述，总结进行高温下和高温后混凝土动态力学性能试验的难点以及采取的改良措施，分析认为高温加热技术、高温下作用时间是影响高温下试验的重要因素，而冷却方式、高温后静置时间是影响高温后试验的重要因素。
关键字：混凝土；SHPB；高温；动态性能中图分类号：TV331 文献标识码：A当前，混凝土结构已成为使用最为广泛的结构形式之一，经历了高温作用的混凝土结构的力学性能和使用寿命迅速劣化，构件的承载力明显下降，造成混凝土结构的整体或者局部破坏，甚至坍塌，从而对其平安性能造成影响，加之动荷载下混凝土结构的强度和变形远远高于静荷载作用下的强度和变形，因而我们有必要对混凝土结构经历火灾时和火灾作用后的动态力学性能进行进一步研究。
1 高温对混凝土动态力学性能的影响研究1.1高温下混凝土动态力学性能研究在20世纪中后期，Lindholm【1】就试图用改良的SHPB装置，进行材料高温动态力学性能测量，20世纪90年代Gilat【2】在试验中利用对热不敏感的材料制作导杆，以此来消除温度梯度对试验结果的影响；为了提高测试精度，Gilat在试验中依据传热学原理来修正实验波形。
国内谢假设泽【3】、肖桂凤【4】、、贾彬【5】等人研究了用于测量材料高温动态力学性能的SHPB技术，并给出了高温材料SHPB两种试验方法：一是将试件和一小局部导杆放入电阻炉中同时受热。
二是设计了特殊的实验装置来降低温度梯度对试验结果的影响。
夏开文、程经毅【6】等在试验中附有恒温加热炉，并依据一维应力波理论和传热学原理，对温度梯度场对波形测量的影响进行修正。
肖桂凤等那么重点研究了单独对试件加热、快速对杆的实验方法，并提出了一些需要解决的问题。
贾彬、李正良等通过高温SHPB试验技术分析混凝土在不同温度及撞击速度下的破坏特征，拟合得到了应变率与温度的关系方程。
混凝土受高温作用后的力学性能试验研究
混凝土受高温作用后的力学性能试验研究一、研究背景混凝土是一种广泛应用于建筑和基础设施工程中的材料，但在高温作用下其力学性能会发生变化，可能导致结构破坏。
因此，对混凝土在高温作用下的力学性能进行研究具有重要意义，可以为建筑设计和安全评估提供依据。
二、研究目的本研究旨在通过实验研究混凝土在高温作用下的力学性能变化规律，包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量和变形性能等，为混凝土在高温环境下的应用提供参考。
三、实验设计1.试验材料本试验选用普通混凝土作为试验材料，水灰比为0.5，28天强度等级为C30。
试件采用标准圆柱体和标准长方体，直径为100mm，高度为200mm的圆柱体和边长为150mm，高度为300mm的长方体。
2.试验方法将试件置于高温炉内，经过不同的高温作用时间，分别进行抗压强度、抗拉强度、弹性模量和变形性能的测试。
3.试验参数试验参数包括高温温度、高温作用时间和试件尺寸等，其中高温温度分别为100℃、200℃、300℃、400℃和500℃，高温作用时间为1h、2h、3h、4h和5h，试件尺寸为标准圆柱体和标准长方体。
四、实验结果与分析1.抗压强度试验结果表明，随着高温温度和高温作用时间的增加，混凝土的抗压强度逐渐降低，且降低幅度随温度升高而增加。
当高温温度为500℃时，混凝土的抗压强度降低幅度最大，达到了50%左右。
这是由于高温作用下，混凝土中的水分被蒸发，导致水泥石体变得松散，从而降低了抗压强度。
2.抗拉强度试验结果表明，混凝土的抗拉强度随着高温温度和高温作用时间的增加而降低，但降低幅度较抗压强度小。
当高温温度为500℃时，混凝土的抗拉强度降低幅度约为30%左右。
这是由于高温作用下，混凝土中的钢筋受到热膨胀和热软化的影响，从而导致混凝土的抗拉强度降低。
3.弹性模量试验结果表明，混凝土的弹性模量随着高温温度和高温作用时间的增加而降低。
当高温温度为500℃时，混凝土的弹性模量降低幅度约为40%左右。
混凝土结构在高温作用下的性能研究
