超高強石渣混凝土的研發(fā)、力學性能與抗火特性研究.pdf

1、以活性粉末混凝土為代表的超高強混凝土由于具有質量比強度大、能源資源消耗少、全壽命周期的建筑成本低等優(yōu)點，具有極為廣闊的應用前景，是近幾年研究的熱點之一。但由于活性粉末混凝土所用的原材料稀缺、價格昂貴，制備工藝復雜，限制了其在工程實際中的應用。在福建省自然科學基金計劃資助項目(2011J01327、2007J0163)和福建省莆田市科技計劃項目(2007G26)的資助下，本文采用試驗手段、試驗成果分析與理論分析相結合的方法，為推廣應用活性

2、粉末混凝土解決一些關鍵的技術難題。本文的主要工作和創(chuàng)新點如下:
　　 (1)通過超高強石渣混凝土配制方法研究得出結論:
　　 以石渣替代河砂，利用普通的成型工藝，以低至350 kg/m3的水泥消耗量完全可以制備抗壓強度高達137.3MPa的超高強混凝土。在試驗參數(shù)范圍內，超高強石渣混凝土的單位質量水泥貢獻的質強比約為普通混凝土的4.17倍，約為高強混凝土的2.49倍，活性粉末混凝土的2.02倍。
　　 以較少水泥

3、消耗量配制的超高強石渣混凝土和聚丙烯纖維超高強石渣混凝土自收縮量小，將它們填充至鋼管內可妥善解決鋼管與核心混凝土界面間過早脫離的技術難題。
　　 (2)通過超高強石渣混凝土的抗火性能試驗研究發(fā)現(xiàn)，素超高強石渣混凝土、鋼纖維超高強石渣混凝土的抗爆裂性能較差，爆裂溫度約為400℃;在超高強石渣混凝土中摻入聚丙烯纖維可顯著地改善其抗爆裂性能;高溫后超高強石渣混凝土的抗壓強度的變化規(guī)律有其自身的特點:當經受低于360℃的高溫后，素超高強

4、石渣混凝土的抗壓強度隨溫度的上升而增大，經受360℃高溫后抗壓強度達到常溫時的1.47倍;聚丙烯纖維超高強石渣混凝土經受低于400℃的高溫后，其抗壓強度隨溫度的升高而略有提高，經受400℃高溫后抗壓強度為常溫時的1.07倍，經受高于400℃的高溫后抗壓強度便隨溫度的升高而降低;最后分析了高溫后超高強石渣混凝土的抗壓強度隨溫度變化的機理。
　　 (3)通過14根鋼管超高強石渣混凝土短柱和19根鋼管聚丙烯纖維超高強石渣混凝土短柱的軸

5、心抗壓試驗研究得出結論，在試驗參數(shù)范圍內，試件的套箍指標和混凝土強度是影響其靜力特性的主要因素;試件受壓時的荷載-平均應變曲線基本上都可以分為四個階段，即彈性變形階段、彈塑性變形階段、承載力下降階段和承載力回升階段，套箍指標較小時，彈塑性段較短，下降段陡峭，承載力下降幅度較大;套箍指標較大時，彈塑性上升段和承載力下降變形曲線較平緩，承載力下降幅度較小;所有試件的破壞形態(tài)都呈剪切型的破壞特征，都具有較高的殘余承載力和良好的延性;最后，分別

6、推薦了經回歸分析得到與試驗結果比較吻合的短柱軸心受壓承載力的計算公式。
　　 (4)提出預制鋼管超高強石渣混凝土疊合柱這種新型的結構型式，并以核心混凝土類型、含鋼管率、長徑比等為試驗參數(shù)進行了11根試件的軸心受壓試驗，研究結果表明，疊合柱具有較大的后期承載力和良好的延性性能，其極限應變是鋼筋混凝土柱的極限應變的1.86～8.29倍，具有比鋼筋混凝土柱優(yōu)越的的軸壓性能。最后推薦了預制鋼管超高強石渣混凝土疊合柱短柱的極限承載力計算公