【摘 要】
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混凝土作为非均质材料,在常温下具有良好的力学性能,而在高温环境下,其内部会发生多种复杂的物理和化学变化,从而造成力学性能降低,对建筑结构的安全性和承载力造成了极大的威胁,对人们的生命安全、财产损失也产生了重大的安全隐患。因此,如何提高混凝土的耐高温性能,是建筑结构抗火性亟需解决的重要问题。而玄武岩纤维具有熔点高、耐高温等特点,将其加入到混凝土中,能够有效增强混凝土的力学性能,从而提高混凝土耐高温性
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混凝土作为非均质材料,在常温下具有良好的力学性能,而在高温环境下,其内部会发生多种复杂的物理和化学变化,从而造成力学性能降低,对建筑结构的安全性和承载力造成了极大的威胁,对人们的生命安全、财产损失也产生了重大的安全隐患。因此,如何提高混凝土的耐高温性能,是建筑结构抗火性亟需解决的重要问题。而玄武岩纤维具有熔点高、耐高温等特点,将其加入到混凝土中,能够有效增强混凝土的力学性能,从而提高混凝土耐高温性能。本文对玄武岩纤维混凝土高温损伤后的表观特征、质量损失率、抗压和劈裂抗拉强度进行试验研究,同时结合混凝土超声波无损检测技术,采用超声波速、相对波速、损伤度等超声参数对高温后的玄武岩纤维混凝土性能进行评价,最后通过扫描电镜试验,揭示玄武岩纤维混凝土的高温损伤机理。主要研究内容及成果如下:(1)针对不同体积玄武岩纤维掺量的混凝土,在不同温度条件下进行抗压、劈裂抗拉强度力学性能试验。研究表明:在玄武岩纤维掺量不断增加的这个过程中,混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度都呈现出先增加后降低的趋势,体积掺量在2%时,抗压强度和劈裂抗拉强度均达到最大值。当环境温度升高的情况下,玄武岩纤维混凝土的抗压强度呈现出了前期提高,后期下降的变化规律,在400℃时,抗压强度达到峰值。但是随着温度的提升,劈裂抗拉强度则呈现出持续下降的趋势。(2)采用超声波无损检测技术对高温后玄武岩纤维混凝土进行检测。基于超声检测结果,超声波速随着温度的不断升高,呈不断降低的趋势;而相对波速和损伤度比超声波速对温度的离散程度低,采用相对波速和损伤度评价高温后玄武岩纤维混凝土的力学性能,能够更好地反映玄武岩纤维混凝土高温后的损伤程度。(3)通过扫描电镜试验,对高温后玄武岩纤维混凝土的微观结构进行分析,揭示了玄武岩纤维混凝土的高温损伤机理,高温损伤后的玄武岩纤维混凝土内部开始劣化,水泥浆体脱水,水化产物受热分解,玄武岩纤维失去桥联作用,微观结构破坏严重,导致抗压强度和劈裂抗拉损失严重。
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