高溫前后鋼纖維改性橡膠混凝土力學性能試驗研究

1、分類號：學校代號：秘級：學號：廣東工業(yè)大學碩士學位論文（工學碩士）高溫前后鋼纖維改性橡膠混凝土力學性能試驗研究李旭東指導(dǎo)教師姓名、職稱：筮塹麴拯企業(yè)導(dǎo)師姓名、職稱：玉專業(yè)或領(lǐng)域名稱：結(jié)構(gòu)工猩學生所屬學院：±丕曼童垣工猩堂陵論文答辯日期：！蘭生墨旦：，摘要摘要通過在混凝土中加入橡膠粉進行改性，能夠提高混凝土的韌性、抗裂性和變形能力，同時減少了橡膠等廢棄物的排放，實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用，但是將橡膠粉加入到混凝土中會導(dǎo)致其強度明顯下降，制約了橡膠混凝土的應(yīng)用。若將鋼纖維摻入到橡膠混凝土中，將能發(fā)揮鋼纖維對混凝土的阻裂、增強、增韌作用，不僅能使橡膠混凝土原有的韌性、抗裂性等性能得到進一步的改善

2、，而且會降低由于橡膠粉的加入所導(dǎo)致混凝土強度降低的影響。本文對摻入不同體積率鋼纖維的橡膠混凝土在常溫下和高溫后的基本力學性能進行了試驗研究，并與同等條件下的橡膠混凝土和素混凝土進行了對比，研究了鋼纖維不同體積率及不同分布方式對橡膠混凝土力學性能及破壞形態(tài)的影響，得到如下結(jié)論：對于全摻式鋼纖維橡膠混凝土，鋼纖維的加入對橡膠混凝土的極限抗壓強度增強作用不明顯，但劈裂抗拉強度和抗折強度均隨鋼纖維體積率的增大而增大，鋼纖維和橡膠粉的加入改善了混凝土的脆性破壞特性。對于層布式鋼纖維橡膠混凝土，采用層布式鋼纖維的結(jié)構(gòu)形式，對橡膠混凝土的抗壓強度和劈拉強度增強作用不明顯，但對提高橡膠混凝土的抗折強度效果顯著

3、，而且在力學。能價格比方面優(yōu)于全摻式鋼纖維橡膠混凝土。高溫作用后混凝土質(zhì)量下降，隨著溫度的升高，質(zhì)量損失增大，鋼纖維的存在加大了高溫作用后混凝土的質(zhì)量損失；高溫作用后鋼纖維橡膠混凝土的各項強度指標均有所下降，但是鋼纖維的摻入提高了橡膠混凝土高溫作用后的力學性能；高溫作用后鋼纖維對混凝土的增韌效果比常溫下的更明顯，而且隨著鋼纖維體積率的增加，對橡膠混凝土的增韌效果明顯增強。關(guān)鍵詞：橡膠粉、鋼纖維、全摻式、層布式、力學性能、高溫廣東工業(yè)大學碩士學位論文，：，；，；，：；廣東工業(yè)大學碩士學位論文目錄摘要。目錄第一章緒論橡膠混凝土的研究與發(fā)展現(xiàn)狀鋼纖維混凝土的研究與發(fā)展現(xiàn)狀鋼纖維橡膠混凝土的研究現(xiàn)狀高

4、溫后混凝土性能的研究與發(fā)展現(xiàn)狀火災(zāi)理論概述國內(nèi)外研究現(xiàn)狀本文的研究目標和主要研究工作研究目標主要研究工作第二章全摻式鋼纖維改性橡膠混凝土力學性能試驗研究引言試驗概況試件設(shè)計試驗材料及配合比試件的制備試驗方法及結(jié)果分析和易性立方體抗壓強度劈裂抗拉強度小梁抗折強度本章小結(jié)第三章層布式鋼纖維改性橡膠混凝土力學性能試驗研究引言試驗概況。試件設(shè)計試驗材料及配合比試件的制備試驗方法及結(jié)果分析立方體抗壓強度立方體劈拉強度小梁抗折強度附地與抗折性能的比較本章小結(jié)目錄第四章高溫后鋼纖維改性橡膠混凝土力學性能試驗研究引言試驗概況試件設(shè)計試驗材料及配合比試件的制備試驗儀器高溫后的質(zhì)量損失和外觀變化質(zhì)量損失試件顏色和

