高性能混凝土高温后残余抗折强度研究

完成了127块100mm×100mm×515mm混凝土棱柱体试块在20～900℃条件下的高温试验和高温后的弯折试验．以C40普通混凝土作为参照，考察了C50，C80和C100高性能混凝土棱柱体试块在火灾中的特点；通过对强度等级、外掺聚丙烯纤维和外掺矿渣与硅灰等因素的对比，分析了高性能混凝土高温后残余抗折强度与经历温度之间的相互关系；提出了高性能混凝土高温后残余抗折强度与经历温度间统计公式．

高温后再生混凝土的残余抗折强度

完成了150块不同再生粗骨料取代率（0%、30％、50%、70％、100％）下再生混凝土棱柱体试块在20℃～800℃下的高温试验。通过对高温中和高温后试验现象与数据的对比，研究了高温后再生混凝土的残余抗折强度，分析了高温后再生混凝土的残余抗折强度与经历温度之间的相互关系与变化特点，同时与已有高温后再生混凝土的残余抗压强度进行了对比分析。最后，提出了基于试验统计的再生混凝土残余抗折强度与经历温度之间的建议公式。结果表明：随经历温度的升高，高温后再生混凝土的残余抗折强度整体上逐渐下降；与残余抗压强度相比，再生粗骨料取代率对高温后再生混凝土的残余抗折强度影响不明显。

高温后纳米改性水泥基材料的残余抗折强度

对6种不同掺量钢纤维和PVA纤维组合的纳米改性水泥基材料(high performance nano-modified cementitious composites,HPNCC)高温后的抗折强度进行试验研究,探讨不同高温(200、400、600和800℃)对HPNCC抗折强度、质量损失和微观结构的影响,寻求试验范围内钢纤维与PVA纤维的最佳掺量组合.研究结果表明,经历200℃高温1 h后,HPNCC质量损失平均为3.90%,抗折强度略有降低,微观结构没有明显变化;经历400℃高温1 h后,由于HPNCC质量损失大幅增加(平均为15.60%)及内部的PVA纤维融化、毛细孔水分蒸发、孔洞扩张和水泥基基体劣化,其抗折强度急剧下降;经历600℃高温1 h后,HPNCC质量损失减缓,平均为16.89%,PVA纤维完全融化、挥发,抗折强度下降明显;经历800℃高温1 h后,微观结构进一步劣化,最优配比HPNCC的抗折强度保留36.52%.

高温氧化对渗硅碳化硅材料强度的影响

研究了全碳粉反应渗硅碳化硅 (PCRBSC)材料 ,在 130 0℃静态空气中的高温氧化行为。研究结果表明 :PCRBSC材料的氧化过程遵循直线 -抛物线规律 ,其结构对高温氧化有很大的影响 ,特别是游离硅 fsi的含量明显影响氧化后

刚玉-尖晶石浇注料抗热震性不同检测方法的比较与评估

以某大型钢包用的三种配方的刚玉-尖晶石浇注料为研究对象,分别采用目前耐火材料行业常用的三种抗热震性检测方法——水急冷法、残余抗折强度法和临界温差法测试了其抗热震性,并对所得结果的一致性、相关性和实用性进行了对比分析。结果表明:对刚玉-尖晶石浇注料来说,三种检测方法所得结果具有一致性和相关性;水急冷法的结果最不稳定,残余抗折强度法的成本最低,临界温差法是最实用的检测方法。综合考虑认为,临界温差法最适合检测刚玉-尖晶石浇注料的抗热震性,但应根据实际使用条件选择起始试验温度,并采用无损检测的方法。

磷渣胶凝材料高温力学性能试验研究

利用工业固体废弃物磷渣制备无机胶凝材料,并对其胶砂试件的高温力学性能进行了实验研究。分别制备了普通硅酸盐水泥--磷渣复合胶凝体系(PSC-x,磷渣取代量分别为0、20%、40%和60%)和碱激发磷渣胶凝体系(PSA-x,Na OH溶液浓度分别为6 mol/L、8 mol/L、10mol/L和12 mol/L),测试了常温及200℃、400℃、600℃、800℃、1 000℃、1 200℃高温作用后胶砂试件的质量损失、抗折强度和抗压强度。结果表明:PSA-x胶凝体系的质量损失低于PSC-x体系。PSA-x体系有着较好的耐高温性能,1 200℃作用后,PSA-x的残余抗折强度可达到常温时的35%~75%,残余抗压强度可达到常温时的45%~63%。

聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能影响

为研究聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能的影响,测试了不同目标温度(200℃、400℃、600℃和800℃)后高强混凝土的残余抗折强度、基体质量损失率及吸水率,同时结合超声波无损检测技术,分析了不同受火温度后高强混凝土的内部损伤。结果表明:聚丙烯粗纤维的掺入对HSC高温后抗折强度存在不利影响,其中聚丙烯粗、细纤维混杂协同作用的影响最小,400℃时粗、细纤维体积分数均为0.1%的混杂纤维混凝土抗折强度为基准组的90%。与细纤维相比,聚丙烯粗纤维熔化后形成的泄压通道更为粗化,高温后基体质量损失率及吸水率更大;粗纤维掺量过高,泄压通道将过于粗化,总孔隙率明显增大,即聚丙烯粗纤维的使用存在最佳掺量。不同纤维掺量下HSC的损伤度随受火温度演化结果相一致,通过对实验结果的非线性拟合,建立了聚丙烯粗纤维高强混凝土损伤度随受火温度变化的数学模型,根据该模型,可以依据受火后混凝土损伤度的测试结果,计算其受火温度。

富铝尖晶石微粉加入量对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

以电熔白刚玉、板状刚玉颗粒为骨料,以电熔白刚玉细粉、烧结刚玉细粉、α-Al_(2)O_(3)微粉、富铝尖晶石微粉、纯铝酸钙水泥为基质,按照骨料与基质配比70∶30配料,以富铝尖晶石微粉等量替代电熔白刚玉和烧结刚玉细粉,研究了5种不同加入量的富铝尖晶石微粉对同配比刚玉—尖晶石浇注料物理指标的影响。经试验,富铝尖晶石微粉加入量12%时,施工性能最佳。试样经1500℃×3 h烧后,强度、体积密度、显气孔率和线变化率等物理指标能够很好地提高刚玉—尖晶石浇注料高温使用性能。

高温后高强矿渣砂浆裂缝发展与力学性能

通过对高温后高强矿渣砂浆(HSM)进行裂缝发展观测及抗折和抗压试验,研究了温度和矿渣取代率对HSM细观结构及残余抗折和抗压强度的影响规律。结果表明:20~200℃后,HSM表面未出现裂缝,而400~800℃后,裂缝逐渐发展为网状,HSM变得疏松;20℃时,矿渣取代率越高,HSM的抗折和抗压强度越低;200℃后,HSM的残余抗折强度增大而抗压强度降低;400~800℃后,HSM的残余抗折和抗压强度均随温度升高而降低,其中矿渣取代率为18%的HSM具有最高的残余抗折和抗压强度;根据试验结果,建立了高温后HSM残余抗折和抗压强度的计算式。