高温后混杂纤维混凝土抗压强度

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发布时间：2021-09-15

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高温后混杂纤维混凝土抗压强度
李晗
(郑州大学新型建材与结构研究中心，河南郑州450002)
摘要：通过混杂纤维混凝土试块的高温后抗压试验，分析了温度、纤维类别和纤维体积率、混凝土基体强度等级对混凝土高温后抗压
强度的影响。结果表明：随着经历温度的升高，混杂纤维混凝土高温后的抗压强度及高温后与常温下抗压强度比在400℃之后下降幅度
较大；适宜掺量的钢纤维(1％纤维体积率)和聚丙烯纤维(0．1％纤维体积率)能较好的提高混杂纤维混凝土高温后的抗压强度。在试验研究
的基础上，建立了考虑温度、钢纤维和聚丙烯纤维体积率共同影响的高温后混杂纤维混凝土抗压强度计算模型，为纤维混凝土结构的抗
火设计及灾后处理提供了理论依据。
关键词：混杂纤维；混凝土；高温；抗压强度
中图分类号： Tu528．572 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2012)02—0093—03
Compressive strength of hybrid fiber reinforced concrete after exposure to high temperature
LIHla力
(ResearchCenterofNewStyleBuildingMaterial andStructure，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450002，China)
Abstract： Through the experiments On the compressive strength of hybrid fiber reinforced concrete(HFRC)after high temperature．the
influence of temperature，fiber and concrete matrix strength grade on the compressive strength of concrete after high temperature was
systematically analyzed．The results show that the falling—range of the compressive strength and compressive strength ratio after hi曲temperature
to roomtemperature ofHFRCarelessunder400~C but apparentlyafter400*C．Steelfiber(1％fibervolume ratio)andpolypropylenefiber(0．1％
fiber volume ratio)Can improve the compressive strength of concrete after high temperaatre in diferent degree．Based on the experiments，the
calculation models ofthe cubic compressive strength and axial compressive strength ofHFRC after high temperature are put forward respectively，
in which the combined efects of temperature，steel fiber and polypropylene fiber on the models are considered．The results ofer the method to
fire—resistant design and the maintenan ce after fire for the HFRC structure，
Keywords： hybridfiber；concrete；hightemperature；compressive strength
0 引言
高强混凝土具有致密的微观结构，较好的耐久性，但是在
遇到火灾高温时，密实的微观结构会导致高强混凝土产生严重
的爆裂[1,5--6]，对人员生命财产安全造成损害。在混凝土中加入混
杂纤维能有效改善高强混凝土的高温性能，”]。本项目通过混
杂纤维混凝土的高温后抗压试验，研究了温度、纤维类别和纤
维体积率、混凝土基体强度对混杂纤维混凝土高温后抗压强度
的影响，建立了考虑温度、钢纤维和聚丙烯纤维体积率共同影
响的高温后混杂纤维混凝土抗压强度计算模型，为纤维混凝土
结构的抗火设计及灾后处理提供了理论依据。
1 试验概况
试验原材料：P·O42．5级和P·O 32．5级水泥；细骨料为河砂，
级配良好中砂；粗骨料为粒径10～25 toni的石灰岩碎石，级配连
续；JKH．1型粉状高效减水剂(H)N)；AMi04．32—600钢锭铣削
型钢纤维，长度32．6 mm，等效直径0．95 mnl，长径比34．32；聚
丙烯纤维为D啪fiber(杜拉纤维)，束状单丝，长约19rain，直径
收稿日期：2011 8—28
基金项目：河南省教育厅重点科技攻关项目(102102210515)
48 ixm，密度0．9 g／c113，熔点160℃。试验以温度、纤维类别和纤
维体积率、混凝土基体强度为参数。其中：温度分别为25、200、
400、600、800℃；纤维类别为钢纤维和聚丙烯纤维两类，钢纤维
体积率分别为0、0．5％、1．O％、1．5％，聚丙烯纤维体积率分别为
0,0．05％、0．1％、0．3％；混凝土基体强度等级分别为C40、C60、C80
三种。试件为150nunxl50mmxl50／rkrn立方体试块和150mlTIX
150 mmx300 mill棱柱体试块。采用强制式搅拌机拌和混凝土，
试件在振动台上振动密实成型后，室内静置24 h拆模，立即放
入标准养护室中养护28 d，取出晾干，至规定龄期进行高温试
验。试验中采用箱式电阻炉，升温速率1O℃／min，炉内温度可自
动控制，加热达目标温度后恒温120 min，自动关机停止加热，
试块随炉冷却至室温。参照CECS 13：2009{纤维混凝土试验方
法标准》，在YA 3000型电液式压力机上进行抗压试验。
2 高温后抗压强度影响因素
2．1 温度对高温后抗压强度的影响
混凝土基体强度等级为C60，聚丙烯纤维体积率为0．1％，钢
纤维体积率为1．0％的}昆杂纤维混凝土各温度时的抗压强度见