高温后纤维矿渣微粉混凝土抗折强度试验研究

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发布时间：2021-09-15

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高温后纤维矿渣微粉混凝土抗折强度试验研究
杨淑慧，高丹盈，赵军
(郑州大学，河南郑州450002)
摘要：通过矿渣微粉纤维混凝土高温后抗折试验，分析了温度、矿渣微粉掺量、钢纤维体积率、聚丙烯纤维掺量和混凝土强度等级等因
素对混凝土高温后抗折强度的影响。结果表明：随着温度升高，高温后矿渣微粉纤维混凝土的抗折强度和高温后与常温抗折强度比均不断
降低；矿渣微粉、钢纤维和聚丙烯纤维的加入对高温后矿渣微粉纤维混凝土抗折强度有不同程度的影响。在试验研究的基础上，建立了考
虑温度、矿渣微粉掺量、钢纤维体积率和聚丙烯纤维掺量共同影响的高温后矿渣微粉纤维混凝土抗折强度的计算模型，为纤维混凝土结构
的抗火设计及灾后处理提供参考。
关键词：高温；矿渣微粉；纤维混凝土；抗折强度
中图分类号： TU528．041 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2010)04—007I-03
Flexural strength of the fiber reinforced concrete w ith slag power after the action of high temperature
YANG Shu-hui，GAODan-ying，ZHAOJun
(ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450002，China)
Abstract： Throughthe experimentonflexural sUength offiber reinforced concretewith slagpowderaftertheaction ofhightemperature，thein—
fluence of temperature，slag powder，fiber and concrete matrix strength grade on flexural strength of concrete was analyzed．The results shows that
the flexural strength and the ratio offlexural strength af【er hi曲temperature to room temperature decreases with the rising highest—temperature ex—
posure to concrete．The slag power，steel fiber and polypropylene fiber can influence the flexural strength ofconcrete after high temperature in different
degree．Based onthe experiments．the calculationmodel oftheflexural strengthoffiber reinforced concretewith slagpowder afterhightem—
perature is founded，which considers the combined efect oftemperature，slag powder，steel fiber and polypropylene fiber．It ofer a reference of
fire—resistant designing and fire maintaining ofthe fiber reinforced concrete structure．
Keywords： hightemperature；slagpowder；fiber reinforced concrete；flexural strength
0 引言
随着现代?昆凝土技术的迅速发展，强度高、耐久性好和工
作性能优异的高性能混凝土正迅速发展，并替代传统的混凝土
用于工程结构中。然而高性能混凝土结构密实，脆性更大，渗透
性低，抗火性差，尤其是高温容易发生爆裂，材料受损失效导致
结构开裂及破坏，在高性能混凝土中加入纤维能够较好弥补高
温混凝土结构的缺陷，研究高温后纤维混凝土的力学性能有重
要意义。高炉矿渣是钢铁工业生产中的废料，磨细到适当细度
后可作为混凝土的掺合料等量取代水泥，配制出性能良好、质量
稳定的矿渣微粉高性能混凝土『1]。本试验通过对高温后矿渣微
粉纤维混凝土小梁抗折性能的试验研究，分析了温度、矿渣微
粉掺量、钢纤维体积率、聚丙烯纤维掺量以及混凝土强度等级
等对混凝土高温后抗折强度的影响，建立考虑主要因素影响的
矿渣微粉纤维混凝土高温后抗折强度的计算模型。 ‘
1 试验概况
1．1 试验设计
试验原材料：P·0 32．5级和P·0 42．5级水泥；比表面积为
收稿日期：2009一l2-27
基金项目：河南省重大公益性科研项目(8110912600)
415 m g的$95级矿渣微粉；粗骨料为粒径5～20 rnnq的碎石，
级配连续，含泥量及杂质少，表面洁净；细骨料为河砂，属中砂，级
配良好；JKH一1型粉状高效减水剂；AMi04．32—600钢锭铣削型钢
纤维，长32．6 nlnl，等效直径O．95 rnlYl，长径比34．32，抗拉强度
808．6 MPa；束状单丝聚丙烯纤维，长约19 mm，密度0．91，熔点约
160℃，燃点约580℃，抗拉强度276MPa，弹性模量3 793MPa。
试验参数设计：①温度，包括常温20、200、400、600、800℃；
②矿渣微粉，等量置换水泥的置换率分别为0、30％、40％和5O％；
③纤维类别，考虑钢纤维和聚丙烯纤维两类；④纤维掺量，钢纤
维按体积率分别为0、0．5％、1．0％、1．5％和2．0％，聚丙烯纤维按掺
量分别为0、0．6、0．9、1．2 kg／m ；⑤混凝土强度等级，C40、C60和
C80三种，其配合比见表1，C40，C60和C80混凝土的砂率分别
为40％、40％和33％