混雜纖維混凝土高溫后力學(xué)性能試驗(yàn)研究.pdf

1、正在中的武漢長(zhǎng)江隧道是萬(wàn)里長(zhǎng)江第一條過(guò)江隧道，它連系著兩岸的千萬(wàn)武漢市民，也是將來(lái)長(zhǎng)江兩岸的重要交通樞紐，因此長(zhǎng)江隧道的安全性問(wèn)題更是得到了億萬(wàn)人民群眾的關(guān)心?；馂?zāi)對(duì)于隧道是嚴(yán)重的安全性問(wèn)題之一，一旦發(fā)生火災(zāi)造成結(jié)構(gòu)坍塌，將會(huì)帶來(lái)巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失。為了能提高其抗火性能，在管片混凝土材料中摻入混雜纖維(長(zhǎng)短纖維復(fù)合)，利用纖維的改性機(jī)理提高混凝土的高溫性能，因此對(duì)纖維混凝土的高溫性能研究是非常必要的。 本文在武漢長(zhǎng)江隧道工程的

2、依托下，針對(duì)武漢過(guò)江隧道管片混凝土材料的抗火性能進(jìn)行了研究，在襯砌結(jié)構(gòu)的混凝土中分別摻加了聚丙烯纖維和混雜纖維(聚丙烯纖維和鋼纖維)，研究混雜纖維對(duì)高性能混凝土高溫作用后殘余力學(xué)性能包括殘余抗壓強(qiáng)度和殘余劈裂抗拉強(qiáng)度的影響。對(duì)三種不同鋼纖維摻量的混雜纖維混凝土在常溫至800℃后的力學(xué)性能和超聲波測(cè)試進(jìn)行了試驗(yàn)研究，其主要內(nèi)容如下： 1.系統(tǒng)地對(duì)混雜纖維混凝土高溫后的力學(xué)性能開(kāi)展了試驗(yàn)研究，結(jié)果表明摻有混雜纖維的混凝土在高溫后力學(xué)

3、性能上明顯要優(yōu)于聚丙烯纖維混凝土和普混，其表現(xiàn)在：普混在400℃時(shí)發(fā)生爆裂，而高溫后混雜纖維混凝土抗爆裂性能好，能保持良好的完整性，裂縫明顯少于聚丙烯混凝土；混雜纖維混凝土800℃后剩余抗壓強(qiáng)度為51％、剩余劈裂抗拉強(qiáng)度為32％，均高于聚丙烯混凝土的36％和16.2％。 2.系統(tǒng)地對(duì)三種不同鋼纖維摻量的混凝土試塊進(jìn)行了測(cè)試對(duì)比，數(shù)據(jù)結(jié)果表明，當(dāng)體積率在0.5％～1.2％時(shí)，隨著鋼纖維含量的提高，其抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度、殘余抗壓

4、強(qiáng)度和殘余劈裂抗拉強(qiáng)度也會(huì)相對(duì)提高，但當(dāng)體積率大于0.8％時(shí)，混凝土的易和性不佳，纖維分布不均勻，因此本文推薦使用0.8％的體積率摻入量。 3.系統(tǒng)地對(duì)高溫前后混雜纖維混凝土進(jìn)行了超聲波測(cè)試與分析，給出了測(cè)強(qiáng)曲線，提出了抗壓強(qiáng)度(f<,cu>)、劈裂抗拉強(qiáng)度(f<,t>)和聲速(v)之間的關(guān)系式：f<,cu>=31.725lnv+31.885，f<,t>=-0.1628v<'2>+2.2909v-1.2469。其結(jié)果均在工程誤差

5、范圍之內(nèi)，對(duì)即將建成的長(zhǎng)江隧道的火災(zāi)安全性能夠評(píng)價(jià)提供一定的數(shù)據(jù)支持。 纖維增韌的高性能混凝土在各個(gè)性能方面都優(yōu)于普通混凝土，對(duì)其研究是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的領(lǐng)域，而抗高溫性能的研究又涉及很多的影響因素，要進(jìn)行深入的研究難度較大，且在工程實(shí)際中對(duì)于纖維摻量的把握也是人們關(guān)注的問(wèn)題之一。 本文針對(duì)長(zhǎng)江隧道管片的混凝土材料進(jìn)行了高溫后的力學(xué)和超聲波試驗(yàn)，取得了一些成果，并回歸分析了高溫后聲速和強(qiáng)度之間的計(jì)算公式，提出較為有效的纖維