冷却制度及聚合物浸渍对高温作用后混凝土渗透性的影响

摘要

本文进行了冷却制度与聚合物浸渍对混凝土渗透性影响的试验研究。配制了0.26、0.60水胶比的素混凝土、聚丙烯纤维(Polypropylene fiber,PP-fiber)混凝土和混杂纤维混凝土,进行2种冷却制度(自然冷却,水淬冷却,目标温度200℃、400℃和600℃)作用后混凝土面层渗透试验和内部渗透试验;在此基础上,进行了聚合物浸渍对火灾高温后混凝土材料性能恢复的试验研究,测定了混凝土高温作用后再经聚合物浸渍后的混凝土面层渗透系数,以及混凝土高温前、高温后及高温作用后聚合物浸渍混凝土的力学性能,探讨了聚合物浸渍对混凝土渗透性能、力学性能的改善作用。
　　试验结果表明,冷却制度对混凝土高温后渗透性能的影响是显著的。在相同最高温度作用后的冷却过程中,水淬冷却后的渗透系数皆高于自然冷却后的,水淬冷却对高温后混凝土内部损伤更严重。在素混凝土中掺加PP纤维,经不同冷却制度作用后,在PP纤维低掺量(体积掺量≤0.1％)的情况下可以降低混凝土内部渗透系数,但是由于面层混凝土受温度应力和热冲击的作用更严重,即使在PP纤维低掺量的情况下也增大了面层混凝土的渗透系数,对混凝土面层渗透性是不利的。然而,对于混杂纤维混凝土,经不同冷却制度作用后,面层渗透性、内部渗透性均低于素混凝土的,混杂纤维对混凝土高温后渗透系数的增长具有明显的抑制作用,在混凝土中掺加混杂纤维,是改善混凝土高温后渗透性的有效措施。
　　经2种冷却制度作用后,各混凝土面层渗透系数均明显高于内部渗透系数。与自然冷却制度作用后相比,水淬冷却制度作用后,混凝土面层渗透系数较内部渗透系数增大幅度更大。聚合物浸渍可以有效地改善高温后混凝土的渗透性及其残余力学性能。高温作用后,混凝土渗透系数迅速增大,而经聚合物浸渍后,显著地改善了混凝土的渗透性,高温且经聚合物浸渍后混凝土面层渗透系数基本恢复到常温时混凝土的面层渗透系数。高温后聚合物浸渍混凝土的各项力学性能都有一定的提高,高水胶比的恢复效果比低水胶比的要好。

目录

致谢

中文摘要

ABSTRACT

1 前言

1.1 火灾高温对高性能混凝土性能影响研究

1.1.1 火灾高温后高性能混凝土的力学性能

1.1.2 火灾高温后高性能混凝土的微观结构

1.1.3 火灾高温作用下混凝土孔压力

1.1.4 火灾高温后混凝土渗透性

1.1.5 高性能混凝土的高温爆裂

1.1.6 火灾高温作用后混凝土性能研究存在问题

1.2 火灾高温后混凝土性能恢复研究

1.2.1 以往对火灾高温后混凝土性能恢复研究的方法和内容

1.2.2 混凝土高温后性能恢复研究有待解决的问题

1.3 本文研究思路

1.4 本文方案设计

2 原材料、试件制作与试验方法

2.1 试验用原材料性能特征

2.2 试验用配合比

2.2.1 不同冷却制度作用后混凝土渗透试验配合比

2.2.2 高温后混凝土性能恢复试验配合比

2.3 试件制备工艺

2.3.1 试件制作

2.3.2 试件尺寸

2.4 试验方法

2.4.1 抗压强度、劈裂抗拉强度试验

2.4.2 表层渗透试验

2.4.3 混凝土试件的高温处理

2.4.4 混凝土试件高温后浸渍的处理

2.5 试验设备

3 冷却制度对高温作用下混凝土渗透性的影响

3.1 引言

3.2 本章试验内容

3.3 试验过程

3.4 结果与讨论

3.4.1 试验现象

3.4.2 冷却制度作用后混凝土内部渗透性

3.4.3 冷却制度作用引起的混凝土内部渗透性与面层渗透性的差异

3.5 本章小结

4 聚合物浸渍对高温作用后混凝土渗透性的影响

4.1 引言

4.2 本章试验内容

4.3 试验过程

4.4 结果与讨论

4.4.1 试验现象

4.4.2 聚合物浸渍对高温作用后混凝土渗透性的影响

4.4.3 聚合物浸渍对混凝土残余力学性能的影响

4.4.4 浸泡浸渍与真空浸渍效果的比较

4.4.5 浸渍处理在高温损伤混凝土修复中的适用范围

4.5 本章小结

5 结论与展望

5.1 本文的主要工作及结论

5.2 今后的工作及展望

参考文献

作者简历

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