高溫對(duì)?；⒅楸鼗炷翉?qiáng)度影響的試驗(yàn)研究

1、2013年第4期4月混凝土與水泥制品CHINACONCRETECEMENTPRODUCTS20l3No4April高溫對(duì)?；⒅楸鼗炷翉?qiáng)度影響的試驗(yàn)研究孫繼紅，樊亞男，張澤平，李珠(1山西經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院，太原030000；2太原理工大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院，030024)摘要：通過(guò)試驗(yàn)，對(duì)常溫20℃及1oO～7o0℃高溫后玻化微珠保溫混凝土的抗壓強(qiáng)度及劈拉強(qiáng)度進(jìn)行了比較，研究和分析了不同溫度后?；⒅楸鼗炷恋目箟簭?qiáng)度及劈拉強(qiáng)度的變化

2、規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上建立了高溫作用后?；⒅楸鼗炷恋目箟簭?qiáng)度及劈拉強(qiáng)度的推算公式，可為高溫后?；⒅楸鼗炷两Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析提供理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：?；⒅楸鼗炷?；高溫；抗壓強(qiáng)度；劈拉強(qiáng)度Abstract：Thecompressivestrengthandtensilestrengthofglazedhollowbeadinsulationeonereteat20℃normaltemperatureandfrom100％to700~

3、ChightemperaturearecomparedbyexperimentThechangedlawofthecompressivestrengthandtensilestrengthofglazedhollowbeadinsulationconcreteunderdiferenttemperaturesisanalyzedOnthebasisofthetestsandanalysis，thecalculationformulaof

4、thecompressivestrengthandtensilestrengthofglazedhollowbeadinsulationconcreteisestablishedunderhightemperatures，whichcanprovidethetheoreticbasisforthedesignandanalysisofconcretestructuresKeywords：Glazedhollowbeadinsulatio

5、nconcrete；Hightemperature；Compressivestrength；Tensilestrength中圖分類號(hào)：TU528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000—4637(2013)04—55一O30前言?；⒅楸鼗炷潦窃谄胀ɑ炷林袚郊右欢康牟；⒅橐约巴饧觿?，使其既具有普通混凝土的物理力學(xué)性能，又具有保溫性能的一種新型建筑材料。玻化微珠保溫混凝土應(yīng)用于建筑工程中，在建筑物主體結(jié)構(gòu)施工的同時(shí)就完成了保溫工程的施工

6、，不僅可以簡(jiǎn)化建筑物保溫工程的設(shè)計(jì)、施工過(guò)程，還可實(shí)現(xiàn)清水混凝土的效果，能大量節(jié)約保溫工程的設(shè)計(jì)、建造費(fèi)用；尤其能減輕建筑物的結(jié)構(gòu)自重，使受力更加合理，避免一般保溫工程主體結(jié)構(gòu)與保溫層由于結(jié)合不牢固而開(kāi)裂破壞造成的質(zhì)量、安全事故fl】。混凝土結(jié)構(gòu)在正常的工作條件下，由于其所處工作環(huán)境的溫度值不高、波動(dòng)幅度不大，按照現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，可保證結(jié)構(gòu)安全度，并滿足建筑物的使用要求。然而，一旦發(fā)生建筑火災(zāi)，在很短時(shí)間內(nèi)，溫度迅速上升

7、，最高溫度可達(dá)1000~(2以上，其結(jié)構(gòu)材料性能會(huì)隨著溫度的上升發(fā)生嚴(yán)重的惡化，并發(fā)生劇烈的應(yīng)力重分布，使結(jié)構(gòu)的性能大大削弱，危及結(jié)構(gòu)的安全，甚至釀成嚴(yán)重事故。另外，還有一些混凝土結(jié)構(gòu)，其在正常工作條件下長(zhǎng)期處于高溫環(huán)境中，如冶金和化工業(yè)的高溫車間，排放高溫?zé)煔獾臒焽枰约昂朔磻?yīng)堆壓力容器和安全殼，這些結(jié)構(gòu)在高溫輻射的影響下，溫度可達(dá)200～300~C翻。因此，要推廣使用玻化微珠保溫混凝土，就必須對(duì)其進(jìn)行高溫性能試驗(yàn)研究，而且通過(guò)其高溫性

8、能試驗(yàn)還可以對(duì)?；⒅楸鼗炷两Y(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)和高溫后的結(jié)構(gòu)分析和修復(fù)加固提供依據(jù)。本文旨在通過(guò)?；⒅楸鼗炷恋母邷卦囼?yàn)，研究高溫后?；⒅楸鼗炷亮⒎襟w抗壓強(qiáng)度及劈拉強(qiáng)度極限值隨溫度的變化規(guī)律。1試驗(yàn)設(shè)計(jì)11原材料?；⒅椋阂环N酸性玻璃質(zhì)溶巖礦物質(zhì)，由火山巖、松脂巖等碎成礦砂，經(jīng)過(guò)特種技術(shù)處理和生產(chǎn)工藝加工形成內(nèi)部多孔、表面?；忾]，呈球狀體細(xì)顆粒，是一種具有高性能的新型無(wú)機(jī)輕質(zhì)絕熱材料。本研究所用玻化微珠采用太原某公司生產(chǎn)的玻

