粉刷层对混凝土遭受高温作用后抗压性能的影响

本文通过实际案例,对在高温作用后对混凝土构件的抗压性能进行相关的实验研究,并且根据相关的实验结果,粉刷层对混凝土遭受高温作用后抗压性能的影响进行了分析,发现粉刷层在遭受高温作用后,对建筑机构的混凝土构件有着良好的保护作用。     

红外热像技术在高温后混凝土损伤探测中的应用

红外热像检测是指利用材料表面温度和辐射率的差异形成可见的热图像，从而检测材料表面结构状态和缺陷，并以此判断材料性质和内部缺陷的一种无损检测方法。根据红外热像检测原理，对27个遭受高温作用并冷却后的混凝土试块进行红外线灯照射，利用红外热像仪检测了12个无粉刷层和15个带粉刷层的高温损伤试块的热像数据。通过对实验结果的统计分析，并进行了高温损伤试块的抗压强度试验，得到了混凝土试块红外热像平均温升随时间的变化曲线，建立了混凝土试块红外热像平均温升与过火温度及强度损失的回归方程。     

受热温度和时间对混凝土抗压强度的影响

试验研究不同受热温度和受热时间处理后的C40普通混凝土立方体试块抗压强度,详细描述高温后试块的外观特征及抗压破坏特征,探讨试块抗压性能与受热温度和时间的关系。结果表明,随着火灾温度的升高和燃烧时间的增加,高温后自然冷却混凝土立方体抗压强度整体上呈降低趋势。根据试验结果,建立高温后混凝土立方体剩余抗压强度与受火温度和受火时间的计算公式,并给出不同温度和时间对混凝土抗压强度影响的评定。根据温度和时间对混凝土抗压强度的耦合作用,建立火灾大小分类标准。     

“刚性防水和混凝土结构自防水”系列报道之十六 高温损伤及冷却方式对混凝土结构渗透性影响研究

摘要：在不同温度损伤环境、不同冷却方式下,通过毛细吸收试验测定不同混凝土试件的毛细吸水量与毛细吸水系数的变化,定量地研究温度损伤与冷却方式对混凝土渗透性的影响。试验结果表明,高温损伤加速了混凝土结构的劣化速率;高温损伤后,喷水冷却混凝土试块的毛细吸收系数大于自然冷却的混凝土试块;在一定程度上。喷水冷却混凝土对距表层一定厚度范围内的混凝土造成二次劣化作用。     

基于DIC技术的混凝土热力损伤破坏分析

混凝土的热力损伤行为会严重危及能源工程结构的运维安全。为此,本文开展了两类不同骨料体积分数的模型化混凝土单轴受压试验,并基于DIC技术对试验过程中混凝土裂缝进行跟踪,从细观力学角度分析在不同次数亚高温循环下试件的裂缝扩展情况,探究了亚高温循环作用后界面过渡区形变对混凝土力学性能的影响。研究表明,粗骨料体积分数大的模型化混凝土试件的强度和弹性模量相对较小,且在亚高温循环中体积膨胀较为明显,砂浆层因此出现较大拉应力使试件在未加载时出现裂缝。未经过高温循环的试件裂缝首先出现于砂浆层,经过亚高温循环的试件裂缝首先出现于界面过渡区。亚高温循环作用会加速界面过渡区未水化颗粒的水化以及部分水化产物的碳化,导致粗骨料和砂浆之间的粘结性能降低,界面过渡区孔隙率增大、更易产生裂缝;且随着循环次数增加,模型化混凝土试件破坏程度加剧。     

高温后混凝土损伤评估的声发射试验研究

为研究高温后混凝土的损伤特征,对25~900℃范围10种温度水平的混凝土立方体试块进行单轴压缩和变幅循环加卸载试验,同步进行声发射采集。试验结果表明高温后试块表观特征、受压破坏形态、力学性能、加载过程中的Kaiser效应和声发射速率过程参数均能有效表征高温对混凝土的损伤作用;以声发射速率过程理论和损伤力学建立的高温后混凝土损伤模型,实现了利用初始损伤因子D0对高温后混凝土损伤程度进行定量评估。     

带砂浆包覆层CFRP筋高温后力学性能研究

分别采用普通砂浆和纤维聚合物砂浆两种包覆层材料,对36根带砂浆包覆层CFRP筋试件进行了高温后力学性能的试验。待试件筋材表面温度达到400℃后持时1 h或2 h,取出筋材测试其高温后的抗拉强度。试验结果表明,在砂浆包覆层保持完好未爆裂的情况下,包覆层为CFRP筋提供了较好的隔氧环境,CFRP筋在长时间高温持时作用后具有较高的残余强度。     

碳纤维增强复合材料约束高温损伤高强混凝土轴压力学性能的试验研究

以碳纤维增强复合材料(CFRP)约束高强混凝土(HSC)圆柱为研究对象,通过试验探讨温度损伤和CFRP用量对CFRP约束高温损伤HSC圆柱轴压的破坏模式、抗压强度和极限应变等的影响规律。研究结果表明:CFRP的约束能明显提高高温损伤HSC柱的抗压强度,与CFRP约束常温的混凝土试件相比,包裹了相同CFRP层数高温损伤试件的抗压强度仅下降3%~6%;温度损伤和CFRP层数对约束HSC构件轴压破坏形态有明显的影响;被约束高强混凝土柱的抗压强度和延性随着CFRP层数的增加而提高,与无温度损伤HSC受压构件相比,CFRP的约束对提高高温损伤HSC构件抗压性能的作用更加明显。     

