表面設(shè)置防火涂料鋼纖維混凝土高溫后力學(xué)性能的研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市化步伐的加快，都市變得高樓林立，人口開(kāi)始過(guò)度集中，意外導(dǎo)致的火災(zāi)引起建筑物破壞和人員傷亡的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。人們?yōu)榱朔乐够馂?zāi)隱患，通常會(huì)在公共建筑、隧道建筑等表面涂刷一層混凝土防火涂料。而設(shè)置有防火涂層和無(wú)防火涂層混凝土構(gòu)件高溫后的力學(xué)性能就會(huì)有很大不同。本文研究表面涂有一定厚度防火涂料的鋼纖維混凝土高溫力學(xué)性能。
　　本文首先研究了目標(biāo)溫度、防火涂料厚度以及鋼纖維摻量對(duì)鋼纖維混凝土高溫后力學(xué)性能的影響。然

2、后利用有限元模擬了涂有防火涂料的混凝土在升溫、恒溫以及降溫過(guò)程中的溫度應(yīng)力以及溫度場(chǎng)的分布。最后運(yùn)用電子掃描顯微鏡(SEM)觀察了高溫后鋼纖維混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，分析了混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的高溫?fù)p傷以及鋼纖維與混凝土基體的界面區(qū)隨溫度的變化規(guī)律。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)防火涂料在高溫下會(huì)很好的隔離鋼纖維混凝土，降低混凝土表面的溫度，從而延緩和減輕混凝土結(jié)構(gòu)的火災(zāi)損傷。在鋼纖維混凝土表面涂上防火涂料，歷經(jīng)一定的高溫條件后，其力學(xué)性能（

3、抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度）下降的風(fēng)險(xiǎn)大大降低，殘余力學(xué)強(qiáng)度值增加。
　　(2)在一定的高溫作用下，隨著防火涂層厚度的增加，鋼纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度均呈增加的趨勢(shì)，其中800℃高溫條件下，防火涂層的影響效果最為顯著，隨著防火涂料層厚度的增加，這種增強(qiáng)的效果開(kāi)始削弱，鋼纖維混凝土力學(xué)性能的增長(zhǎng)開(kāi)始變得緩慢。
　　(3)當(dāng)鋼纖維混凝土表面帶有一定厚度的防火涂料時(shí)，隨著鋼纖維摻量的增加，高溫后混凝土力學(xué)

4、性能降低的幅度均有所減小。目標(biāo)高溫條件一致時(shí)，鋼纖維摻量越大，混凝土力學(xué)強(qiáng)度越大。
　　(4)在恒溫階段，隨著恒溫時(shí)間的增加，試件表面與試件中心溫度的差值逐漸降低。并且恒溫也減小了混凝土內(nèi)外的應(yīng)力差。在自然冷卻降溫階段，混凝土的峰值應(yīng)力先增大后降低，混凝土在降溫階段也有一定程度的高溫?fù)p傷。隨著防火涂料厚度的增加和鋼纖維摻量的增加，試件表面和試件中心的溫差均呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。
　　(5)隨著溫度的升高，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)逐漸開(kāi)始劣化