浅析三大系列水泥混凝土的高温性能比较研究

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1、北京交通大学硕士学位论文三大系列水泥混凝土的高温性能比较研究姓名：鹿少磊申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：朋改非20090601中文摘要摘要：本文进行了同强度的硅酸盐水泥混凝土、铝酸盐水泥混凝土与硫铝酸盐水泥混凝土的高温爆裂性能和高温后残余力学性能的对比性试验研究。本文首先研究了水泥种类及湿含量对高温爆裂的影响。对每种水泥混凝土设计了七种不同的湿含量。爆裂试验后，对未发生爆裂的代表性试件进行切割，并在剖面上进行内部裂纹观察。爆裂试验后，测定三种水泥混凝土高温后的残余力学性能试验及残余断裂能试验并进行对比分析。爆裂试验中，同强度等级的

2、三种水泥混凝土中，硅酸盐水泥混凝土与硫铝酸盐水泥混凝土发生爆裂现象，且硫铝酸盐水泥混凝土的爆裂程度轻于硅酸盐水泥混凝土。铝酸盐水泥混凝土未有爆裂现象发生。试验验证了蒸汽压机理。硅酸盐水泥混凝土爆裂的临界湿含量在63％．75％之间，爆裂的温度范围基本为3400C．4500C。硫铝酸盐水泥混凝土爆裂的临界湿含量介于75％．88％之间，爆裂的温度范围是3300C．3700C。三种水泥混凝土的残余力学性能随温度升高呈降低趋势。低水胶比混凝土的强度损失大于高水胶比混凝土的强度损失。残余劈裂抗拉强度对高温损伤较残余抗压强度更为敏感。2000C高温作用后

3、，硅酸盐水泥混凝土与硫铝酸盐水泥混凝土的残余抗压强度值均有所增大，但硫铝酸盐水泥混凝土抗压强度的增大幅度较小。温度高于4000C时，硅酸盐水泥混凝土与硫铝酸盐水泥混凝土的残余抗压强度值相差不大，1000012高温作用后，两者均基本丧失强度值。与另外两种水泥混凝土相比，在4000(2之前，铝酸盐水泥混凝土的残余抗压强度下降幅度最大，但在400。(2．800。C之间，其抗压强度基本没有变化，残余抗压强度明显高于另外两种水泥混凝土，10000C高温作用后，强度显著降低。三种水泥混凝土的残余断裂能随温度的升高均呈先增大后减小的趋势。对于高强度等级的

4、三种水泥混凝土，铝酸盐水泥混凝土的残余断裂能最高，硅酸盐水泥混凝土的残余断裂能最低。对低强度等级的三种水泥混凝土，温度低于600。(2时，高温作用后残余断裂能相差不大，但温度高于6000C时，铝酸盐水泥混凝土的残余断裂能明显高于另外两种水泥混凝土。关键词：硅酸盐水泥混凝土；铝酸盐水泥混凝土；硫铝酸盐水泥混凝土；爆裂；残余力学性能。分类号：IllABSTRACTABSTRACT：Inthisthesis,acomparativeexperimentalinvestigationwasconductedtostudyexplosivespall

5、ingandresidualmechanicalpropertiesofPortlandcementconcrete，sulphoaluminatecementconcreteandhighaluminatecementconcreteatthesamestrengthlevelatroomtemperature．TheeffectofcementandmoisturecontentonspallingWaSinvestigatedfirstly．Concreteswithsevenmoisturecontentswereprepared．

6、Afterexplosivespallingtest,typicalspecimensthatdidn’tencounterspallingweresawnintotwopieces．CrackobservationWaScarriedoutOilthesawnsllrfacesofthespecimens．Afterexplosivespallingtest,Residualmechanicalpropertiesandresidualtoughnessofthethreetypesofconcreteweretestedandcompa

7、red、玑nIeach．Inthespallingtest，Portlandcementconcreteandsulphoaluminatecementconcretesufferedspalling,andsulphoaluminatecementconcretehadagreaterdamage．Nospallingoccurredinhi曲aluminatecementconcrete．Theresultsofthespallingtestconfirmsthevaporpressurebuild·upmechanism．Thecri

8、ticalmoisturecontentofspallingforPortlandcementconcreteisbetween63％and75％，andspallingOCCU