粉煤灰混凝土的耐高温性能研究.pdf

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1、第1l卷第74期2010年5月建筇建触装衙BuildingMaterialsandDecorationsV01．11．N074May，2010文章编号：1674—3024(2010)05—0016-03粉煤灰混凝土的利高温n生雒酮孟哲(河北工程大学土木工程学院，河北邯郸056038)亢九摘要：为更伞面地了解粉煤灰混凝土，研究r粉煤灰混凝上的耐高温性能，ansys软件模拟表明，粉煤灰混凝上与普通混凝上有相同的热传导性能；高温试验表明，相同等级的粉煤灰混凝土与普通混凝土的高温后的残余强度差异小超过5％，在耐高温研究方面町以用粉煤灰混凝土代替普通混凝土。关键词：粉煤灰混凝土；耐高温性

2、能Abstract：Inordertomorecomprehensiveunderstandingofflyashconcrete，flyashconcreteofhiightemperatureresis—tance，ansyssoftwaresimulationshowedthattheflyashconcreteandordinaryconcretehasthesamethermalconduc—tivity；high—temperaturetestsshowedthatthesamelevelofcoalashconcreteandordinaryconcretedif

3、ferenceintheresidualstrength'alterhightemperatureofnotmorethan5％ofresearchinhightemperatureflyashconcretecanbeusedinsteadofordinaryconcrete．Keywords：flyashconcrete；hightemperatureperformance2009年央视大楼发生大火，导致建筑丧失服务功能。火灾的威胁又一次摆在人们面前。建筑火灾对建筑物的危害往往是毁火性的，提高建筑的抗火性能一直是学者们关注的问题。建筑的抗火性能不仅仅与结构设计有关，与建筑材

4、料的抗火性能也密不可分。因此，研究建筑材料的耐高温性能具有重要的意义。当今，建筑行、Ip中广泛采用新型建材，粉煤灰混凝土作为一种节能环保的新材料被广泛应用于混凝土行!Ik中，其粉煤灰最大掺量达到30％，在混凝土中占有很大组分。因此，研究粉煤灰混凝土的耐高温性能对研究建筑的抗火性能具有与时俱进的作用。1研究内容本文通过有限元软件分析与试验相结合，对比粉煤灰混凝土与普通混凝土的耐高温性能。软件分析时主要需要两个参数，一是弹性模量；二是导热系数。通过混凝土实验测得两种混凝土的弹性模量；导热系数的获得是利用加权公式，将混凝土各作者简介：孟哲(1984一)，男，山东滨州人，硕士，从事新型

5、材料研究j=作．组分的导热系数加权平均。采用的升温曲线是国际标准IS0834建议的叫一To=345lg(8t+1)。利用有限元软件的函数加载编辑器将升温曲线编辑成热载荷施加到混凝土卜，求解分析。并利用高温炉对试块进行高温试验，对高温试验后的试块进行抗压试验，对比两种混凝土的残余抗压能力。1．1混凝土试验利用邯郸本地材料，配制C30的粉煤灰混凝土和普通混凝土。水胶比取0．3，粉煤灰对水泥的取代率按照规范要求取15～30％，本文取四个等级。试验方案见表1、表2。表1C30粉煤灰混凝土试验方案第5期孟哲：粉煤灰混凝土的耐高温性能研究17表2C30普通混凝土试验方案算见表3。试验号水胶

6、比唧／C)水泥用量(Kg)单位用水量(K曲细骨料用量(K曲粗骨料用量(K曲减水剂掺量(K曲0．30小)()12067012444．2由试验得到工。l_33．4厶=35．2Z以为粉煤灰混凝土的抗压强度MPa．缸为普通混凝土的抗压强度MPa将上述各值代入弹性模量公式F一100‰一．．．37．74厶什了-得El=30．03E2=30．56E。为粉煤灰混凝土的弹性模量MPaE：为普通混凝土的弹性模量MPa1．2热工系数在分析温度场和热应力时，必须掌握材料的热工参数包括材料的导热系数、质量密度、弹性模量等，这些参数的数值还随温度的升高而非线性地变化。但是考虑到每种参数都是按同一规律变化，

7、因此只考虑它的初始值仍能起到对比作用，所以本文只采用初始值，为考虑其随时间的变化。物体的导热性跟它的体积有密切关系。因此不能利用各种材料的质量比来推导导热系数，只能利用体积来推导，利用加权公式推导。粉煤灰的导热系数：O．08“(m-k)水泥的导热系数：0．65w／(nl·k)砂的导热系数：0．29w／m·k)石料的导热系数：0．28w／(in·k)各种原料的体积计算：p。=3200Kg／m3凤=2600Kg／m3P粉=790Kg／m3pg=2600Kg／m3由y=旦得P水泥：V。=芋=盖=o