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加热条件对混凝土物理力学性能的影响

吴宏江  
【摘要】:随着水泥混凝土使用强度的逐渐提高,高强混凝土高温下的破损与爆裂行为越来越受到关注。到目前为止,关于混凝土高温下的爆裂以及高温后残余强度的研究,虽得出了一些结论,但不少结论之间仍相互矛盾,而且很多实验现象仍未得到合理的解释。 为了搞清楚混凝土爆裂机理和加热后的力学性能变化规律,本文系统地研究了加热制度(包括升温速率、最高温度和恒温时间)、含水状态和混凝土初始强度对混凝土高温力学行为的影响,并对混凝土的爆裂机理进行了分析研究,结果表明: 1.含水率为100%的C80和C40试件在明火直接加热状态下发生爆裂,含水率为0试件在明火直接加热以及采用1℃/min和10℃/min加热的所有试件不会有爆裂现象发生。 2.C80细集料混凝土含水率小于10%时,混凝土不会发生爆裂;C40细集料混凝土含水率小于20%时不会爆裂;混凝土强度越高,发生爆裂所需含水率越低;混凝土的含水率愈高,爆裂时的温度愈低。 3.混凝土的残余抗压强度随温度升高而降低;在强度等级、含水率和最高温度一定的情况下,快速升温混凝土的残余强度高于慢速升温的残余强度。 4.在加热过程中,混凝土的残余抗压强度均随着混凝土含水率的增大而下降,含水率越大残余强度越低。 5.混凝土爆裂的机理是混凝土内部的蒸汽压和热应力共同作用超过其极限抗拉强度。


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