高温后钢筋混凝土柱的粉刷层抗火性能试验

利用有限元软件对钢筋混凝土柱试验试件进行热—结构耦合仿真模拟分析,分析粉刷层对试件温度场分布的影响,以及粉刷层对火灾后钢筋混凝土框架柱抗震性能的影响,并与试验结果进行了对比。     

盐水干湿循环碳纤维复材约束混凝土轴压试验研究

以碳纤维复材约束混凝土为研究对象,探讨盐水干湿环境对其抗压性能的影响。基于亚热带气候特征,设计了盐溶液干湿循环加速老化试验系统。制作了5组共60个尺寸为150 mm(直径)×300 mm(高度)的混凝土圆柱体试件。试验试件按5种干湿循环作用次数(0,60,120,240,360次)进行分组,承受每种循环次数的试件由4种不同层数的碳纤维复材(0,1,2,3层)包裹约束,每种条件制备3个相同的试件。通过实施轴向压缩试验,分析了碳纤维复材约束混凝土经受干湿环境作用后的破坏模式、应力-应变曲线、抗压强度和极限压向应变的变化规律。试验结果表明:经受盐溶液干湿循环后的素混凝土圆柱抗压性能有所提高,而碳纤维复材约束混凝土圆柱的抗压性能下降;与未经受干湿环境作用的试件相比,经过360次干湿循环后,素混凝土圆柱的抗压强度提高9.38%,而包裹1、2、3层碳纤维复材约束混凝土圆柱的抗压强度分别下降12.10%、10.81%、13.88%。     

不同温度作用后混凝土强度变化规律的研究

对C20,C40混凝土的标准立方体试件,进行了在高温100℃,300℃,500℃,700℃,900℃作用2 h后自然冷却、静置6 h的抗压强度试验以及在400℃和600℃分别持续加热1 h,2 h,3 h,4 h,5 h后自然冷却、静置6 h的抗压强度试验,分析讨论了不同的高温作用后混凝土材料劣化的机理以及对抗压强度的影响,探讨了抗压强度变化的规律。     

C60混凝土高温后低周循环受压疲劳性能研究

为了研究高强混凝土所经温度高低、加温时间长短与低周受压疲劳损伤之间的关系,对经历200、500、800℃高温后的C60混凝土在低周循环受压荷载下的疲劳性能进行了试验研究。结果表明：高温后高强混凝土的色泽变浅,试块整体较疏松;经不同高温后高强混凝土在低周循环受压荷载下最大纵向总应变符合三阶段发展规律;相对于应力水平对高强混凝土疲劳应变的影响,高温历程对其影响更大,尤其是受热最高温度影响最为显著。根据应变发展的第二阶段提出了疲劳寿命的估算公式。分别定义疲劳变形模量比和相对残余应变为损伤变量,建立了经历不同高温后高强混凝土受压疲劳损伤模型,并根据疲劳变形模量比建立的损伤模型对高强混凝土的疲劳寿命进行了预测,预测值与实测值吻合良好。     

粗集料强度对混凝土抗折强度的影响

试验研究了4种粗集料(碎石、钢集料、砂浆、页岩陶粒)与3种抗压强度等级水泥砂浆基体组合的混凝土的抗折强度及其发展规律.结果表明,粗集料与水泥砂浆基体的协调性对混凝土抗折强度影响十分显著.当粗集料强度和弹性模量与水泥砂浆基体相匹配时,增加粗集料强度可提高混凝土抗折强度,但粗集料强度和弹性模量过高反而会因较大的应力集中而降低混凝土抗折强度;当粗集料强度比水泥砂浆基体抗压强度低时,单纯通过增大水泥砂浆基体抗压强度来提高混凝土抗折强度的效果不明显;粗集料与水泥砂浆基体在抗压强度和弹性模量上的差异对混凝土抗折强度及其发展规律有很大影响.只有在两者相互协调的基础上,才能充分发挥粗集料和水泥砂浆基体的作用.     

Development of a high-temperature-resistant mortar by using slag and pumice

The effects of high temperatures up to 900 °C on the mechanical properties and the microstructure of cement-based pumice mortars incorporating different amounts of ground granulated blast furnace slag (GGBFS) were investigated in this study. The residual compressive and flexural strength of mortar specimens were determined after exposure to high temperatures. The results have indicated that the effect of GGBFS incorporation on high-temperature resistance of pumice mortar is shown significantly at 900 °C. At this temperature level, the mortar containing 80% GGBFS exhibited only 23% and 28% compressive strength loss when cooled in air and water, respectively, where as mortars without GGBFS lost almost 70% of their strength. Furthermore, none of the GGBFS incorporated mortar specimens showed compressive strength loss up to 600 °C when cooled in air. The most severe conditions in terms of strength loss due to high temperatures were flexural loading and water cooling case.     