5、外觀特征高溫后的抗折性能破壞形態(tài)試驗結(jié)果及分析變形分析破壞斷面分析高溫后的抗壓性能破壞形態(tài)試驗結(jié)果及分析高溫后的劈拉性能破壞形態(tài)試驗結(jié)果及分析本章小結(jié)結(jié)論與展望全文總結(jié)研究展望參考文獻在學期間發(fā)表的與學位論文內(nèi)容相關(guān)的學術(shù)論文獨創(chuàng)性聲明學位論文版權(quán)使用授權(quán)聲明致謝廣東工業(yè)大學碩士學位論文（）（】嘎（）（）沁（）：。：！：；：?。?；（）汛第一章緒論第一章緒論橡膠混凝土的研究與發(fā)展現(xiàn)狀隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，日益增多的廢舊輪胎等橡膠制品的再利用已成為國際上十分關(guān)注的課題。廢舊橡膠屬于高分子聚合物材料，不溶于水，很難降解。若棄于地表或埋于地下，幾十年都不會腐爛變質(zhì)【】，不僅占用大量土地，而且極易滋生

6、蚊蟲傳播疾病，引發(fā)火災(zāi)。目前對廢舊橡膠的應(yīng)用主要有：生產(chǎn)再生膠、橡膠制品和翻新等，其中應(yīng)用的比較成熟的是用在道路上的橡膠瀝青混凝土，橡膠瀝青混凝土有較好的抗滑性能，減少道路的疲勞開裂，延長了使用壽【，。水泥混凝土是一種脆性材料，其延性、抗沖擊強度和抗疲勞性能較差，隨著近代建筑結(jié)構(gòu)對混凝土強度的要求，越來越多的高強、高性能混凝土在結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用已成為現(xiàn)實。即使如此，這些高強高性能混凝土結(jié)構(gòu)還是會發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞，而且很多屬于低應(yīng)力的脆斷，因此，混凝土的脆性性質(zhì)越來越受到重視。事實上，隨著混凝土強度的提高，其固有的脆性問題越來越明顯，混凝土的高強化和脆性化之間的矛盾限制了混凝土在實際工程中的發(fā)展應(yīng)用。

7、為解決這些問題，各國學者一直努力探索通過對混凝土材料的改性研究來降低混凝土的脆性、提高韌性和抗疲勞性能。自上世紀年代末，歐美等發(fā)達國家為了解決日益增長的廢舊橡膠輪胎等黑色垃圾的處理問題，實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用，將廢舊輪胎磨碎制成粉木加入到混凝土中制成的橡膠混凝土（，以下簡稱）就應(yīng)運而生了。它的性能介于普通混凝土（剛性）和瀝青混凝土（柔性）之間、并結(jié)合了橡膠和混凝土的特點，橡膠混凝土的某些性能是普通素混凝土無法相比的：變形、抗裂性能好，良好的吸收能量特性和較高的韌性，這些性能決定了在一些承受反復(fù)循環(huán)荷載的結(jié)構(gòu)（如道路、橋梁等）上橡膠混凝土有著廣闊的應(yīng)用前景。這是因為橡膠粉作為一種彈性材料擁有很低的

