本文關(guān)鍵詞：高溫對(duì)高性能混凝土微觀結(jié)構(gòu)與蒸汽壓的影響，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高性能混凝土由于具有比普通混凝土更優(yōu)秀的性能,目前已經(jīng)在各種超高層建筑、大跨度橋梁以及隧道等許多使人類生活更加方便的工程中得到了使用。但是相比于普通混凝土,由于高性能混凝土擁有較低的滲透性,較致密的內(nèi)部結(jié)構(gòu),所以當(dāng)其遭受火災(zāi)或者高溫時(shí),表現(xiàn)出和普通混凝土不一樣的劣化特征,在受熱的情況下高性能混凝土更加可能產(chǎn)生爆裂,嚴(yán)重影響了建筑物的抗火性能,給廣大人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了巨大的威脅。因此,分析高性能混凝土相關(guān)性能與所受溫度之間的關(guān)系,研究高性能混凝土受高溫后產(chǎn)生爆裂劣化現(xiàn)象的原因,對(duì)改善混凝土材料性能、提高結(jié)構(gòu)抗火能力具有重要的意義。本文按照實(shí)際工程所使用的混凝土配合比選擇合適的原材料配制設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C60的高性能混凝土,研究其力學(xué)性能隨受熱溫度的變化規(guī)律,并采用壓汞測(cè)孔法和X射線CT掃描技術(shù)對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)隨溫度的變化進(jìn)行分析研究,同時(shí)使用自制的儀器設(shè)備對(duì)高性能混凝土受高溫蒸汽壓的變化進(jìn)行了觀測(cè)分析,最后根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)高性能混凝土高溫爆裂的原因進(jìn)行了理論分析。主要內(nèi)容如下:一、通過查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),綜述了高性能混凝土研究進(jìn)展以及其高溫爆裂機(jī)理的研究狀況。二、溫度對(duì)高性能混凝土基本力學(xué)性能產(chǎn)生的影響。主要測(cè)試經(jīng)過不同溫度燒透的混凝土試件的抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度以及軸心抗壓強(qiáng)度,分析其基本力學(xué)性能之間隨同所受溫度的變化關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn):高性能混凝土力學(xué)性能伴隨著其所受溫度的升高具有明顯劣化的趨勢(shì),當(dāng)混凝土受熱在500℃以下時(shí),混凝土抗壓強(qiáng)度所產(chǎn)生的劣化現(xiàn)象比較緩慢,當(dāng)混凝土受熱大過500℃時(shí),混凝土力學(xué)性能開始迅速劣化,混凝土抗壓強(qiáng)度變小的趨勢(shì)明顯加快。并且分別歸納出混凝土試件受熱溫度與相對(duì)殘余抗壓強(qiáng)度、相對(duì)殘余劈裂抗拉強(qiáng)度以及相對(duì)殘余軸心抗壓強(qiáng)度的數(shù)學(xué)關(guān)系式。三、混凝土孔隙結(jié)構(gòu)隨收受溫度變化的規(guī)律。主要采用壓汞測(cè)孔法對(duì)混凝土高溫前后的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試,并且結(jié)合幾何學(xué)中的分形維數(shù)方法對(duì)高溫前后高性能混凝土孔隙結(jié)構(gòu)隨溫度的的變化規(guī)律進(jìn)行了分析研究,同時(shí)為了更直觀的看到溫度對(duì)混凝土孔結(jié)構(gòu)的影響,本章還使用x射線ct掃描技術(shù)對(duì)混凝土試件進(jìn)行掃描觀測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):混凝土的孔隙率、平均孔徑和總孔體積隨溫度的增大呈現(xiàn)出變大的趨勢(shì),孔表面積變化沒有明顯的規(guī)律;混凝土孔結(jié)構(gòu)是以孔徑為50nm左右的孔為分界點(diǎn)表現(xiàn)出兩種不同的分形特征的;引起c60高性能混凝土孔隙分布突變的閾值溫度在350℃左右;通過對(duì)混凝土ct掃描圖片進(jìn)行處理發(fā)現(xiàn)混凝土孔結(jié)構(gòu)的變化趨勢(shì)和通過混凝土孔結(jié)構(gòu)分形維數(shù)所分析的變化趨勢(shì)相似。四、混凝土孔隙水蒸汽壓隨所受溫度以及受熱位置變化的規(guī)律。主要使用自制的試驗(yàn)裝置對(duì)混凝土受熱產(chǎn)生的孔隙水蒸汽壓進(jìn)行了測(cè)試分析。