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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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隧道二衬结构纤维混凝土高温后基本性能
Basic Properties of Tunnel Secondary Lining Fiber Concrete after High Temperature
2015年第5期
隧道二衬结构;有机纤维;高温;性能变化;机理
Secondary lining of tunnel; Organic fiber; High temperature; Performance change; Mechanism
2015年第5期
1000-4637(2015)05-42-04
水利部水科学与水工程重点实验室开放研究基金(Yk914009);国家自然科学基金项目(51378113);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3212002206)
郭丽萍1,2,张文潇1,谌正凯1,丁 聪1
1.东南大学材料科学与工程学院,南京 211189;2.江苏省土木工程材料重点实验室,南京211189

郭丽萍1,2,张文潇1,谌正凯1,丁 聪1

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摘  要:研究了不同种类纤维、不同温度和不同保温时间下,混凝土试件高温作用后的质量损失率、相对动弹性模量,进行了抗压强度和劈裂抗拉强度试验,测试其残余强度,讨论了温度、保温时间和纤维种类对其高温后基本物理力学性能的影响,并分析了有机纤维改善混凝土高温后性能的机理。研究表明,高温作用后,基准混凝土性能下降较快,且温度达到700~800℃时,发生爆裂;掺入两种有机纤维都能有效降低混凝土高温作用下的爆裂。掺入有机纤维可以减少高温作用下混凝土的水分蒸发量,降低混凝土的质量损失。高温作用下,混凝土试件的劈裂抗拉强度比抗压强度下降更快。随着保温时间的延长,混凝土的强度损失明显增大。不同纤维均可以降低混凝土高温作用下的强度损失,缓解高温作用下混凝土内应力可能引起的破坏,降低爆裂的可能性。Abstract:Themasslossrateandtherelativedynamicelasticmodulusofconcretespecimenswerestudiedundervaryingfibertypes,temperatureandholdingtimeinthiswork.Studiedcompressivestrengthandsplittingtensilestrengthofseriesofsampleswhichtreatedunderdifferentconditions.Influencesofhightemperature,holdingtimeandfibertypesfortheprimaryphysicalandmechanicalpropertiesofconcretewerediscussedrespectively.Theimprovementmechanismoforganicfiberontheperformanceofconcreteafterhightemperaturewasalsoinvestigated.Theresultsrevealedthat, themechanicalperformanceofplainconcretewasdeclinedheavilyafterhightemperature,evenburstaftertemperaturearrived700℃to800℃.Twotypesoforganicfiberadditionwouldsignificantlyreducetheriskofthisburstbehavior.Mixingorganicfibercanreducethewaterevaporationandthemasslossofconcreteafterhightemperature.Afterhightemperaturetreatment,splittingtensilestrengthofthespecimensdecreasedquickerthanthecompressivestrength.Thedecreaseofstrengthwasobviouslyenlargedwiththeincreasingofheatholdingtime.Thestrengthlossafterheatingwouldeasedbyorganicfiber,forthein-situporestructureformedafterfibermeltedwouldreleaseapartofstresscausedbyheating,andpreventthemicrostructuredestructionandexplosionofconcrete.
英文名 : Basic Properties of Tunnel Secondary Lining Fiber Concrete after High Temperature
刊期 : 2015年第5期
关键词 : 隧道二衬结构;有机纤维;高温;性能变化;机理
Key words : Secondary lining of tunnel; Organic fiber; High temperature; Performance change; Mechanism
刊期 : 2015年第5期
DOI :
文章编号 : 1000-4637(2015)05-42-04
基金项目 : 水利部水科学与水工程重点实验室开放研究基金(Yk914009);国家自然科学基金项目(51378113);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3212002206)
作者 : 郭丽萍1,2,张文潇1,谌正凯1,丁 聪1
单位 : 1.东南大学材料科学与工程学院,南京 211189;2.江苏省土木工程材料重点实验室,南京211189

郭丽萍1,2,张文潇1,谌正凯1,丁 聪1

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:研究了不同种类纤维、不同温度和不同保温时间下,混凝土试件高温作用后的质量损失率、相对动弹性模量,进行了抗压强度和劈裂抗拉强度试验,测试其残余强度,讨论了温度、保温时间和纤维种类对其高温后基本物理力学性能的影响,并分析了有机纤维改善混凝土高温后性能的机理。研究表明,高温作用后,基准混凝土性能下降较快,且温度达到700~800℃时,发生爆裂;掺入两种有机纤维都能有效降低混凝土高温作用下的爆裂。掺入有机纤维可以减少高温作用下混凝土的水分蒸发量,降低混凝土的质量损失。高温作用下,混凝土试件的劈裂抗拉强度比抗压强度下降更快。随着保温时间的延长,混凝土的强度损失明显增大。不同纤维均可以降低混凝土高温作用下的强度损失,缓解高温作用下混凝土内应力可能引起的破坏,降低爆裂的可能性。

Abstract: The mass loss rate and the relative dynamic elastic modulus of concrete specimens were studied under varying fiber types,temperature and holding time in this work. Studied compressive strength and splitting tensile strength of series of samples which treated under different conditions. Influences of high temperature, holding time and fiber types for the primary physical and mechanical properties of concrete were discussed respectively. The improvement mechanism of organic fiber on the performance of concrete after high temperature was also investigated. The results revealed that,  the mechanical performance of plain concrete was declined heavily after high temperature, even burst after temperature arrived 700 ℃ to 800 ℃. Two types of organic fiber addition would significantly reduce the risk of this burst behavior. Mixing organic fiber can reduce the water evaporation and the mass loss of concrete after high temperature. After high temperature treatment, splitting tensile strength of the specimens decreased quicker than the compressive strength. The decrease of strength was obviously enlarged with the increasing of heat holding time. The strength loss after heating would eased by organic fiber, for the in-situ pore structure formed after fiber melted would release a part of stress caused by heating, and prevent the microstructure destruction and explosion of concrete.

关键词:
隧道二衬结构;有机纤维;高温;性能变化;机理
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(1)混凝土在受到高温作用后,首先失去自由水,然后失去水化产物(C-S-H凝胶和钙矾石等)中的水分,质量减小。掺入有机纤维后,可以降低混凝土的质量损失。
(2)高温作用下,混凝土试件的劈裂抗拉强度比抗压强度下降更快,随着保温时间的延长,混凝土的强度损失明显增大。纤维可以降低混凝土高温作用下的强度损失。
(3)纤维可以降低混凝土在高温作用后爆裂的可能性,这是由于纤维的熔点在300~400℃,随着温度的升高,纤维熔化,留下众多通道,为混凝土内部水分的蒸发提供了通道,降低了混凝土开裂及爆裂的可能。
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