论文部分内容阅读
建筑火灾具有火势蔓延快、扑救难度大等特点,对人们的生命安全和建筑结构安全产生极大威胁,混凝土作为应用最广泛的建筑材料之一,其耐高温性能一直是重点研究方向。与普通混凝土相比,轻骨料多由高温煅烧制成,本身具有良好的耐火性能,因此可提高混凝土的耐高温性能。另一方面,轻骨料本身孔隙率大,具有较高的吸水率,对混凝土拌合物工作性能有较大影响,通常需在拌合前对骨料进行预湿处理,从而增加了轻骨料混凝土的含湿量,导致高温爆裂概率的增加,国内外关于轻骨料混凝土高温性能的研究深度不如普通混凝土。针对以上情况,本文采用不同类型的聚丙烯纤维掺入轻骨料混凝土中,提高其高温抗爆裂性能。通过测量纤维轻骨料混凝土的抗压强度及劈裂抗拉强度,研究受热温度、纤维类型、冷却方式对轻骨料混凝土室温及高温后力学性能的影响,通过光学显微镜和扫描电镜(SEM)进行高温后轻骨料混凝土细微观结构的观测,并借助X射线衍射(XRD)分析高温后水泥石化学组分的变化,研究轻骨料混凝土高温性能损伤劣化机理。研究结果表明:(1)掺入不同类型的聚丙烯纤维均能够显著提高轻骨料混凝土高温抗爆裂性能。(2)适量掺入聚丙烯纤维改善了轻骨料混凝土的脆性破坏形态,并提高了室温下抗压强度及劈裂抗拉强度,但随着纤维体积掺量的增加强度降低。(3)高温100~300℃时,自然冷却后混凝土的抗压强度相比室温略有提高,劈裂抗拉强度相对降低,适量掺入聚丙烯纤维后的强度高于普通轻骨料混凝土;500~900℃时,自然冷却后的抗压强度及劈裂抗拉强度持续降低,聚丙烯纤维熔化后对强度的提高程度逐渐减小。100℃时喷水冷却后的残余强度高于自然冷却,300~900℃时,喷水冷却加速强度的降低。(4)100℃时,水泥基体及界面区细微观结构完整,除钙矾石外的其他水化产物未发生分解。500~900℃时,水泥基体及界面区结构逐渐疏松,水化产物大量分解导致混凝土强度降低,喷水冷却能促进水化产物重新生成,但急速冷却对混凝土结构损伤程度更大,强度大幅降低。本文配制的纤维轻骨料混凝土具有良好的耐高温性能,研究结果能够为耐高温轻骨料混凝土的研究发展提供依据。