含混杂纤维混凝土高温性能探究

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1、含混杂纤维混凝土高温性能探究　　摘要：针对高性能混凝土的防火、抗爆裂性能低的特点，采用低熔点（聚丙烯纤维）及高熔点纤维（钢纤维）混杂的方法，对高性能混凝土高温性能（抗折强度、抗压强度及劈裂抗拉强度，抗爆裂性能）进行改善。文章介绍了试验的原材料，相应的试验方法，分析了试验结果，其中包括混杂纤维对高温下混凝土抗折强度、抗压强度、劈裂抗拉强度、抗爆裂性能的影响。最后还分析了混杂纤维改善混凝土高温性能机理的有关问题，希望能够对高性能混凝土的生产与运用发挥相应的指导作用。关键词：混杂纤维；高性能混凝土；高温性能；抗折强度；抗压强度；中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：0.引

2、言火灾事故中民众的人身安全是民用建筑、公共建筑及工业建筑设计所必须考虑的问题。与木材和塑料相比，混凝土是不燃物，即使在高温条件下也不会释放有毒烟雾；与钢材相比，混凝土即使在700~800e6高温下，仍然能在一定时间内保持足够的强度，从而降低了结构倒塌的风险，使人们可以赢得安全撤离的时间。然而，混凝土结构在高温下极有可能发生毁坏性爆裂，表现为突然、猛烈的脆性破坏。对于脆性和密度更大、渗透性更低的高强混凝土，产生爆裂的危险性更大，并且受热温度越高，混凝土强度等级越大，发生爆裂的几率和剧烈程度也越大。因此，深入研究混凝土高温爆裂的成因机理，设法改善混凝土的内部缺陷，对提高混凝土

3、的抗火性能有着深远的意义。1.试验原材料与试验方法1.1试验原材料进行试验的原材料主要包括以下几种：水泥，采用的是42.5级普通硅酸盐水泥；粉煤灰，采用的是汇能II型复合粉煤灰；粗骨料，采用玄武岩碎石，粗骨料为5—20mm连续级配碎石；细骨料，采用的是江砂，中砂，细度模数为2.7；减水剂，采用的是GraceS20高效减水剂，减水率大于20%；钢纤维，采用的是Harex钢丝钢纤维，l=30mm，d=0.60mm，l/d=50；聚丙烯纤维，在本次试验中，采用的是长坚聚丙烯纤维。材料选择好之后，按照相关的规定和标准做好配合比。1.2试验方法6在试验的时候，主要是试验混凝土的抗压

4、强度、抗折强度、破裂抗拉强度，所采用的是试件尺寸是150mm×150mm×150mm。当试件成型之后，在室温下经过24h养护之后，然后脱模，放在标准养护室当中养护至60d，再在常温下放置1d之后，进行高温试验。在高温试验的时候，采用的是电炉，其温度一直不断的升高，当达到一定的值之后温度保持相对稳定。本电炉的最高温度能够达到1000℃，采用正常方式升温，达到指定的温度之后，恒温两个小时。冷却方式采用炉内自然冷却。掺混杂纤维混凝土抗爆裂性能影响试验温度为800℃和1000℃。2.试验结果分析（1）混杂纤维对高温下混凝土抗折强度的影响。通过对比分析，在200℃以前，200℃-4

5、00℃之间，800℃时候，掺入与未掺入混杂纤维的抗折强度呈现出不同变化。但最终二者的抗折强度变化逐渐趋同。值得注意的是，纤维挥发会在混凝土当中引入一定数量的孔道，影响了混凝土的抗折强度。而在200℃-400℃范围之内，基准混凝土抗折强度急剧下降，当温度升高到一定的时候，纤维发挥殆尽，引起抗折强度随着温度的变化而逐渐趋同。（2）混杂纤维对高温下混凝土抗压强度的影响。常温下掺加与不掺加混杂纤维的混凝土抗压强度相差不大。随着温度的升高，它们的抗压强度变化趋势相同，并且降低的速度相差也比较小。（3）混杂纤维对高温下混凝土劈裂抗拉强度的影响。常温下，掺入和没有掺入混杂纤维的混凝土的

6、劈裂抗拉强度差别不大，而掺入混杂纤维之后，由于钢纤维的存在，提高了抗拉强度剩余率，由此我们可以得知，掺加钢纤维能够能够提高混凝土高温后的抗拉性能。63.混杂纤维改善混凝土高温性能的机理（1）混凝土爆裂现象的产生。一般来说，人们普遍认为混凝土受热爆裂的过程，就是混凝土的水分从内部逸出的过程。当温度不断升高，混凝土强度损失的速率也相应的增加，温度达到600℃的时候，强度会损失50%，当温度达到800℃的时候，强度会损失80%左右。就高强度混凝土来说，它的密实度往往比较高，空隙率比较低，蒸发通道不畅，这就使得水分不容易逸出，往往达到过高蒸汽分压，大大超过了混凝土的抗张强度，使得

7、混凝土不能抵御这种过大的内部压力，从而引起爆裂现象的发生。（2）混杂纤维改善混凝土高温性能。当掺入混杂纤维之后，这种情况就得到了相应的变化。当温度为180℃的时候，混凝土处在自蒸阶段，内部的压力变化比较小。而聚丙烯纤维的熔点很低，到了该温度的时候早已经熔化，熔化之后其液体体积十分小，占用很小的空间，往往形成很多的小空隙，聚丙烯纤维分布均匀，纤维数量极多，比较细小，引起混凝土内部孔结构发生相应的变化，这就加强了孔隙的连通性，为混凝土内部水分的蒸发提供了通道。同时还缓解了水分膨胀所形成的分压，大大降低了混凝土内部的压力，防止了混凝