8、彈性模量，加入到混凝土中會降低混凝土的彈性模量，改善了混凝土的韌性，同時橡膠粉加入到混凝土中會形成吸收應(yīng)變能力的結(jié)構(gòu)變形中心，吸收大量的能量，使得混凝土有很好的減震性能。廣東工業(yè)大學碩士學位論文近年來，國內(nèi)外學者對橡膠混凝土的各種力學性能進行了大量研究。）對橡膠混凝土的性能進行了研究，橡膠顆粒的摻入對混凝土抗壓和抗折強度所產(chǎn)生的影響，結(jié)果表明：橡膠混凝土的抗壓強度和抗折強度較普通混凝土均有所降低，而且隨著橡膠顆粒摻量的增加，其抗壓和抗折強度下降幅度增大，但橡膠混凝土破壞時的韌性和吸能效果顯著增強。，研究了橡膠摻量等因素對混凝土力學性能的影響。通過試驗得到，橡膠混凝土的強度隨橡膠摻量的增加均呈現(xiàn)

9、出下降的趨勢。和等人用橡膠粉、橡膠塊分別替代砂和石子的方法制備了改性混凝土，并對其力學性能進行了試驗研究。研究結(jié)果表明：改性混凝土的抗壓強度有所降低，摻橡膠塊的橡膠混凝土強度下降幅度大于摻橡膠粉的強度，和文獻【所得結(jié)論相同，但隨著橡膠摻量的增加，試件的破壞變緩，而且破壞面的形狀呈圓錐形，當橡膠含量達總骨料的時，試件表現(xiàn)出彈性變形。熊杰等通過用廢舊橡膠粉取代部分粗骨料來研究混凝土抗壓強度等各項性能。結(jié)果表明：橡膠混凝土的密度隨橡膠摻量的增加顯著下降，其坍落度變化規(guī)律與所摻橡膠粉的粒徑有很大關(guān)系，橡膠混凝土的抗壓強度隨著橡膠粉摻量的增加而顯著下降，并且其抗壓強度與所摻橡膠粉的粒徑有很大關(guān)系，結(jié)果表

10、明并不是橡膠顆粒越小，強度下降的越少。楊林虎】等通過對橡膠混凝土的抗折強度進行試驗研究得出：橡膠混凝土的抗折強度隨橡膠摻量的增加而下降，但是其折壓比隨著橡膠粉摻量的增加而增加，說明橡膠混凝土優(yōu)越的韌性性能；橡膠混凝土的抗折強度隨著水灰比的變化而變化，此試驗得出橡膠混凝土的最佳水灰比區(qū)問為；本試驗給出了綜合考慮橡膠摻量、水灰比、砂率三種因素的橡膠混凝土抗折強度模型，為以后設(shè)計橡膠混凝土路面結(jié)構(gòu)提供依據(jù)。廣東工業(yè)大學的鄭萬虎通過對橡膠混凝土疲勞性能的系統(tǒng)研究得出：隨著橡膠粉摻量的增加，改性混凝土的重量、密度、抗壓強度、軸壓強度及抗折強度均出現(xiàn)不同程度的降低，但橡膠混凝土在靜態(tài)作用下的峰值撓度、峰值

11、應(yīng)變、極限應(yīng)變均比普通混凝土高，橡膠粉的摻入增大應(yīng)力應(yīng)變圖形所圍的面積，說明混凝土的韌性及變形能力得到很大的改善。第一章緒論鋼纖維混凝土的研究與發(fā)展現(xiàn)狀鋼纖維在混凝土中的主要作用，在于限制在外力作用下水泥基體中裂縫的擴展。在受荷（拉、彎）初期，當配料合適并摻有適宜的高效減水劑時，水泥基體與鋼纖維共同承受外力，而前者是外力的主要承受者，當基體發(fā)生開裂后，橫跨裂縫的鋼纖維開始發(fā)揮作用。在眾多纖維增強復(fù)合材料中，鋼纖維的相關(guān)理論研究開展最早、所得到的成果也是最多的，形成的理論也最成熟，應(yīng)用于實際工程中的例子很多，世界各國已有相關(guān)的規(guī)范。鋼纖維作為一種應(yīng)用越來越廣泛的混凝土增強材料，具有很好的抗沖擊韌