混凝土结构在高温作用下的性能研究一、前言混凝土结构在高温作用下的性能研究是建筑工程领域中的一个重要研究方向，主要研究混凝土在高温下的力学性能、热学性能和物理性能等方面的变化规律，以及高温对混凝土结构安全性的影响。
本文将围绕混凝土结构在高温作用下的性能研究展开，详细介绍混凝土在高温下的力学性能、热学性能和物理性能等方面的变化规律，并分析高温对混凝土结构安全性的影响。
二、混凝土在高温下的力学性能1. 强度变化混凝土在高温作用下强度会发生明显变化。
高温会使混凝土中的水分蒸发，导致混凝土中的孔隙率增大，从而降低混凝土的强度。
同时，高温会使混凝土中的水泥水化反应逆反应，导致水泥石的体积缩小，进一步降低混凝土的强度。
实验结果表明，混凝土在高温作用下的强度会随着温度的升高而降低。
2. 变形性能变化混凝土在高温作用下变形性能也会发生变化。
高温会使混凝土中的水分蒸发，导致混凝土的干缩变形增大。
同时，高温还会使混凝土中的钢筋产生热胀冷缩，从而引起混凝土的应力变化，进而影响混凝土的变形性能。
实验结果表明，混凝土在高温作用下的变形性能会随着温度的升高而发生变化。
三、混凝土在高温下的热学性能1. 热导率变化混凝土在高温作用下的热导率也会发生变化。
高温会使混凝土中的水分蒸发，导致混凝土中的孔隙率增大，从而降低混凝土的热导率。
同时，高温会使混凝土中的水泥水化反应逆反应，导致混凝土的热导率降低。
实验结果表明，混凝土在高温作用下的热导率会随着温度的升高而降低。
2. 热膨胀系数变化混凝土在高温作用下的热膨胀系数也会发生变化。
高温会使混凝土中的水分蒸发，导致混凝土中的孔隙率增大，从而降低混凝土的热膨胀系数。
同时，高温还会使混凝土中的钢筋产生热胀冷缩，从而引起混凝土的应力变化，进而影响混凝土的热膨胀系数。
实验结果表明，混凝土在高温作用下的热膨胀系数会随着温度的升高而发生变化。
四、混凝土在高温下的物理性能1. 孔隙率变化混凝土在高温作用下的孔隙率也会发生变化。
高温下混凝土材料的力学性能试验研究
高温下混凝土材料的力学性能试验研究一、研究背景和意义随着城市建设的不断发展，混凝土作为一种重要的建筑材料，被广泛应用于各种建筑结构中。
然而，在高温环境下，混凝土材料的力学性能将会发生改变，严重的情况下可能会导致建筑结构失稳，从而造成严重的人员伤亡和财产损失。
因此，对高温下混凝土材料的力学性能进行研究，对于提高建筑结构的安全性和可靠性具有非常重要的意义。
二、研究内容和方法本研究旨在探究高温下混凝土材料的力学性能，具体包括混凝土的抗压强度、弹性模量、剪切强度、裂缝扩展性等指标的变化规律。
研究采用文献调研和实验室试验相结合的方式进行。
1. 文献调研通过查阅相关文献，收集高温下混凝土材料的力学性能试验研究成果，了解混凝土在不同温度下的力学性能变化情况，并分析影响因素。
2. 实验室试验采用标准试样进行混凝土力学性能试验，设置不同的温度条件，测量混凝土试样的抗压强度、弹性模量、剪切强度等指标，并观察混凝土试样的裂缝扩展情况。
三、实验步骤和条件1. 材料准备选用普通混凝土作为试验材料，按照标准配合比进行调配，保证试验材料的均质性和稳定性。
2. 试样制备根据标准规范，制备不同尺寸的试样，包括立方体、圆柱体、梁等，保证试样的精度和准确性。
3. 实验条件设置在试验室中，通过温度控制设备控制试验环境的温度，设置不同的温度条件，包括常温、500℃、800℃、1000℃等。
4. 实验操作流程将试样放入试验设备中，进行压力或剪力加载，测量试样的变形和裂缝扩展情况，记录实验数据。
5. 数据处理将实验数据进行统计和分析，绘制曲线图和统计图，分析高温下混凝土力学性能的变化规律。
四、实验结果和分析1. 抗压强度从实验结果可以看出，在温度升高的情况下，混凝土试样的抗压强度逐渐降低。
当温度达到1000℃时，混凝土的抗压强度降低了60%左右。
这是因为高温会导致混凝土中的水分蒸发，水化反应受阻，水泥石的结构发生变化，从而影响混凝土的力学性能。