9、化微珠產(chǎn)品，容重120g／L。水泥：山西太原某水泥廠生產(chǎn)的425級(jí)普通硅酸鹽水泥。石：碎石，最大粒徑為20mm，堆積密度1600kg／m3。砂：堆積密度1460kg／m，細(xì)度模數(shù)24。外加劑：自制專用外加劑。12試驗(yàn)設(shè)備高溫試驗(yàn)是在太原理工大學(xué)建材實(shí)驗(yàn)室的箱一55—學(xué)兔兔www.xuetutu.com孫繼紅，樊亞男，張澤平，等高溫對(duì)?；⒅楸鼗炷翉?qiáng)度影響的試驗(yàn)研究加劇，兩者的結(jié)合遭到破壞，水泥骨架破裂成塊狀，結(jié)晶水開(kāi)始失去，水泥的水

10、化產(chǎn)物C—S—H，AFt和CH則開(kāi)始脫水破壞。當(dāng)溫度達(dá)到600~C以上時(shí)，結(jié)晶水完全喪失，水泥中未水化的顆粒和骨料中的石英成份晶體化，伴隨著巨大的膨脹，甚至在骨料內(nèi)部形成裂縫，混凝土強(qiáng)度隨溫度升高急劇下降。圖4給出了?；⒅楸鼗炷亮⒎襟w抗壓強(qiáng)度極限值隨溫度T的變化關(guān)系。可見(jiàn)，隨著溫度的升高，玻化微珠保溫混凝土的抗壓強(qiáng)度基本呈線性降低趨勢(shì)，且由公式(1)計(jì)算的結(jié)果與試驗(yàn)值符合較好。／，：=10632—00006T(20~C≤T≤70O

11、℃)(1)式中，一?；⒅楸鼗炷粮邷睾蟮目箟簶O限應(yīng)力值，MPa；一玻化微珠保溫混凝土常溫20℃的抗壓極限應(yīng)力值，MPa；一高溫(受火)溫度，℃。22劈拉強(qiáng)度已有的試驗(yàn)研究表明，高溫作用后混凝土表面圖4抗壓極限應(yīng)力隨溫度變化擬合曲線出現(xiàn)肉眼可直接分辨的裂縫，而且受熱溫度越高，出現(xiàn)的裂縫越多，結(jié)構(gòu)安全度降低得越嚴(yán)重，此時(shí)混凝土的抗拉強(qiáng)度在構(gòu)件受力中的重要性明顯增大。因此，有必要對(duì)高溫后混凝土的抗拉性能做進(jìn)一步的試驗(yàn)研究。高溫后?；⒅楸?/p>

12、溫混凝土的劈拉強(qiáng)度見(jiàn)表2及圖5。由表2和圖5可見(jiàn)，?；⒅楸鼗炷僚瓘?qiáng)度下降程度要比抗壓強(qiáng)度指標(biāo)下降得快，300℃時(shí)下降到常溫的70％左右，70O℃時(shí)為常溫的20％。表2不同溫度后?；⒅楸鼗炷僚瓘?qiáng)度平均值溫度，℃圖5抗拉強(qiáng)度與溫度的關(guān)系擬合關(guān)系表達(dá)式為：／=1038300017T(2O℃≤≤3O0℃)(52a)／=0635900005T(300℃≤≤7O0℃)(5—3b)式中，∥一高溫后?；⒅楸鼗炷量估瓨O限應(yīng)力值，MP

13、a；一常溫20~C?；⒅楸鼗炷量估瓨O限應(yīng)力值，MPa；一高溫(受火)溫度，℃。3結(jié)論通過(guò)試驗(yàn)及理論分析得出：玻化微珠保溫混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度及劈拉強(qiáng)度均隨溫度的升高而呈線性降低趨勢(shì)。隨著溫度的升高，玻化微珠保溫的劈拉強(qiáng)度隨溫度的降低幅度高于其抗壓強(qiáng)度的降低幅度。常溫的拉壓強(qiáng)度關(guān)系不再適用，文中給出的抗壓強(qiáng)度及劈拉強(qiáng)度隨溫度的線性關(guān)系式，可為高溫后?；⒅楸鼗炷两Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。參考文獻(xiàn)：1張澤平?；⒅楸鼗炷良捌浣Y(jié)構(gòu)的

14、基本性能試驗(yàn)與理論分析研究【D]太原：太原理工大學(xué)，2009[2】過(guò)鎮(zhèn)海，時(shí)旭東鋼筋混凝土的高溫性能及其計(jì)算[M]北京：清華大學(xué)出版社，2003[3]李固華，鳳凌云，鄭盛娥高溫后混凝土及其組成材料性能研究fJ1四川I建筑科學(xué)研究，1991[4]董毓利混凝土結(jié)構(gòu)的火安全設(shè)計(jì)【M】北京：科學(xué)出版社，2001收稿日期：2013—02—27作者簡(jiǎn)介：孫繼紅(1980)，女，講師。通訊地址：太原市萬(wàn)柏林區(qū)南內(nèi)環(huán)西街l號(hào)聯(lián)系電話：132937400