【摘要】：火災(zāi)時(shí),混凝土構(gòu)件不僅承受高溫作用,所承受的荷載同樣影響其高溫后力學(xué)性能,因此,近年來(lái),持荷高溫后混凝土基本力學(xué)性能衰減規(guī)律得到廣泛關(guān)注,將具有良好耐高溫性能的玄武巖纖維摻入混凝土中,可以減緩高溫后混凝土內(nèi)部損傷,改善其力學(xué)性能。本文對(duì)高溫后玄武巖纖維混凝土表觀形貌、質(zhì)量損失、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度等力學(xué)性能及應(yīng)力-應(yīng)變曲線關(guān)系進(jìn)行研究,同時(shí)采用數(shù)字圖像相關(guān)(DIC)技術(shù)分析受荷試件表面應(yīng)變場(chǎng)變化規(guī)律,研究得出主要結(jié)論如下:(1)玄武巖纖維混凝土抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度均隨溫度升高而降低。溫度不同,抗壓強(qiáng)度衰減快慢不同,大體可分為兩個(gè)階段,200℃~400℃時(shí),強(qiáng)度下降在15%以內(nèi),總體衰減較慢;400℃~800℃時(shí),強(qiáng)度下降較快,800℃時(shí),強(qiáng)度降低70%左右。本試驗(yàn)條件下,溫度在20℃~400℃之間時(shí),纖維摻量為0.2%時(shí),其抗壓強(qiáng)度最大。(2)隨著溫度升高,玄武巖纖維混凝土峰值應(yīng)力逐漸降低、峰值應(yīng)變?cè)龃�、彈性模量呈線性遞減趨勢(shì),同一溫度下,隨著纖維摻量的增加,混凝土峰值應(yīng)力增加、峰值應(yīng)變減小,由此可知,纖維的摻入起到了約束混凝土變形、提高強(qiáng)度的作用。(3)根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合不同溫度下玄武巖纖維混凝土軸心受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線表達(dá)式,并且給出了不同溫度下混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線上升段方程,通過(guò)試驗(yàn)曲線與理論曲線對(duì)比分析,該模型可以有效描述不同溫度下玄武巖纖維混凝土峰值應(yīng)力前受壓過(guò)程。(4)通過(guò)對(duì)損傷演化曲線的分析可知,400℃以內(nèi),損傷演化曲線大致經(jīng)歷了平穩(wěn)、過(guò)渡、快速增長(zhǎng)階段,隨著溫度升高,混凝土損傷曲線平穩(wěn)階段占損傷全過(guò)程的比例降低,而過(guò)渡階段所占比例增加,纖維的摻入能夠在混凝土損傷過(guò)渡時(shí),延緩其損傷,改善混凝土脆性,使混凝土彎曲損傷時(shí)階段化更加明顯。纖維抑制效果主要體現(xiàn)在損傷過(guò)渡階段;400℃以后,損傷階段化特征不再明顯,曲線近似線性增長(zhǎng)趨勢(shì)。(5)利用DIC對(duì)試件表面全場(chǎng)豎向應(yīng)變采集,結(jié)合應(yīng)變等效原理及損傷演化因子d,建立了不同溫度梯度后不同纖維摻量下混凝土受彎損傷本構(gòu)模型及損傷演化方程,通過(guò)試驗(yàn)與理論曲線對(duì)比,認(rèn)為該模型能夠有效地描述高溫后彎曲荷載作用下玄武巖纖維混凝土峰值應(yīng)力前的破壞過(guò)程。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU528.572
【圖文】：

圖 2-1 玄武巖纖維Fig.2-1 Basalt Fiber巖纖維混凝土，基準(zhǔn)配合比為 C30，根據(jù)《60]進(jìn)行基準(zhǔn)混凝土配合比設(shè)計(jì)。玄武巖纖0.4%，分別編號(hào)為 A、B、C。具體配合表 2-4 玄武巖纖維混凝土配合比-4 The Mix Proportion of Basalt Fiber Reinforced 水泥 粗骨料 砂子 水（kg/m3） （kg/m3） （kg/m3） （kg/m489 1160.25 591.85 220 489 1160.25 591.85 220 489 1160.25 591.85 220

圖 2-2 強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)Fig.2-2 Forced concrete mixers內(nèi)壁后，在試模內(nèi)壁涂刷一層較薄的脫模劑拌合料各組分質(zhì)量，使用精度為 0.1g 的電水潤(rùn)濕攪拌機(jī)內(nèi)壁，按照粗骨料、砂子、水撒入玄武巖纖維，繼續(xù)干拌 3 分鐘，再加入畢的混凝土裝入試模的 1/2 高度處，在振動(dòng)行充分振搗以保證混凝土與試模接觸面無(wú)氣小時(shí)后拆模，編號(hào)后放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù) 2試驗(yàn)方法驗(yàn)

圖 2-3 加載架示意圖Fig.2-3 Loading frame圖 2-4 扭矩扳手 圖 2-5 Fig.2-4 Torque wrench. Fig2-5.Pr如下：需對(duì)螺栓桿及螺母涂抹機(jī)油，靜置一天，一方面為了螺栓間的摩擦力，減小標(biāo)定時(shí)的誤差。測(cè)力環(huán)手動(dòng)調(diào)零，然后放于底板中間位置，測(cè)力環(huán)與-6 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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1 張婷;黃煒;戎

本文編號(hào)：2759572