12、性，優(yōu)良的阻裂、增韌、增強作用，鋼纖維均勻分布于混凝土中能夠很好的抑制裂縫的發(fā)生和發(fā)展，因此，對由抗拉強度為主要控制指標的混凝土彎曲韌性、抗剪強度提高明顯，在道路、橋梁中應(yīng)用廣泛。在混凝土中摻加鋼纖維早在世紀初就有人提出，到世紀中期，歐美等發(fā)達國家先后報道了鋼纖維增強混凝土性能、鋼纖維的生產(chǎn)工藝以及改變鋼纖維的外形來提高鋼纖維與基體的粘結(jié)強度，但是直到年和關(guān)于纖維增強混凝土理論研究報告的發(fā)表以及纖維間距理論的提出，鋼纖維混凝土的研究和應(yīng)用才有了較快的發(fā)展，國內(nèi)外學術(shù)界對鋼纖維混凝土進行了大量的研究。等【對鋼纖維高強鋼筋混凝土梁的抗剪等力學性能性能進行了試驗研究。結(jié)果表明：摻入鋼纖維的混凝土梁在

13、達到峰值荷載后，裂縫開展緩慢且寬度較普通鋼筋混凝土梁小，改善了梁的破壞形式，鋼纖維的摻入提高了梁的韌性，抗剪強度也得到增強。秦鴻根【】等人通過改變鋼纖維摻量和類型來研究鋼纖維對混凝土的增強效果。結(jié)果表明：隨著鋼纖維摻量的增加，鋼纖維對混凝土基體的抗壓強度提高不明顯，但對其抗折強度、劈拉強度、抗剪強度提高顯著，特別是在鋼纖維達到體積摻量時，其抗折強度是普通混凝土抗折強度的兩倍；試驗結(jié)果還表明，弓形和啞鈴型等外形粗糙、不規(guī)則的鋼纖維增強效果明顯優(yōu)于平直型和波浪形鋼纖維。李麗，等人通過改變鋼纖維摻量和基體混凝土強度來研究鋼纖維對混凝土彎曲韌性的影響。結(jié)果表明：鋼纖維摻量和基體混凝土的強度對混凝土彎曲

14、韌性均有影響，隨著鋼纖維摻量的增加，混凝土的彎曲韌性提高明顯，而當基體混凝土的抗拉強度增廣東工業(yè)大學碩士學位論文長和鋼纖維與基體混凝土界面間粘結(jié)強度的增長相協(xié)調(diào)時，鋼纖維對基體混凝土的彎曲韌性提高幅度最大。楊勇【】等人通過對鋼纖維混凝土的力學性能進行系統(tǒng)研究得出：鋼纖維混凝土的立方體抗壓強度隨鋼纖維摻量的增加提高不多，而抗折強度提高明顯；鋼纖維混凝土隨著鋼纖維摻量的增加，其斷裂能顯著增加，說明鋼纖維很好的阻裂作用。湯寄予【】等人通過對鋼纖維高強混凝土彎曲韌性的研究得出：鋼纖維的加入對高強混凝土彎曲強度有較大幅度的提高；加入鋼纖維的混凝土試件在試驗加載過程中荷載一撓度曲線隨鋼纖維摻量的增加而變得

15、豐滿，說明鋼纖維混凝土的韌性增強，而且，鋼纖維混凝土的彎曲韌度指數(shù)和承載力變化系數(shù)均隨鋼纖維摻量的增加而增大。鋼纖維橡膠混凝土的研究現(xiàn)狀隨著近年來對橡膠混凝土的研究得出，在混凝土中加入橡膠粉后，混凝土的立方體抗壓強度、劈裂抗拉強度、抗折強度均有不同程度的下降。為了更好地將橡膠混凝土應(yīng)用于實際工程中，必須解決素混凝土由于橡膠粉的加入而導(dǎo)致的強度降低的問題，而根據(jù)鋼纖維對混凝土具有增強和增韌的特性，將鋼纖維摻入橡膠混凝土中配成鋼纖維橡膠混凝土，可改善橡膠混凝土的強度及破壞特性。為了有效地發(fā)揮鋼纖維對橡膠混凝土彎拉強度的增強作用，以及考慮鋼纖維的成本和價格，鋼纖維在橡膠混凝土中的分布形式不同，其中比

