水泥基灌漿料高溫后力學(xué)性能研究綜述

火的出現(xiàn)是人類進(jìn)入文明時(shí)代的重要標(biāo)志，火的應(yīng)用在人類的歷史進(jìn)程中和起到了重要作用，然而，火在給推動(dòng)人類不斷進(jìn)步的同時(shí)，也給人類帶來了難以想象的災(zāi)難。近年來，我國火災(zāi)的發(fā)生概率不斷上升，火災(zāi)已經(jīng)成為最為頻繁、損失較為嚴(yán)重的災(zāi)害之一，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活方式、生活環(huán)境的改變，加之科技的不斷革新，新的安全隱患開始出現(xiàn)，新型材料的廣泛應(yīng)用、居住密度加大以及高層建筑的增多，導(dǎo)致火災(zāi)的威脅不斷加大。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，相比于其他火災(zāi)，建筑火災(zāi)發(fā)生次數(shù)最多、損失最為嚴(yán)重。2010年11月13日，清華大學(xué)校內(nèi)的某建筑突發(fā)火災(zāi)，導(dǎo)致約三分之一建筑被燒毀，經(jīng)濟(jì)損失約18萬元，2013年6月3日，吉林省寶源豐禽業(yè)有限公司因線路短路引發(fā)火災(zāi)，導(dǎo)致房內(nèi)氨管道發(fā)生爆炸，導(dǎo)致121人死亡，76人受傷。2017年6月14日，倫敦的某棟高層公寓樓發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)事故遇難者人數(shù)79人，后果嚴(yán)重。

一、高溫后水泥基灌漿料力學(xué)性能

葉顯等對(duì)不同摻量粉煤灰、硅灰等礦物摻合料的灌漿料耐高溫性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，分析了礦物摻合料對(duì)高溫后灌漿料的殘余強(qiáng)度和熱震強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明，300℃和400℃時(shí)，各種礦物摻合料均使灌漿料的殘余強(qiáng)度得到提高，粉煤灰最為明顯。對(duì)高溫后熱震穩(wěn)定性進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)礦物摻合料的彈性模量和顆粒大小對(duì)灌漿料熱震穩(wěn)定性的影響明顯。趙鳴一等研究了水泥灌漿料在高溫下的收縮性能及抑制措施，研究結(jié)果表明，溫度為70℃時(shí)，灌漿料試件的收縮變化規(guī)律與常溫區(qū)別不大。粉煤灰、玄武巖纖維、和短鋼纖維的摻入在一定程度上抑制高溫下水泥灌漿料的早期收縮。同時(shí)，外摻料的摻入比例將在不同程度上對(duì)水泥灌漿料的抗收縮性能產(chǎn)生影響。張曉平等進(jìn)行了超早強(qiáng)灌漿料的耐高溫性能試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，鋁酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥的配比為1∶7時(shí)，經(jīng)歷1000℃高溫后仍保留54.7%的抗壓強(qiáng)度，殘余抗壓強(qiáng)度與溫度有較好的擬合關(guān)系。Pan Z等對(duì)地聚物水泥和普通硅酸鹽水泥在550℃和常溫下的強(qiáng)度變化，研究結(jié)果表明，在550℃時(shí)地聚物水泥的強(qiáng)度提高了192%，而普通硅酸鹽水泥的強(qiáng)度變化不明顯。關(guān)于與灌漿料性能相似的混凝土的高溫性能，學(xué)者們進(jìn)行了研究。李曈為研究了高溫后玄武巖-纖維素混雜纖維混凝土的力學(xué)性能，研究結(jié)果表明：素混凝土的抗壓強(qiáng)度在200℃時(shí)達(dá)到峰值，而混雜纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度則是在400℃達(dá)到最高；素混凝土及混雜纖維混凝土的抗折強(qiáng)度均隨著溫度的升高呈下降趨勢，800℃素混凝土與混雜纖維混凝土的抗折強(qiáng)度殘余率分別僅為22.3%及26.9%。劉曉仙等為研究聚丙烯纖維對(duì)C80高性能混凝土（簡稱“HPC”）的高溫后劈拉強(qiáng)度的影響，結(jié)果表明，在C80HPC中摻入0.1%的聚丙烯纖維可以抑制爆裂的發(fā)生；HPC的劈拉強(qiáng)度均隨受火溫度的升高而不斷下降，摻入聚丙烯纖維會(huì)降低HPC的劈拉強(qiáng)度。邱國洲等研究了玄武巖纖維對(duì)瀝青混凝土高溫性能的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明玄武巖纖維顯著得提高了瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性能，其中纖維長度3mm，纖維摻量0.1%的纖維增強(qiáng)效果最好。

二、結(jié)語

由于試驗(yàn)采用的方法不同以及水泥基灌漿料材料本身的差異性,不同學(xué)者給出的函數(shù)表達(dá)式的總體規(guī)律及趨勢也存在很大差異且具體數(shù)值差異較大,但大致相同。目前有關(guān)水泥基灌漿料高溫后物理及力學(xué)性能相關(guān)研究較多,微觀分析方面有所欠缺, 有待深入研究并建立微觀結(jié)構(gòu)變化與力學(xué)性能變化的內(nèi)在聯(lián)系。

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