高温火灾下玻化微珠保温混凝土板的温度场分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com2014年第12期混凝土与水泥制品2014No．1212月CHINAC0NCRETEANDCEMENTPRODUCTSDecember高温火灾下玻化微珠保温混凝土板的温度场分析李飞飞，张泽平(太原理工大学，030024)摘要：通过对玻化微珠保温混凝土试块的高温试验研究，确定了高温(火灾)条件下的物理力学及热工性能，并进一步运用有限元分析软件ABAQUS对玻化微珠保温混凝土板进行了火灾高温条件下的模拟分析，得出其火灾高温条件下的温度场的分布规律。关键词：玻化微珠保温混凝土；高温试验；有限元分析

2、；温度场Abstract：Thetemperaturetestsofglazedhollowbeadsinsulationconcreteblocksarecarriedouttostudyanddeter—minemechanica1andthermalperformanceofthetestblocksunderthefirehightemperature．Thentheglazedhollowbeadsinsulationconcreteplatesaresimulatedandanalyzedbyusingfinite

3、elementanalysissoftwareABAQUSunderfirehightemperature，andthedistributionruleoftemperaturefieldundertheconditionoffirehightemperatureisobtained．Keywords：Glazedhollowbeadsinsulationconcrete；Temperaturetest；Finiteelementanalysis；Temperaturefield中图分类号：TU528文献标志码：A文章编号：1

4、000—4637(2104)12—65一O50前言的温度场进行对比分析，以期为玻化微珠保温混凝随着经济社会的快速发展和人口的快速增加，土板高温火灾条件下的各项性能研究提供基础。城市用地紧张。各类建筑物的密度和高度逐步增1玻化微珠保温混凝土高温试验加．由此导致火灾时对生命财产的危害也越来越1．1试验方法及试验步骤大。因此，对建筑所用材料的各类物理力学性能尤玻化微珠保温混凝土作为一种新型建筑材料，其是高温火灾条件下各项性能的研究变得尤其重目前还没有相应的试验标准规范，因此，玻化微珠要。普通钢筋混凝土材料作为目前城市建筑使用范保温混

5、凝土的高温试验参照普通混凝土的试验方围最广、用量最大的材料，其各类物理力学性能、热法进行。工性能以及高温火灾条件下的各项性能已经有了1．1．1试件尺寸及养护方式比较深入的研究，研究成果对减小建筑火灾的危害抗压强度试验：采用150mmx150mmx150mm标起到了举足轻重的作用。准立方体试块。与此同时，随着经济社会的快速发展，各类社导热系数试验：采用与互热板长宽相同的试会、环境问题，比如环境污染问题、温室效应问题、块，即300mmx300mmx28mm。能源资源短缺问题等变得越来越严重。建筑总耗能养护条件：标准养护条件下养护2

6、8d后进行磨占全社会耗能总量的比例相当大，建筑的保温节能光和自然干燥处理。问题得到社会的广泛关注。新型建筑材料玻化微珠1．1．2试验原理保温混凝土不仅具有普通混凝土的物理力学性能，(1)立方体抗压强度标准值而且具有良好的保温隔热性能ll】。虽然玻化微珠保=N／A．，温混凝土比普通混凝土具有更多的优点，但其高温式中：——立方体抗压强度标准值，N／mm；．火灾条件下的温度场对板的各项性能影响的研究Ⅳ_—一压力，N；尚属空白。楼板作为建筑物的主要承重构件，其高4——试件受压面积。mm。温火灾条件下板的温度场研究显得尤其重要。鉴于(2

7、)导热系数A此．本文以玻化微珠保温混凝土试块的高温试验为A=Qa／At(一T1)研究基础，进一步运用有限元分析软件ABAQUS对式中：玻化微珠保温混凝土板高温火灾条件下的温度场A——导热系数，W，m·K；进行模拟分析，并与普通混凝土板高温火灾条件下Q——传递的热量，J；一65—学兔兔www.xuetutu.com2014年第l2期混凝土与水泥制品总第224期——热传递面积，m：=1．0o55一o．O004T(20℃≤T≤700℃)(2)测量的厚度，m；t——热传递时间，s；式中：——一测量两侧的温度差，K。A：——玻化微珠保温

8、混凝土高温后的导热系1．1．3试验过程数，W／m·K；(1)温度等级的设定A——玻化微珠保温混凝土常温时的导热系查阅相关资料得知，当混凝土温度达到700~(2数，W，m·K：后，混凝土的抗压强度大大降低，承载能力基本为零，鉴于此情况，试验过程中不同试件的加热温度卜高温温度，℃