主要結(jié)論如下:混凝土內(nèi)部所產(chǎn)生的蒸汽壓沿著混凝土受火面呈現(xiàn)出梯度降低的趨勢(shì);混凝土各個(gè)位置產(chǎn)生蒸汽壓的時(shí)間也不相同,受火面最先開始產(chǎn)生蒸汽壓,隨著受熱時(shí)間的增加混凝土產(chǎn)生的蒸汽壓最大值也沿著受熱時(shí)間呈現(xiàn)出梯度變化的規(guī)律。五、高性能混凝土產(chǎn)生爆裂的理論分析。通過采用彈性力學(xué)相關(guān)知識(shí)對(duì)混凝土孔隙結(jié)構(gòu)等微觀特征隨溫度變化的規(guī)律以及混凝土孔隙水蒸汽壓隨溫度變化的相關(guān)規(guī)律進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn):混凝土受火產(chǎn)生的蒸汽壓對(duì)混凝土爆裂的發(fā)生具有重要影響。本文旨在通過研究溫度對(duì)高性能混凝土蒸汽壓與微觀結(jié)構(gòu)的影響,對(duì)高性能混凝土受高溫產(chǎn)生爆裂現(xiàn)象的研究提供一些參考。
【關(guān)鍵詞】：高性能混凝土 高溫 力學(xué)性能 孔隙結(jié)構(gòu) 蒸汽壓
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU528
【目錄】：

• 摘要3-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 研究意義11-12
• 1.2 高性能混凝土性能以及高溫性能的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 高性能混凝土高溫爆裂及其機(jī)理的研究15-18
• 1.4 高性能混凝土微觀結(jié)構(gòu)及其隨溫度變化的研究現(xiàn)狀18-20
• 1.5 本文的研究?jī)?nèi)容20-21
• 第二章 高性能混凝土受高溫前后基本力學(xué)性能21-39
• 2.1 引言21
• 2.2 混凝土的制備21-28
• 2.2.1 混凝土原材料21-25
• 2.2.2 混凝土配合比25
• 2.2.3 混凝土試件設(shè)計(jì)方案25-26
• 2.2.4 試件的成型與養(yǎng)護(hù)26-28
• 2.3 試驗(yàn)儀器與過程28-30
• 2.3.1 混凝土試件高溫處理方法28-29
• 2.3.2 混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)29-30
• 2.4 試驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果30-36
• 2.4.1 立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)30-32
• 2.4.2 劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)32-34
• 2.4.3 軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)34-36
• 2.5 本章小結(jié)36-39
• 第三章 高性能混凝土孔結(jié)構(gòu)特征受高溫作用下的演化規(guī)律39-57
• 3.1 引言39
• 3.2 混凝土孔結(jié)構(gòu)的研究39-40
• 3.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)40-44
• 3.3.1 試件制備40-41
• 3.3.2 壓汞試驗(yàn)原理41-42
• 3.3.3 X射線CT原理42-44
• 3.4 試驗(yàn)結(jié)果分析44-56
• 3.4.1 孔結(jié)構(gòu)參數(shù)隨溫度變化的規(guī)律44-45
• 3.4.2 混凝土孔隙結(jié)構(gòu)的分形特征45-54
• 3.4.3 高性能混凝土CT圖像分析54-56
• 3.5 本章小結(jié)56-57
• 第四章 高溫作用下高性能混凝土內(nèi)部蒸汽壓的試驗(yàn)研究57-71
• 4.1 引言57-58
• 4.2 混凝土內(nèi)部蒸汽壓58
• 4.3 試驗(yàn)概況58-61
• 4.3.1 試件制備58-59
• 4.3.2 試驗(yàn)方法及裝置59-61
• 4.4 試驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果61-65
• 4.4.1 試驗(yàn)現(xiàn)象61-63
• 4.4.2 試驗(yàn)結(jié)果分析63-65
• 4.5 爆裂原因分析65-68
• 4.6 本章小結(jié)68-71
• 第五章 結(jié)論與展望71-73
• 5.1 主要結(jié)論71-72
• 5.2 展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 致謝79-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文81

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本文編號(hào)：343628