纤维混凝土高温性能及作用机理研究综述

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1、2016年第1期混凝土与水泥制品2016No．11月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSJanurary纤维混凝土高温性能及作用机理研究综述张广泰，陈浩，郭锐，令芳，邓洋洋(新疆大学建筑工程学院，乌鲁木齐830047)。摘要：在对国内外聚丙烯纤维、钢纤维、钢一聚丙烯混杂纤维和其他纤维混凝土的高温残余性能和抗爆裂研究成果进行综述的基础上，对作用机理进行了深入分析，并指出该领域中当前研究所存在的若干问题，对需要进一步研究的相关内容提出了建议关键词：纤维混凝土；高温；爆裂：机理Abstract：Basisonreviewofresearchonresidualpro

2、pertiesafterhightemperatureandspallingresistanceofpolypropylenefiber，steelfiber,steel—polypropylenefiberandotherfibersconcreteathomeandabroad，themechanismoffiberconcreteisdeeplyanalyzed，theproblemsofcurrentresearchinthisfieldarepointedout．Atthesametime，recom—mendationsforfurtherresearcharepropo

3、sed．Keywords：Fiberconcrete；Hightemperature；Spalling；Mechanism中图分类号：TU541文献标识码：A文章编号：1000—4637(2016101—62—070前言维混凝土仅有少量微裂纹且外观完好。Arabi[~认为：。在建筑物向超高层大跨度发展的今天，人们对聚丙烯纤维掺量为0．5％时高温后性能较优．且立方结构的各项性能也提出了更高要求，而结构的耐火体试件较圆柱体试件具有更高的残余性能。金祖权性能则是其中极重要的一项。无论是早期的伦敦大等[61发现：普通}昆凝土与聚丙烯纤维混凝土在200％火，还是近期世贸大楼的倒塌等，均造成了巨

4、大损时抗压强度分别下降了8％和16％，400~(2时强度均失。公安部消防局公布数据[1]：2014年全国共接报火有所恢复，800％后残余抗压强度为30％和67％。此灾39．5万起，死亡1817人，财产损失43．9亿元。外，聚丙烯纤维对混凝土的线膨胀系数影响较小。上世纪20年代起，美、德、英等国相继开展了在温度从400％上升到80O℃过程中，孔隙率降低．结构抗火性能研究。我国于上世纪6O年代开始相但孔道依然可保持原有直径的74％。关研究，并取得了一系列成果。目前，对普通混凝土肖建庄17]研究了C40、C50、C80、C100高性能混高温性能研究已较成熟，但对高强高性能混凝土材凝土的高温

5、性能，发现混凝土抗爆裂能力随强度增料及结构的研究还处于起步阶段。混凝土在经受高加而降低．但掺入聚丙烯纤维后均未发生爆裂。谢温过程中常有爆裂发生，将纤维掺入混凝土中发现静I81研究表明：长15mm、直径351xm的聚丙烯纤维其在改善混凝土抗高温爆裂方面有良好表现闭。目较另外三种(8mm、25txm，8ram、35m，15mm、251xm)前．依据纤维弹性模量是否大于基体可分为低弹性纤维对混凝土高温性能改善效果更好。牛旭婧f9]认模量纤维(聚丙烯纤维、纤维素纤维、尼龙纤维等)为：聚丙烯纤维直径为0．81mm的较0．048mm的对和高弹性模量纤维(钢纤维、玄武岩纤维、碳纤维、改善混凝土高温

6、性能效果更优。常传鹏的研究表玻璃纤维等嘲)。由于纤维自身特性不同，对混凝土明：在400~(2时，短纤维较长纤维对混凝土的改善作高温后性能改善与作用机理也不尽相同。用更佳。但经历更高温度后两种纤维改善效果差别1纤维混凝土的高温性能不大。1．1聚丙烯纤维Bilodeau[”】研究了水胶比为0．33的硅灰轻骨混聚丙烯纤维的熔点较低，在改善混凝土高温性凝土爆裂性能，发现聚丙烯纤维长度为20ram，掺量能及抗爆裂方面有较好作用。元成方[41的研究表明：在3．5kg／m。时可抑制混凝土爆裂。但长度为12．5ram素混凝土较聚丙烯纤维混凝土对温度变化更为敏时仅需1．5kg／m就可抑制爆裂发生。Mu

7、gume在研感。150~C时外观均无明显变化，但升温至800％，素究聚丙烯纤维类型对高强混凝土高温性能影响时混凝土表面有大量贯穿裂纹并有脱落。而聚丙烯纤发现．长度为12ram聚丙烯纤维较长度为6mm的聚基金项目：新疆维吾尔自治区自然科学基金资助项目丙烯纤维降低孔隙压力效果更好。混凝土孔隙压力(2014211A006)。在纤维熔融瞬间或熔融后极短的时间内便有所降一62一张广泰，陈浩，郭锐，等纤维混凝土高温性能及作用机理研究综述低。低熔点纤维在降低压力方面较高