高温下混凝土 shpb 试验研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2015年第5期(总第307期)混凝土理论研究Number5in2015(TotalNo．307)ConcreteTHE0RETlCALRESEARCHdoi：10．3969~．issn．1002-3550．2015．05．006高温下混凝土SHPB试验研究李习波。焦楚杰(广州大学土木工程学院，广东广州510006)摘要：高温环境下，混凝土材料各组分之间会发生一系列复杂的物理、化学变化，进而影响到混凝土结构整体的力学性能。介绍了混凝土在不同温度范围下的破坏机理；从高温下混凝土的应变率效应、加载速率效应和温度效应等方面进行了阐述；对高温下混凝土SHPB冲击试

2、验理论和试验技术方面存在的相关问题作了分析，并介绍了相应的解决方法。关键词：高温；混凝土；SHPB试验中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2015)05—0023—03StudyontheSHPBtestofconcretesubjectunderhightemperaturesLIX治0．JIAOChujie(SchoolofCivilEngineeringofGuangzhouUniversity，Guangzhou510006，China)Abstract：Underhightemperature，theconcretecomponentswillO

3、ccuraseriesofcomplexphysicalandchemicalchanges，therebyaf-fectthewholemechanicalpropertiesoftheconcretestructure．Itdescribedthefailuremechanismofconcreteunderdifferenttemperatureranges．Thestrainrateeffects，loadingratesandtemperatureeffectsofconcreteunderhightemperaturearedescribed．Therelatedissuesof

4、theoreticalandexperimentaltechniquesofconcreteunderhightemperatureSHPBimpacttestwereanalyzedandtheappropriatesolu—tionswerepresented．Keywords：hightemperature；concrete；SHPBtest部未水化水泥熟料的水化，增强了构件的强度。0引言200-400℃时，混凝土内的水泥胶凝体因失水而收尽管混凝土本身不是可燃性材料，但在工程使用中可缩，胶体同骨料间的咬合作用得到了加强，从而使强度有能要承受多种复杂因素的综合作用，如冲击、爆炸、烈火所回

5、升，甚至超过混凝土在室温时的原始强度，这种回升等，在这种高温、高应变率的极端条件下，混凝土结构性能一般将在400℃左右达到极限。迅速劣化。SHPB试验作为测试材料动态力学性能的主要400-800℃时，水泥砂浆与粗骨料的温度变形差逐试验方法之一，近年来获得了快速发展，已由最初的压缩渐增大，界面的裂缝不断开展、延伸，同时Ca(OH)：在试验系统，发展到现在的拉伸、扭转、拉扭、压扭复合系统；500℃左右开始分解生成CaO，而石灰石骨料在600oC以从常温试验发展到低温和高温试验等。本试验针对高温下后也将开始分解，强度在500～600℃以后下降迅速。混凝土的SHPB冲击试验及其有限元仿真过程中的相关

6、2高温下混凝土的动态效应问题进行分析。动态抗压强度(用符号厂c表示)是指试件达到的动态1混凝土的高温破坏机理峰值应力，反映的是材料强度性能的指标。混凝土是由固、液、气三相组成的非均质材料。高温时动态增大系数(DIF)是指混凝土的动态抗压强度和混凝土材料各组分之间会发生一系列复杂的物理、化学变静态抗压强度的比值，反映的是混凝土动态抗压强度增幅化，进而影响到混凝土结构整体的力学性能。随着环境温的指标，用符号DIF表示，用计算式可表示为：度的升高，混凝土结构内部会发生如下变化：DIF=(1)．。．常温～200oC时，随着温度的升高，一方面，因自由式中：——混凝土的动态抗压强度；．水的蒸发而易形成孔

7、隙和裂缝，同时混凝土热量的不均匀——混凝土的静态抗压强度。．。传递致使结构内外温差加大，产生温度应力并引起裂缝，高温下混凝土的动态效应影响因素较多，包括应变率降低了结构的抗压强度。另一方面由于自由水的蒸发，在效应、加载速率效应和温度效应等，但研究发现，影响混凝土内部的形成类似于蒸压养护，有利地促进混凝土内因素并非单一途径影响，往往是综合因素影响的结果。其收稿日期：2014-10—01基金项目：国家自然科学基金