混凝土结构在高温下的力学性能分析
混凝土结构在高温下的力学性能分析混凝土作为一种广泛应用于建筑、基础设施等领域的材料，其性能的研究一直是材料科学领域的热门话题之一。
尤其是在高温环境下，混凝土结构的力学性能受到极大影响，因此开展混凝土在高温下的性能分析，对于保证建筑物及设施的安全性具有重要意义。
在本文中，我们将深入探讨混凝土在高温环境下的变化及其影响。
一、混凝土在高温下的力学性能变化混凝土主要由水泥、骨料、粘结材料和外加剂等构成。
在高温环境下，其力学性能会发生明显变化，主要表现为以下几个方面：1. 抗压强度下降：高温会引发混凝土中水泥中硬化产物的分解，导致其早期强度降低，长期强度衰减，同时其骨料中硅酸盐的熔化也会导致混凝土的抗压强度下降。
2. 抗弯强度减小：高温会使混凝土中的水分挥发，使混凝土内部的孔隙率增大，同时由于骨料中的石英发生热胀冷缩，导致混凝土的抗弯强度减小。
3. 弹性模量变化：高温会导致混凝土中水泥熟料发生脱水反应，使石英发生相变，混凝土的弹性模量随之下降。
4. 断裂韧度变小：混凝土中的水分在高温条件下挥发，混凝土内部的孔隙率增大，导致混凝土断裂韧度变小。
二、高温环境下混凝土结构的应力分析混凝土在高温环境下的力学性能发生了明显变化，为保证混凝土结构的安全性，需要进行相应的应力分析。
在高温条件下，混凝土中的应力主要分为以下几类：1. 均匀温度应力：由于温度变化，混凝土内部产生的热膨胀导致混凝土内部产生均匀温度应力。
2. 不均匀温度应力：混凝土结构在高温条件下由于其温度分布不均，因此产生的应力也是不均匀的。
3. 内力应力：混凝土结构在高温条件下由于其内部产生的变形，因此产生的内力应力也会相应的改变。
三、高温情况下混凝土结构的安全评估对于混凝土结构在高温环境下的安全性评估，主要考虑以下几个方面：1. 抗压强度评估：根据混凝土在高温环境下的抗压强度下降情况，对混凝土结构的承载力进行评估。
2. 抗裂性评估：根据混凝土在高温环境下的断裂韧度变化情况，对混凝土结构的抗裂性能进行评估。
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3
高温下及高温冷却后钢筋力学性能的试验研究
王孔藩 , 许清风 , 刘挺林
(上海市建筑科学研究院 ,上海 200032)
[ 摘要 ] 进行了圆钢 、螺纹钢 、冷拔和冷轧扭 4 种钢筋高温下力学性能的试验研究 ,同时进行了螺纹钢筋高温冷却后
力学性能的试验研究 ,并与室温下钢筋力学性能进行了对比分析 。了解高温下和高温冷却后钢筋力学性能的变
化 ,对评估钢筋混凝土结构火灾后的性能有重要作用 。
[ 关键词 ] 钢筋 ;高温 ;力学性能 ;试验研究
[ 中图分类号 ] TU50113 ;TU511132
[ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 100228498 (2005) 0820003203
Experimental Research on Mechanics Performance of Steel Bar After High Temperature and Cooled Do wn from High Temperature
( Shanghai Research Institute of Building Science , Shanghai 200032 , China)
