资源描述:
《普通混凝土和高强混凝土高温下剥落》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、升温时普通和高强混凝土的剥落,热性能和水化行为摘要:这篇文章主要得出了高温下五种混凝土爆裂时的实验结果。实验试件放在室温到150,300,450,600摄氏度的冷热循环系统中。实验有两种加热速率(0.1和1摄氏度每分钟)在一个小时达到最大温度和自由的冷却时间。实验结果表明试件温度梯度和重量损失有关系。实验结果同时也表明混凝土热稳定性与水灰比,加热速率和试件密实度有关。实验也得出了出现剥落现象的关键因素和决定性温度。研究了引起爆裂的因素并定义为(1)低渗透率(2)混凝土中弱结合水的分离(3)温度梯度的增加。这表明单独的温度梯度不能解释混凝土的爆裂。简介以前许多研究已经表
2、明火灾下混凝土热不稳定性的危险。HertzandSørensen(2005),Hertz(2003,1992),DiederichsandJumppanen(1989),Diederichsetal.(1989),PhanandCarino(1998),Noumowé(1995,2003),Noumowéetal.(1996,2006),Zhukov(1994)andothers(SanjayanandStocks1993;Linetal.2004;Kanemaetal.2007)研究表明在某些情况下高温下混凝土构件可能出现爆裂。据ArupFireGroup(2005
3、),脱落是指高温下或火灾中由于温度迅速升高引起的混凝土层或碎片从混凝土表面分离。Phanetal.(2001)把爆裂定义为混凝土碎片突然从混凝土表面脱落并以很大的速度向四面八方飞去,并伴随有大量能量的释放。爆裂更容易发生在高强混凝土。Dierderichs和Jumppanen(1989),Hertz(1992),Phan和Carino(1998)的研究也表明爆裂发生的随机性,在相同的条件下并不是所有的混凝土均发生爆裂。许多参数会增加爆裂现象发生的几率。在Anderberg(1997),Diederichs和Jumppanen(1989),Diederichsetal.
4、(1989),Hertz(2003),Khoury(2006),还有其他人(Harmaty1964;Kanemaetal.2007;Noumowé1995;Noumowéetal.2009)的研究中,爆裂现象的影响因素有配合比、渗透率、水泥砂浆和骨料的不同的热膨胀系数,较高的含水量,加热速率和外部荷载。爆裂现象的产生是由于形成的水蒸汽压力高于抗拉强度(Anderberg1997;Harmarthy1964).BazantandKaplan(1997)。Ulmetal.(1999a,b),和Zhukov(1994),认为热膨胀阻止了爆裂的发生。作者认为,以前的研究工作并
5、没有把不同试件温度梯度和重量损失与非特定脱落现象的发生相联系。这份研究的主要目的是研究不同温度梯度和不同试件大小对普通混凝土和高强混凝土热稳定性的影响。实验步骤水泥使用满足欧盟标准的CEMⅠ52.5NCP2波特兰即普通水泥。表1给出了所使用水泥的矿物成分和物理力学特性。骨料是由硅土(70-75%),石灰岩(20-25%)和feldspaths(5%)组成的冲积砾石。沙子粒径是0.0000—0.008m,细砾石粒径是0.005—0.010m,粗砾石是0.010—0.020m。沙子,细砾石,粗砾石的密度分别是2618,2563和2579㎏/m3,并且有低吸水率。所用的高效
6、减水剂是含有改良聚羧酸系的高效减水剂。表2给出的是具体的混合物配合比。设计了五种混凝土,保持相对恒定的水泥砂浆和骨料的体积。水灰比在0.62(B325)—0.29(B500)之间,并掺入不同含量的高效减水剂来保持性能稳定性。新混凝土分两层放入模具中振捣。表面使用塑料盖以使试件保持湿润。称重后并在室温下保持三天。然后从模具中取出,称重,为避免任何形式的水分损耗,把混凝土浸没在充满氢氧钙石饱和液的保养箱中直到最后。保养环境避免了干燥裂缝的产生,保证混凝土含水量接近饱和含水量。可认为这些混凝土试件可以忽略水蒸发的影响。实验试件两种圆柱形混凝土试件:0.110*0.220,0
7、.160*0.320。每个试件的表面和中心都装有K型热电偶来测量温度(图1)。并将推导出试件温度和热梯度变化。冷热循环系统经过28天的保养后,混凝土试件放在可进行程序设定的不同的具有冷热循环的电子炉中。冷热循环系统可由室温加热到150,300,450,600摄氏度。炉中热循环系统包括升温时间,最大温度的持续时间,以及自由冷却时间。加热速率是0.1或1℃/min,最大温度的持续时间是1h,冷却速率小于1℃/min。所选择的加热和冷却速率以RilemTechnicalCommittees129-MHT(1995)为基础。表3表现了混凝土试件的不同的热循环