玻化微珠保温混凝土高温作用机理试验研究

摘要

玻化微珠保温混凝土是一种集保温-承重-抗震一体化的新型绿色建筑材料。玻化微珠保温混凝土应用于建筑工程中，在建筑物主体结构施工的同时就完成了保温工程的施工，不仅可以简化建筑物保温工程的设计、施工过程，还可实现清水混凝土的效果，能大量节约保温工程的设计、建造费用；尤其能使建筑物结构减轻自重，受力更加合理，避免一般保温工程主体结构与保温层由于结合不牢固而开裂破坏造成的质量、安全事故，具有广阔的工程应用前景。目前，太原理工大学玻化微珠保温混凝土课题组已经进行了玻化微珠保温混凝土的常温基本力学性能试验研究，并取得了丰厚的研究成果。但玻化微珠保温混凝土高温试验研究尚且处于起步阶段，研究成果极其缺乏，因此研究玻化微珠保温混凝土的高温性能具有重要的意义。由于玻化微珠保温混凝土组成成分之一玻化微珠的存在，使得它与普通混凝土之间存在一定的差异，所以玻化微珠保温混凝土高温后的性能研究不能直接照搬普通混凝土的研究成果。
　　 本文围绕玻化微珠保温混凝土高温试验，进行了如下具体工作：⑴参照普通混凝土的高温试验研究，确定本文的试验方案。试验设计的加热温度有六个等级，试件从常温开始加热，每升高100℃，保持20分钟继续升温，直至温度到达设计温度便恒温2小时；对经历过不同温度的试件进行常温自然冷却常温养护、浇水冷却常温养护两种冷却方式；⑵在相同的原材料、试验条件及环境下同时进行玻化微珠保温混凝土及普通混凝土的高温试验。记录并分析试验现象，对比高温前后两种混凝土的表面特征和质量变化，并进行了混凝土高温冷却后的立方体抗压强度试验，得出混凝土立方体抗压强度值随温度的变化规律；⑶制备玻化微珠保温混凝土和普通混凝土微观试验试样，利用扫描电镜，在不同倍数下观察两种混凝土在不同温度等级下的微观结构，总结玻化微珠保温混凝土的微观结构随温度的变化规律，对比了不同冷却方式下的玻化微珠保温混凝土的微观结构；⑷结合扫描电镜下的图像，总结玻化微珠保温混凝土内部组成随温度的变化情况，并对比高温前后各个组成相的差异；根据玻化微珠保温混凝土高温后的一系列物理、化学及力学性能变化，得出玻化微珠保温混凝土的高温损伤机理。⑸通过玻化微珠保温混凝土高温试验和微观结构试验，得到了玻化微珠保温混凝土微观结构随温度升高逐渐破坏的过程；得出微观结构和其抗压强度的关系；通过电镜下的图像，得出玻化微珠保温混凝土各个相一包括玻化微珠、水泥浆体、骨料与水泥浆体界面过渡区以及内部的空隙结构，这些相变化与玻化微珠保温混凝土强度和导热系数的关系。