基于氯离子渗透性的高性能橡胶混凝土高温后耐久性研究

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文基于氯离子渗透性的高性能橡胶混凝土高温后耐久性研究摘要高性能混凝土是利用现代混凝土技术，采用低水胶比，高效外加剂和掺合料拌合而成的具有优良工作性能的混凝土。与普通混凝土相比，高性能混凝土具有高工作性、较高强度、高耐久性及良好的体积稳定性等特点。高性能混凝土强度越高，脆性越大，延性韧性越差，高性能混凝土中掺加橡胶粉颗粒可以使混凝土在保证一定强度的前提下具有较好的抗冲击韧性与抗裂性能，同时还解决了橡胶废弃物的回收再利用问题。但是橡胶粉的掺加改变了混凝土的微观孔隙结构，并由此引起混凝土一些性状的变化，尤其是耐久性方面的变化

2、。此外，现代钢筋混凝土结构应用范围越来越广泛，且建筑密度逐渐增大，由此带来的问题是建筑失火情况日益增多，而且橡胶粉还是一种对热较为敏感的材料，因此研究橡胶混凝土受热后的性状变化具有重要的意义。本试验通过测定不同橡胶粉掺量的橡胶混凝土在经受高温作用前后的氯离子非稳态迁移系数(DRCM)和烧失量，并以此为切入点针对高温和橡胶粉掺量对混凝土耐久性的影响进行了如下研究。1．对经受不同温度（100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃）作用后的七组不同试件的DRCM进行测定，通过对比试件在不同温度作用后的DRCM，研究高温对混凝土氯

3、离子渗透性的影响；通过对比不同掺量的橡胶混凝土在高温作用后的DRCM，研究橡胶粉对混凝土氯离子渗透性的影响。结果表明：在200℃、300℃的温度下橡胶粉的掺入会加大混凝土的DRCM，而在常温、400℃、500℃这三个温度区间则正好相反，超过500℃以后，影响较小且没有一定的规律。通过后续的混凝土SEM试验结果分析可以得知：高温是通过改变混凝土内部的孔隙结构来影响其氯离子渗透性能的。总体来说混凝土的氯离子渗透性随着温度的升高而升高，且当温度高于500℃时，DRCM值增长速率极快，总体来说温度对混凝土氯离子渗透性的影响要远大于橡胶粉。2．对经受高温作

4、用后的七组试件进行烧失量的测定，分析了混凝土在高温下质量损失的原因，并通过对比试验研究了橡胶粉对混凝土烧失量的影响。结果表明：混凝土的烧失量随着灼烧温度的升高而升高，在100℃到300℃范围内烧失量增长较快，随着I太原理工大学硕士研究生学位论文温度的继续增高，烧失量增速放缓，当灼烧温度达到700℃时，烧失量达到了10%。掺加橡胶粉后混凝土烧失量变化不大且没有规律性，经分析认为橡胶粉对混凝土烧失量没有显著影响。3．选用基于Fick第二定律的理论模型，分析了不同橡胶粉掺量，不同火灾温度对建筑物使用寿命的影响。结果表明：火灾对建筑物使用寿命有极大的影响

5、；掺入橡胶粉会延长常温下和100℃、400℃高温作用后的建筑物的使用寿命，而在200℃到300℃温度区间内会缩短混凝土的使用寿命，在500℃以上的高温中，橡胶粉对混凝土使用寿命的影响不大。4．研究表明：橡胶混凝土在不同温度作用后的损伤主要表现为：在100℃的温度下，橡胶混凝土几乎无损伤，质量损失主要为内部自由水的蒸发；在200℃到300℃的温度区间内，混凝土的孔隙率会因为内部结合水的蒸发与橡胶粉的降解而增大，并由此引发混凝土的损伤；在400℃的温度区间内，造成混凝土损伤的主要原因是高温引起的混凝土爆裂；而在500℃以上的温度区间内，爆裂和混凝土组

6、成物质的分解是造成其损伤的主要原因。关键词：高性能混凝土，橡胶粉，高温，氯离子非稳态迁移系数，烧失量，耐久性II太原理工大学硕士研究生学位论文THESTUDYONTHEDURABILITYOFRUBBER-HIGHPERFORMANCECONCRETEATDIFFERENTTEMPERATUREBASEDUPONTHECHLORINE-IONPENETRATIONABSTRACTHighperformanceconcreteistheconcretewithexcellentworkingperformance,whichusingthemode

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