16、較典型的有三種：（）全摻式鋼纖維橡膠混凝土全摻式鋼纖維橡膠混凝土是在橡膠混凝土內(nèi)亂向均勻地摻入鋼纖維的形式，如圖所示。目前對全摻式鋼纖維橡膠混凝土的性能有較多的研究。朱江【】通過對鋼纖維改性橡膠高強混凝土力學性能試驗研究得出：在素混凝土中加入橡膠粉雖然會使其延性和韌性得到一定程度的提高但是會使混凝土的抗折強度、抗壓強度、劈裂抗拉強度下降明顯，如果在橡膠混凝土中加入鋼纖維會使由于橡膠粉的加入而引起混凝土各個強度指標的下降得到一定程度的補強，鋼纖維橡膠混凝土的抗折強度、抗壓強度、劈拉強度均比橡膠混凝土的高，改善了混凝土由于橡膠粉的加入所導(dǎo)致的強度降低的影響，而且試件破壞時的延性和韌性也有很大改善。

17、馮文賢伸】通過對鋼纖維橡膠高強混凝土性能進行試驗研究得出：鋼纖維橡膠混凝第一章緒論土的強度比鋼纖維混凝土的強度略低但明顯高于橡膠混凝土的強度，且試件破壞時的延性增加，減少了其脆性破壞的特征。朱志文通過利用超聲波檢測技術(shù)對鋼纖維橡膠高強混凝土在受力狀態(tài)下的的超聲波測試得出，隨著鋼纖維摻量的增加，其超聲聲速增大，其抗壓強度提高。圖全摻式鋼纖維橡膠混凝土截面（）層布式鋼纖維橡膠混凝土層布式鋼纖維橡膠混凝土是在試件上下表層一定范圍內(nèi)分層布置鋼纖維的截面形式，如圖所示。武漢理工大學的任峰【】通過對層布式鋼纖維橡膠混凝土力學性能進行研究得出：橡膠粉的加入降低了混凝土的彎拉性能，而在混凝土中分層布置鋼纖維能

18、夠使其極限彎拉強度得到提高；通過實驗可得橡膠混凝土和層布式鋼纖維混凝土的彎曲韌性均比素混凝土高，而且層布式鋼纖維橡膠混凝土的彎曲韌性要高于層布式鋼纖維混凝土的彎曲韌性。范小春】等通過對橡膠混凝土的力學性能進行試驗研究得出：在混凝土中加入層布式的鋼纖維對混凝土的立方體抗壓強度和軸心抗壓強度貢獻作用不大，但是改善了混凝土破壞時的延性性能；層布式鋼纖維橡膠混凝土的彎拉強度較橡膠混凝土提高了，而且比素混凝土提高了，完全抵消了由于橡膠粉的加入而導(dǎo)致混凝土彎拉強度的下降；層布式鋼纖維橡膠混凝土在耐磨性方面不僅優(yōu)于橡膠混凝土而且也優(yōu)于層布式鋼纖維混凝土。廣東工業(yè)大學碩士學位論文圖層布式鋼纖維橡膠混凝士截面（

19、）部分式鋼纖維橡膠混凝土部分式鋼纖維橡膠混凝土是在試件主要受彎拉應(yīng)力的部分采用鋼纖維橡膠混凝土，剩下的截面采用橡膠混凝土，如圖所示。廣東工業(yè)大學的朱志文通過對部分式鋼纖維橡膠高強混凝土的力學性能進行研究得出：部分鋼纖維橡膠高強混凝土的抗折強度高于橡膠高強混凝土的抗折強度，鋼纖維的加入部分抵消了橡膠粉摻入所引起的混凝土強度降低，在相同體積率的情況下雖然比全摻式鋼纖維橡膠高強混凝土的抗折強度略低，但是在相同體積率情況下部分鋼纖維橡膠高強混凝土的鋼纖維摻量僅為全摻式的，性價比明顯優(yōu)于全摻式；部分鋼纖維橡膠高強混凝土的極限抗壓強度隨鋼纖維摻量的增加而增加，當鋼纖維摻量達到一定程度時，其強度甚至會超過高