Abstract : The effect of the aggregate type , strength grade , cooled way and the heating temperature on the mechanics performance of concrete was experimentally investigated. All the test results were compared with the relevant ones in room temperature. The decreasing degree of strength of concrete was got . This may be beneficial to the assessment and appraisal of RC structures after fire. Key words :concrete ; high temperature ; mechanics performance ; aggregate
由于强度等级的影响很小 ,因而对 3 种强度等级 试块在高温下抗压强度折减系数进行综合分析 。高温 下混凝土抗压强度折减系数如表 2 、图 1 所示 。
混凝土 强度等级
C20
C30 C40
表 1 混凝土试块组成及数量
粗骨料
成分
类型
常温下强度Π MPa
石灰石 碳酸盐类
2610
红石 硅酸盐类
2516
青石 硅酸盐类
本次试块的尺寸为 100mm ×100mm ×100mm ,加热 设备为 SRJ X21229 箱形电阻炉 ,炉内恒温误差范围在 ± 5 % ,净空尺寸为 1 000mm ×1 000mm ×1 000mm。采用 ISO 国际标准升温曲线进行升温 ,加热温度分为常温 、 100 、200 、300 、400 、500 、600 、700 和 800 ℃共 9 种情况 ,当 试块加热到某指定温度后恒温 2h ,以使整个试块处于 均匀温度场后再进行试验 。试块的强度等级为 C20 、 C30 、C40 ;骨料的类型包括硅酸盐类和碳酸盐类 。试块 共 63 组 ,每组 3 个 。试块的具体情况如表 1 所示 。试 验在 NYL22000 型压力试验机上进行 。
混凝土结构是由钢筋和混凝土组成的 。火灾对钢 筋和混凝土材料性能的劣化作用直接危及到结构的安 全性能和耐久性能 。为了正确评估火灾发生时和火灾 发生后混凝土结构的安全性能和耐久性能 ,就应该了 解高温下以及高温冷却后混凝土力学性能的改变 。基 于此 ,本文进行了不同强度 、不同骨料的混凝土在高温 下以及在不同冷却方式下力学性能的试验研究 。 1 混凝土在火灾高温下的抗压强度
力学性能进行了对比分析 。了解高温下和高温冷却后混凝土力学性能的变化 ,对评估钢筋混凝土结构火灾后的性
能有重要作用 。
[ 关键词 ] 混凝土 ;高温 ;力学性能 ;骨料
[ 中图分类号 ] TU50113 ;TU52811
[ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 100228498 (2005) 0820001202
2510
石灰石 碳酸盐类
3114
红石 硅酸盐类
3213
青石 硅酸盐类
3210
石灰石 碳酸盐类
4110
数量Π组
9 9 9 9 9 9 9
表 2 高温下混凝土抗压强度折减系数
温度Π℃
碳质 (石灰石)
骨料 硅质 (红石)
硅质 (青石)
常温 100 200 300 400 500 600 700 800
1100
1100
1100
0184
1100
1108
1123
1100
0187
0196
0186
0170
0182
0172
0159
0168
0158
0150
0151
0148
0125
0127
0124
[ 收稿日期 ] 2005205220 [ 作者简介 ] 王孔藩 (1942 —) ,男 ,上海人 ,上海市建筑科学研究 院教授级高级工程师 ,同济大学兼职教授 ,博士生导师 ,上海市 宛平南路 75 号 200032 ,电话 : (021) 64390552
Experimental Research on Mechanics Performance of Concrete After High Temperature and Cooled Do wn from High Temperature
