【摘要】：混凝土結(jié)構(gòu)的耐火性能是土木工程研究中的一個(gè)重要課題,火災(zāi)產(chǎn)生的高溫會(huì)導(dǎo)致混凝土材料微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,承載力下降,使用性能惡化。而玄武巖纖維具有力學(xué)性能好,耐高溫耐腐蝕等特點(diǎn),對(duì)改善凝土高溫性能具有良好前景。本文針對(duì)高溫后玄武巖纖維混凝土的質(zhì)量損失、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度以及抗壓峰值應(yīng)變等基本力學(xué)和變形性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究,同時(shí)通過(guò)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)測(cè)試高溫后玄武巖纖維混凝土抗折試件全場(chǎng)的位移和應(yīng)變,得到其抗折破壞過(guò)程的雙因子表征,分析其裂縫擴(kuò)展特性,主要研究結(jié)果如下:(1)高溫使混凝土的質(zhì)量損失增加,且抗壓試件的質(zhì)量損失率略高于抗折試件;摻入纖維對(duì)混凝土質(zhì)量損失影響不明顯。室溫至400℃時(shí),抗壓強(qiáng)度提高,抗壓峰值應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)較慢,抗折強(qiáng)度下降速度相對(duì)較快,400℃到800℃時(shí),抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度隨溫度的增加迅速下降,抗壓峰值應(yīng)變迅速增加。在本試驗(yàn)條件下,纖維摻量為2.0kg/m~3時(shí),抗壓和抗折強(qiáng)度達(dá)到最大,抗壓破壞時(shí)的峰值應(yīng)變最小。(2)分析高溫和摻加玄武巖纖維兩種因素的作用發(fā)現(xiàn),高溫對(duì)混凝土強(qiáng)度和變形的影響作用更大,起主要作用。玄武巖纖維能在一定程度上提高混凝土的高溫性能,但不能完全抑制高溫?fù)p傷,而高溫?fù)p傷會(huì)在一定程度上削弱纖維的拉結(jié)作用。(3)玄武巖纖維混凝土抗折破壞過(guò)程可分為三個(gè)階段:微裂縫彌散階段、宏觀裂縫選擇階段和主裂縫擴(kuò)展階段。雙因子表征曲線(損傷程度因子和損傷局部化因子)能較好的反應(yīng)玄武巖纖維混凝土抗折試件損傷破壞過(guò)程。纖維摻入和高溫都能使試件的抗折損傷破壞過(guò)程由突變模式轉(zhuǎn)化為漸變模式,但二者機(jī)理不同,纖維摻入主要是通過(guò)橋連拉結(jié)作用來(lái)延緩試件塑性變形的過(guò)程,同時(shí)提高混凝土的強(qiáng)度;而高溫是通過(guò)造成試件內(nèi)部損傷來(lái)縮短彈性變形過(guò)程,是以損失強(qiáng)度為代價(jià)的。(4)對(duì)于試件抗折破壞過(guò)程,玄武巖纖維在加載初期會(huì)加速裂縫寬度的擴(kuò)展,在加載后期能有效控制裂縫寬度的擴(kuò)展,提高試件的抗折承載力。而高溫?fù)p傷使裂縫寬度擴(kuò)展逐漸加快,同時(shí)抗折承載力逐漸降低。摻入玄武巖纖維和高溫?fù)p傷都能使試件臨界裂縫寬度增大,即破壞時(shí)的變形增大,但是摻入玄武巖纖維能夠提高試件的抗折承載力,而高溫卻相反。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TU528

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2789955