高温后混凝土残余断裂韧度性能的确定

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发布时间：2021-09-15

资料介绍

古l'aJ温佃口口L 后口混，匕凝土残余断裂韧度性能的确定
黄伟，陆洲导
(同济大学结构工程与防灾研究所．上海200092)
【摘要l 对高温后混凝土I型断裂性能进行了试验研究。试件几何形式统一采用《水工混凝土断裂试验
规程》推荐值，历经65、120、200、300、350、400、450、500和600~C高温。采用楔入劈拉法测得高温后试件荷载一裂
缝张开口位移(P—CMOD)全曲线，并据此计算相应温度下混凝土试件的起裂韧度、失稳韧度硌，得到随着受
火温度的上升，硌单调下降，而砗变化趋势为“保持不变一上升一下降”。
【关键词】高温；楔人劈拉法；断裂韧度
【中图分类号】TU528．0 【文献标识码】 A 【文章编号】 1001—6864l2012)01—0001—03
RESIDUAL FRACTURE TOUGHNESS oF CoNCRETE SUBJECT To
ELEVATED TEN旺：RATURES
HUANG Wei， LU Zhou—dao
(Research Institute of Structural Engi．and Disaster Reduction，Tongji Univ．，Shanghai 200092，China)
Abstract：The investigations on the residua1．Mode-I fracture behaviors of concrete subject to elevated
temperatures were carried out．The test specimens were molded according to“Norm for fracture test of
hydraulic concrete”(DL／T 5332-2005)and were exposure to temperatures varying from 65~C to 600~C
The wedge splitting method was employed to obtain the Load—CMOD(crack mouth opening displacement)
curves of post—fire specimens from which the initial fracture toughness醛and the critical fracture tough
ness碗were calculated．It was demonstrated that the decreased monotonously with increasing tern—
perature；however the sustained a hole—increase—decrease tendency with temperatures．
Key words：elevated temperatures；wedge splitting method；fracture toughhess
作为材料的基本性质，各国学者对混凝土在常温下的
断裂性能进行了广泛的研究，并就I型断裂中的相关断裂
参数制定了标准测试方法⋯【2 J。然而对于经常受高温影响
的结构，如电厂冷却塔和预应力核反应堆容器，或者遭受火
灾影响的建筑物，研究混凝±在高温后的断裂性能，对于设
计、维护和评估此类结构具有重要的意义。
B．zhang、N．Bicanic ，C．V．Nidsen、N．Bicanic 研究了
普通混凝土和高强混凝±在温度、受温持时和养护时间影
响下的断裂能值，计算了混凝土在各温度下的烧失量，并建
立了断裂能和烧失量之间的线性关系。文章研究了混凝土
断裂能值随各影响因素的变化：得到在温度达到300~C前，
断裂能值呈上升趋势，而后，其值将随着温度升高而不断下
降；同时，受温持时和养护时间的增加也将提高高温后的断
裂能值。文章进一步探讨了高温后混凝土的脆性性质(以
混凝土的特征长度z 作为度量)，指出随着温度的升高，高
温后混凝土的脆性下降，延性增加。最后文章建立高温后
混凝土残余断裂能值与抗压强度的线性关系，两者的关系
在常温下已有学者进行了研究，并且得到了很好了应用，建
立高温后两者的关系，也必将有利于断裂能的测试工作。
在国内，高温后混凝土断裂性能的研究起步较晚，至
今，公开发表的文献只有北京交通大学朋改非在2006年所
做的普通强度高性能混凝土和高强度高性能混凝土高温后
残余断裂能的研究 J。
文中结合国内外已有研究成果，基于双K断裂准则 ]，
采用楔人劈拉法对高温后混凝土试件的断裂性能进行研
究，以期得到其随温度变化的规律，并建立相关断裂参数与
温度之间的关系，从而为火后评估工作及数值模拟提供可
靠依据。
1 试验概况
试验中试件尺寸统一采用230mm×200mm×200ram，预
制开口裂缝高80ram，厚3mm，试件几何形式详见图1。试件
混凝土配合比为水泥：砂：石子：水=1：3．44：4．39：0．8。每
个试件内均插有热电偶以便后期温度控制，试件自然洒水
养护60d。考虑到混凝土本身固有的离散性以及试件将经
受高温作用，每组温度下均设有5个试块。
试验采用300mm×300mm×900ram的电炉对混凝土试
块进行加热，试块历经温度为65、120、200、300、350、400、
450、500和600~C，常温下(20℃)试件作为对比。楔入劈拉