纖維高性能混凝土中高溫力學(xué)性能研究.pdf

1、核廢料安全處置是目前國際上研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)問題。由于核廢料長期輻射產(chǎn)生熱量，使得儲(chǔ)存容器的主要材料—混凝土材料性能發(fā)生劣化、容器內(nèi)部形成溫度場(chǎng)并產(chǎn)生熱應(yīng)力，因而提高混凝土中高溫后的耐久性、分析混凝土構(gòu)件中高溫時(shí)的溫度場(chǎng)及熱應(yīng)力對(duì)研制儲(chǔ)存容器具有十分重要的意義。
　　作者通過正交試驗(yàn)明確了短鋼纖維、超短鋼纖維、聚丙烯纖維、粉煤灰對(duì)混凝土常溫下、中高溫后強(qiáng)度、韌性和抗?jié)B性能的影響;利用最陡坡法，配制了具有較好抗?jié)B性能的混凝土。對(duì)混凝土

2、圓柱體在軸對(duì)稱不穩(wěn)定溫度場(chǎng)中的內(nèi)部溫度分布情況進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試與數(shù)值模擬，并對(duì)圓筒構(gòu)件在軸對(duì)稱穩(wěn)定溫度場(chǎng)中的熱應(yīng)力進(jìn)行了解析分析。
　　在耐久性分析方面，利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，將作為影響因素的短、超短鋼纖維和聚丙烯纖維、粉煤灰摻入到C50混凝土當(dāng)中，通過極差分析和方差分析研究了其對(duì)混凝土的坍落度、常溫下及在受熱150℃后的抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B高度、彎曲韌性、斷裂能的影響。以受熱150℃后的抗?jié)B性能為主，利用最陡坡法對(duì)混凝土中因素的摻量做出調(diào)整

3、，與鋼纖維混凝土及高強(qiáng)混凝土進(jìn)行了上述試驗(yàn)。經(jīng)過比較，延長調(diào)優(yōu)峰值試件與高強(qiáng)混凝土的受熱時(shí)間，對(duì)二者的相對(duì)滲透系數(shù)做出了回歸分析。
　　在溫度分析方面，通過布點(diǎn)對(duì)控制溫度為100℃、120℃的烘箱中的混凝土圓柱體進(jìn)行受熱3、6、12小時(shí)的溫度測(cè)試，得到了其內(nèi)部溫度和中心處升溫速率的變化情況，并利用Ansys采取合理的溫度加載方式，對(duì)同條件下混凝土圓柱體進(jìn)行瞬態(tài)熱分析，得到后并討論了與試驗(yàn)相符的溫度場(chǎng)、合位移分布情況。
　　在

4、受力分析方面，考慮了頂端和底端受熱不一致，對(duì)圓筒在軸向溫度有變化、表面溫度為z任意函數(shù)情況下軸對(duì)稱穩(wěn)定溫度場(chǎng)中的熱應(yīng)力進(jìn)行了解析分析，得到了解析解的完整形式;利用指數(shù)函數(shù)和三角函數(shù)的性質(zhì)，探討了待定系數(shù)的解法;結(jié)合測(cè)溫試驗(yàn)，通過Matlab給出了混凝土圓柱體的計(jì)算實(shí)例。
　　通過以上研究得到:鋼纖維對(duì)提高混凝土耐久性有明顯的作用，短、超短鋼纖維混雜效果良好;改善鋼纖維的分散性及與基體粘結(jié)強(qiáng)度，會(huì)更好地增強(qiáng)混凝土的耐久性;受熱時(shí)間較