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高温下混凝土材料的耐火性能与抗压强度是怎么变化的?

2018-06-04

 
 
 
 高温下混凝土材料的耐火性能与抗压强度是怎么变化的?
 
混凝土热容量大,导热系数小,火灾高温下升温慢,是一种耐火性能良好的材料。
 
 
     图5-3表示了混凝土抗压强度随温度升高而变化的情况。




  高温下混凝土的抗压强度变化趋势图
 
   高温下混凝土的抗压强度
 
当温度超过3001以后,随着温度的升高,混凝土抗压强度逐渐降低,其主要原因如下 所述。
 
混凝土各组成材料的热膨胀不同。在温度较高(超过的情况下,水泥石脱水 收缩,而骨料受热膨胀。由于胀缩的不一致性,混凝土中产生很大的内应力,不但破坏了水 泥石与骨料间的黏结,而且会把包裹在骨料周围的水泥石撑破。
水泥石内部产生一系列物理化学变化。如水泥主要水化产物
 
2,水化铝酸 钙等的结晶水排出,使结构变得疏松。
 
骨料内部的不均匀膨胀和热分解。如花岗岩和砂岩内石英颗料膨胀的方向性及晶 形转变(在温度达到5731、8700,石灰岩中的热分解(在8251八都会导致骨料强 度的下降。
骨料在混凝土组成中占绝大部分。
 
骨料的种类不同,性质也不同,直接影响混凝土的高 温强度。用膨胀性小、性能较稳定、粒径较小的骨料配制的混凝土在高温下的抗压强度保持 较好。
 
此外,采用高标号水泥、减少水泥用量、减少含水量也有利于保持混凝土在高温下的 强度。
 
在火灾高温条件下,混凝土的抗拉强度随温度上升明显下降,下降幅度比抗压强度大 10^〜15^。当温度超过6001以后,混凝土的抗拉强度则基本丧失。混凝土的抗拉强度 发生下降的原因是由于在高温下混凝土中的水泥石产生微裂缝造成的。
 
对于钢筋混凝土结构而言,在火灾高温作用下钢筋和混凝土之间的黏结强度变化对其 承载力影响很大。钢筋混凝土结构受热时,其中的钢筋发生膨胀,由于水泥石中产生的微裂 缝和钢筋的轴向错动,钢筋与混凝土之间的黏结强度下降。螺纹钢筋表面凹凸不平,与混凝 土间机械咬合力较大,因此在升温过程中黏结强度下降较少。
 

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