纤维增强火山渣混凝土冻融及高温后力学性能研究

来源 :吉林建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiayuanyuan001
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在我国北方寒冷地区,建筑物长期经受冻融影响,混凝土结构的耐久性已经严重劣变,此时一旦发生火灾,建筑物的整体性和安全性将会遭受巨大的冲击。但是目前关于混凝土冻融及高温后力学性能的研究还很少见。火山渣混凝土具有轻质、隔热性好及耐热性好等优点,但用火山渣骨料完全取代天然碎石制成的混凝土受压时却会常因裂缝贯穿骨料而破坏,且火山渣混凝土配制过程中易出现火山渣骨料析出、上浮等对强度不利的现象。基于以上现状,本文选用40%掺量的火山渣骨料对普通碎石骨料进行等体积取代,并掺入体积掺量为0%、0.5%、1.0%及1.5%的钢纤维,制成纤维火山渣混凝土和纤维普通混凝土。以纤维普通混凝土作为对照组研究了冻融及高温后纤维火山渣混凝土的力学性能,为后续纤维火山渣混凝土在结构中的应用提供了理论依据。具体工作如下:(1)对纤维普通混凝土和纤维火山渣混凝土进行了冻融试验。通过冻融后的质量损失率及相对动弹性模量等指标,研究了火山渣骨料的掺入及钢纤维掺量对混凝土抗冻性能的影响。(2)对所有试块按20℃、200℃、400℃、600℃、800℃分五个批次进行高温试验,研究了冻融前后的纤维火山渣混凝土试块高温后的表观特征以及质量损失率,对纤维火山渣混凝土试块冻融前后的耐火性进行了初步的判断。(3)对冻融及高温后的纤维火山渣混凝土试块和纤维普通试块进行了立方体单轴受压试验、劈裂抗拉试验及棱柱体单轴受压试验,研究了纤维火山渣混凝土冻融及高温后的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、应力-应变曲线、峰值应变以及弹性模量随温度及钢纤维掺量的变化规律。(4)应用MATLAB对试验数据进行回归拟合,获得了可用来预测受冻融影响后的各钢纤维掺量下的火山渣混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量及峰值应变等力学性能随温度变化的方程,并建立了各钢纤维掺量的纤维火山渣混凝土冻融及高温后的单轴受压本构模型。
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