高温后陶瓷纤维增强混凝土超声检测试验研究

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发布时间：2021-09-15

资料介绍

1．空军工程大学机场建筑工程系，西安710038；2．中国人民解放军94750部队，连城366200；
3．兰空后勤部机场营房处，西安710000)
摘要：研究了高温作用以及不同冷却方式对陶瓷纤维增强混凝土(ceramic fiber reinforced concrete，CFRC)力
学性能及超声传导特征的影响。试验结果表明，随着温度的升高，CFRC性能不断劣化，抗压强度、超声波波速总体
呈下降趋势；400℃ 之前，其劣化程度较小，且抗压强度在400℃ 时有所回升，400℃ 之后，劣化速率明显增大，结构
性能急剧下降；同自然冷却情况相比，喷水冷却后CFRC各项性能指标下降更为严重；超声波波速与剩余抗压强度
服从一定的函数关系．根据试验结果给出了其函数表达式。
关键词：高温作用：混凝土；超声波；检测
Abstract：The efects of high temperature and different cooling modes of the mechanical strength and ultrasonic
properties of ceramic fiber reinforced concrete(CFRC)ale researched． e results indicate that the properties of CFRC are
deteriorated and the compressive strength．1ongitudinal wave velocity decrease With the rising of temperature．1’}le degree
of deterioration of CFRC is relatively lower before 400℃ 。and the compressive strength increases at 400 oC，however，the
rate of deterioration and the structure properties of CFRC sharply decrease above 400 oC．Th properties of specimens
cooled by spraying water are worse than that cooled naturally．And based on the results obtained from the text，the func—
tional relationship between the mechanical strength and ultrasonic properties is established by means of data fitting and e—
quation derivation．
Key words：High temperature；Concrete；Ultrasonic；Detection
中图分类号：TU528．572 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2013)06—40—03
0 前言
随着经济的发展和城市化进程的加快，现代建
筑朝着高层化、大跨度化发展，高强度、高性能混凝
土得到广泛应用，但高强、高性能混凝土存在脆性
大、耐火性能差等缺点Ⅲ。因此，对高性能混凝土高
温后性能的研究具有现实意义f21。陶瓷纤维作为一
种纤维状轻质耐火材料．具有重量轻、耐高温、热稳
定性好、抗拉强度高等优异性能p ，目前已在机械、
冶金、化工等众多领域中得到应用，具有广阔的发
展前景，是未来超高层建筑结构的理想材料。
本试验在制备基体强度为C50的陶瓷纤维增
强混凝土(ceramic fiber reinforced concrete，CFRC)
基础上。通过超声波检测和抗压强度试验，研究了
高温后CFRC的剩余强度，分析了不同温度、不
同冷却方式下抗压强度、超声波波速变化规律．
并给出了CFRC剩余抗压强度与超声波波速之
间函数表达式，可为CFRC构件和结构火灾后
评估及抗高温设计提供一定的参考依据。
1 原材料及试验流程
1．1 原材料及配合比
P·0 42．5R级水泥；I级粉煤灰；西安产微
— ． 40—．
硅粉，平均粒径为0．1～0．151xm，比表面积15～27m2／
g，SiO 含量92％；泾阳县产石灰岩碎石(-lOmm，
15％；10～20mm，85％)；灞河中砂，细度模数为2．8；
广州某公司产FDN高效减水剂，减水率20％：Nex—
tel610陶瓷纤维，其物理、力学性能指标见表1。
表2为基体强度为C50的陶瓷纤维增强混凝
土配合比．纤维体积掺量0．3％。
1．2 试验设备与流程
采用圆柱形试件，几何尺寸为095mmx50 mm。
将CFRC拌合物搅拌均匀后装入圆柱体试模成型，
硬化后拆模，在(20±2)℃ 、相对湿度>95％的条件下
标准养护28d后取出，进行切割、水磨加工，以保证
试件的平面度、光洁度及垂直度在标准范围之内。
表1 陶瓷纤维物理力学性能指标
水泥水砂碎石 FDN 粉煤灰微硅粉陶瓷纤维
371 180 672 1008 5 99 25 11．64