新型复合砌块砌体结构抗压强度试验研究

保温砌模轻质混凝土空心砌块混合生土复合墙体结构是由聚苯乙烯颗粒(EPS)混合土为内芯、轻质陶粒混凝土砌块为外模组成的一种新型复合砌块砌体结构形式,具有保温、抗震和整体好的特性,非常适合村镇低层建筑。考虑不同的内芯材料强度和不同的砌筑砂浆强度,对9组复合砌块砌体抗压试件进行试验研究,分析内芯强度和砂浆强度对复合砌块砌体抗压强度的影响。试验结果表明:内芯材料强度对复合砌体抗压强度贡献最大,影响显著;砂浆强度对复合砌体抗压强度影响较小;空心砌块砌体的抗压强度明显低于复合砌块砌体的抗压强度。     

The effect of post-fire-curing on strength-velocity relationship for nondestructive assessment of fire-damaged concrete strength

This paper investigates the residual compressive strength and ultrasonic pulse velocity (UPV) of concrete, which has been water-cured after exposure to high temperatures. The relationship between the residual strength ratio and the residual UPV ratio was developed. Cylindrical specimens were made of concrete with water-cement ratios of 0.58 and 0.68 and, after 90 days, the specimens were heated in an electric furnace to temperatures ranging from 400 to 1000 °C. The concrete specimens exposed to elevated temperatures were cured in a water tank for 72 h and tested after 4, 27, 87 and 177 days. The ultrasonic pulse velocity and compressive strength of each post-fire-curing specimen were measured. Experimental results show that water curing of the concrete specimens after exposure to high temperatures has noticeable effects on the residual strength and UPV recovery. It is also shown that a change in the mixture proportion of concrete does not have a significant effect on the residual strength ratio and the residual UPV ratio of concrete subjected to elevated temperatures. The relationship between the residual strength ratio and the residual UPV ratio was developed and a general equation is proposed for predicting the residual strength of post-fire-curing concrete. Finally, this paper verifies the validity of the proposed equation for predicting the residual strength ratios of post-fire-curing concrete with the measured residual UPV ratios.     

Effect of cement kiln dust (CKD) on mortar and concrete mixtures

The aim of this study was to investigate the use of cement kiln dust (CKD) as a cementitious material in concrete and mortar. CKD was added to concrete and mortar mixtures to study its effect on the strength and on the ability of the cover zone to absorb water, an important factor in the deterioration process. Experimental results on compressive strengths, flexural strength and toughness of concrete samples containing CKD are reported. The sorptivity and the initial surface absorption tests (ISAT) of mortars were used to measure the absorption characteristics for different mortar samples containing CKD. It was found that substitution of cement with CKD does not lead to strength gain for all samples studied and proper addition of CKD has no negative effects on strength properties. It is also shown that mortars prepared using suitable amounts of CKD have better absorption characteristics. However, above certain limits, the water absorption of the mortar increased with increasing CKD contents and decreasing mortar strengths.     

高温后长龄期在役混凝土抗压强度研究及微观分析

为了研究高温后长龄期在役混凝土损伤及微观变化特征,通过对龄期在20年以上的钢筋混凝土结构取样,进行在役混凝土高温试验,提出高温后在役混凝土残余抗压强度变化规律,建立在役混凝土残余抗压强度与不同温度之间的拟合回归公式,利用热重（TG）及扫描电镜观察,分析了高温后在役混凝土物相及微观形貌随受火温度的变化情况。研究结果表明:高温后在役混凝土残余抗压强度变化规律与实验室新浇筑混凝土类似,相比而言,当受火温度T≤300 ℃时,在役混凝土相对残余抗压强度略低;当T＞700 ℃时,在役混凝土相对残余抗压强度较高,所得结论可为实际工程中长龄期在役混凝土结构高温后的损伤评估提供参考依据。     

Experimental study on compressive performance of load-bearing horizontal-hole interlock concrete blocks masonry

为研究承重型横孔连锁混凝土砌块砌体的受压性能，设计了9组共54个砌体受压试件。砌体由BC240型、BH240型和BH290型三种块型砌块和三种强度砌筑砂浆制作，厚度分别为240、240、290mm，高度均为1030mm，高厚比分别为4.3、4.3、3.6。对砌体试件进行轴心受压试验，观察其裂缝发展规律和破坏特征，分析影响砌体受压性能的关键因素，得到了砌体的抗压强度。研究表明：承重型横孔连锁混凝土砌块砌体受压产生的横向拉应力和砂浆变形产生的附加横向拉应力导致砌块横肋破坏是砌体脆性破坏的主要原因，除了砂浆强度和砌块强度对砌体抗压强度影响较大外，竖肋占比和砌块构造也会影响砌体抗压强度；相近的砌块抗压强度和砂浆强度下，承重型横孔连锁混凝土砌块砌体的抗压强度低于竖孔砌块砌体的抗压强度；提出的抗压强度计算式可以较为准确地计算承重型横孔连锁混凝土砌块砌体的抗压强度。