WAN G Kong2fan , XU Qing2feng , LIU Ting2lin
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
2005 年 8 月
施 工 技 术
第 34 卷 第 8 期
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
表 3 中的高温下抗压强度折减系数是由图 1 中 3 条曲线的平均值而得 ,当混凝土抗压强度出现反弹时 ,
为了安全 ,取折减系数为 110 。从表 3 可知 ,在温度小 于 200 ℃以前 ,混凝土抗压强度的下降均不明显 。随着 温度的进一步升高 ,混凝土的抗压强度均呈下降趋势 。 高温浇水冷却后的混凝土抗压强度明显低于自然冷却 后的抗压强度 ;而高温自然冷却后混凝土抗压强度低 于高温下的抗压强度 。原因是 :混凝土在高温下遇水 骤然冷却 ,内外温差导致混凝土内部产生大量收缩裂 缝 ,同时浇水冷却劣化了混凝土的微观结构 。
高温自然冷却后混凝土弹性模量的试验设备与抗 压强度的试验设备相同 。试块尺寸为 150mm ×150mm ×300mm。试验结果如表 4 所示 。
表 4 高温自然冷却后混凝土弹性模量的折减系数 温度Π℃ 常温 300 400 500 600 700 800 折减系数 1100 0175 0146 0139 0111 0105 0103
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2
施工技术
第 34 卷
图 1 混凝土高温下抗压强度折减系数变化曲线
由图 1 和表 2 可知 ,3 种骨料混凝土的强度变化趋 势相近 ,仅由于骨料类型的不同而略有差别 。当温度 升高到 100 ℃时 ,混凝土抗压强度有所下降 ; 当温度达 到 100～300 ℃时 ,混凝土抗压强度出现反弹 ,大于常温 下的抗压强度 ;当温度大于 300 ℃后 ,混凝土的抗压强 度逐渐下降 ;当温度达到 800 ℃时 ,混凝土的抗压强度 下降到常温下的 1Π4 左右 。
当温度超过 700 ℃时 ,混凝土发生爆裂现象 。混凝 土的爆裂是由于混凝土中水蒸气的迁移受阻引起的 。 由于在役混凝土结构中混凝土的老化使其毛细管被分 割 ,因而在役混凝土结构在火灾中也易发生爆裂现象 。 2 高温冷却后混凝土的抗压强度
本次试验的混凝土为 C20 ,冷却方式为自然冷却 和浇水冷却两种 。加热温度分常温 、200 、300 、400 、500 、 600 、700 和 800 ℃共 8 种情况 ,当试块加热到指定温度 后恒温 2h 。对于自然冷却的试块 ,取出在空气中自然 冷却 30d 后再进行试验 ;而对于浇水冷却的试块 ,取出 后浇水冷却 ,再静置 30d 后进行试验 。其抗压强度折 减系数如表 3 所示 。
高温冷却后混凝土抗压强度除了与受火温度有关 外 ,还与冷却后的静置时间有关 。当温度超过 580 ℃ 后 ,高温冷却后的混凝土抗压强度存在滞迟效应 。即 混凝土抗压强度随着静置时间的增加而衰减 。一般此 衰减过程需要 6～15d ,主要与火场温度和静置环境有 关 。为了保证火灾后混凝土结构鉴定和评估的结论安 全 、可靠 ,建议火灾后混凝土强度的检测应在火灾发生 14d 后进行 。否则应进行相应的折减[2] 。 3 高温自然冷却后混凝土的弹性模量
(2) 高温浇水冷却后的混凝土抗压强度明显低于 自然冷却后的抗压强度 ;而高温自然冷却后的混凝土 抗压强度低于高温下的抗压强度 。
(3) 高温自然冷却后混凝土弹性模量随着温度的 升高而不断降低 ,且降低速率比相应抗压强度的降低 速率更快 。
(4) 由于高温冷却后混凝土抗压强度存在滞迟效 应 ,因而应在混凝土抗压强度衰减期结束后进行鉴定 和评估 。如在衰减期进行混凝土强度检测 ,应进行相
2005 年 8 月
施 工 技 术
第 34 卷 第 8 期