高温作用后的混凝土力学性能研究

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1、高温作用后的混凝土力学性能研究卞瑞张研蒋林华陈达河海大学力学与材料学院河海大学港口海岸与近海工程学院摘要：混凝土在建筑工程屮已经得到广泛的应用。混凝土结构在高温作用后会受到不同程度的破坏，危及结构的安全性和耐久性。分析了混凝土材料在不同受热温度、受热时间和加载速率等条件下的力学性能的变化情况。阐明了高温作用后混凝土力学性能与温度、受热时间及应变率等因素之间的关系。这些研究对开展高温时混凝土建筑结构进行合理的抗爆、抗撞击设计和安全评估工作具有十分重要的作用。关键词：混凝十;高温;应变率;力学性能;作者简介：卞瑞(199

2、4-),男，硕士研究生，从事混凝土材料性能研究。联系地址:江苏省南京市西康路1号河海大学力学与材料学院(210098)联系电话:025-83786410收稿日期:2016-12-09基金：国家自然科学基金(51278167,5157908&51509081)ResearchofthemechanicalpropertiesofconcreteafterhightemperatureCollegeofMechanicsandMaterials，HohaiUniversity;CollegeofHarbour,Coast

3、aiandOffshoreEngineering,HohaiUniversity;Abstract：Concretehasbeenwidelyusedincivilengineering.Concretestructuresmightbesomewhatdestroyedduetotheeffectofhightemperature.Thisprocesswillendangcrthesecurityanddurabilityofstructures.Itanalyzedthevariationsinmechanic

4、alpropertiesofconcretematerialsunderdifferentconditionssuchashightemperature,heatingtimeandstrainrate.Itclarifytherelationshipsbetweenmechanicalpropertiesofconcreteafterhightemperatureandfactorsincludingtemperature,heatingtimeandstrainrate.Theresearchplaysasign

5、ificantroleinconductingworkaboutconcretestructuresreasonableantiknockandanti-collisiondesignandsafetyassessment.Keyword：concrete;hightemperature;strainrate;mechanicalproperties;Received：2016-12-090引言混凝土结构主要用于承受压力，其抗压强度是最基木和最重要的一项力学性能[1-2]o水泥强度、混凝土的配合比、养护方式及龄期甚至

6、包括加载方式、速率在内等许多因素都会对混凝土的抗压强度造成影响宓。余志武，资伟等宜对混凝土立方体试块进行了抗压性能与受热温度和受热时间关系的相关试验研究后，指出温度是高温后混凝土抗压强度发生变化的主要原因，同时受热时间也是不可忽略的一个因素。动载荷作用下，混凝土的力学性能与静态下较为不同。早期,美国采用应变率，欧洲采用加载率进行衡量，目前国内外大多采用应变率来反映混凝土动态力学行为的变化规律。胡时胜等固利用改进的Ilopkinson压杆对混凝土材料进行了冲击压缩试验，应变率约为10、85/s,得到了混凝土材料不仅具有

7、敏感的应变率效应，述具有明显的损伤软化效应。因此，确定混凝土材料在高温条件作用下的各种力学性能变化，对于高温作用下的混凝土建筑结构进行结构设计和安全评估具有十分重要作用，开展这方面的工作具有十分重要的意义[5]。1试验概况1.1试验方案对标准养护龄期为28d的普通混凝土，采用箱式电阻炉进行高温试验，试验所釆用升温方法是在高温炉内将制作养护完好的试块以10°C/min的速度升温至100、300、500、700°C,再分别保温0、1、2、3h。试块经过高温处理后采用自然冷却的方式冷却至室温，静置Id后，采用微机控制电液伺

8、服万能试验机对试块进行多个量级的应变速率动态压缩试验，应变速率分别为10、10、10/so每种条件下加载试件3个，取平均值。并采集轴向的位移值和荷载。1.2试验原料材料选用海螺牌P-0TT42.5级水泥;选用天然河砂为细骨料，粗骨料为最大粒径不超过20mm的碎石。1.3配合比设计试验设计的混凝土强度等级为C30,试件为100imn尺寸的立方体，