20、強混凝土的抗壓強度，完全抵消了橡膠粉的不利影響，其破壞形態(tài)呈現(xiàn)出裂而不碎；部分鋼纖維橡膠高強混凝土的劈拉強度隨著鋼纖維摻量的增加而增大，鋼纖維的摻入克服了高強混凝土由于橡膠粉的加入所帶來的抗拉強度下降，并且在性價比方面部分式鋼纖維橡膠高強混凝土明顯優(yōu)于全摻式?？谏?，、口日：、叮習礦勺勺咿圖部分鋼纖維橡膠混凝十截面第一章緒論高溫后混凝土性能的研究與發(fā)展現(xiàn)狀火災(zāi)理論概述火在人類文明的進程中發(fā)揮著重要作用，是人類賴以生存和發(fā)展的重要條件，在人類征服自然和推動社會進步方面發(fā)揮著重要作用，是人類進入文明社會的標志。然而，當火發(fā)展為在空間和時問上不可控制時，就會發(fā)生火災(zāi)，造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。特別

21、是發(fā)生建筑火災(zāi)時，盡管鋼筋和混凝土在火的作用下本身不可燃，而且混凝土是一種熱惰性材料，但是在火災(zāi)等高溫作用下鋼筋和混凝土的彈性模量降低、材料性能發(fā)生劣化，在很短時間內(nèi)會造成建筑物的倒塌，造成巨大損失。隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)逐漸向大跨、高聳的方向發(fā)展，對混凝土的性能提出了更高的要求，因此高強、高性能混凝土得到更廣泛的應(yīng)用，但是脆性性能卻更加突出，特別是其在火災(zāi)等高溫作用下的高溫爆裂現(xiàn)象嚴重，這主要是因為高強、高性能混凝土內(nèi)部的致密性所致，在高溫作用下，尤其是快速升溫，爆裂更容易發(fā)生。目前，對高強高性能的高溫爆裂機理有以下三種解釋：（）蒸汽壓機理（）蒸汽壓機理是指混凝土在高溫作用下，內(nèi)部形成的

22、水蒸氣不能及時逸出，從而在混凝土內(nèi)部形成越來越大的蒸汽壓力，當這種蒸汽壓力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土就會突然爆裂。在普通混凝土中這種高溫爆裂現(xiàn)象出現(xiàn)得比較少，但是在高強高性能混凝土中卻很常見，在配置高強高性能混凝土時會加入高效減水劑來降低混凝土的水灰比和礦物超細粉來增加混凝土的密實性，所以，高強高性能混凝土內(nèi)部組織比較致密，孔隙率小，當其承受高溫作用后，混凝土內(nèi)部形成的水蒸氣會越來越多，從而在混凝土內(nèi)部孔隙中形成蒸汽壓力，當這種蒸汽壓力隨著溫度的升高而持續(xù)增加時就會在一定時刻超過混凝土的抗拉強度，從而引起混凝土劇烈爆炸。這種理論普遍認為是水蒸氣所形成的混凝土內(nèi)部孔壓力引起的混凝土爆裂。（）

23、熱應(yīng)力機理（熱應(yīng)力機理認為混凝土在火災(zāi)等高溫作用下，會在混凝土內(nèi)部形成溫度梯度，產(chǎn)生雙向或三向的熱應(yīng)力，當這種熱應(yīng)力大于混凝土的抗拉強度時，引起混凝土爆裂的廣東工業(yè)大學碩士學位論文發(fā)生。（）熱不相容理論（）熱不相容理論認為鋼筋混凝土內(nèi)部鋼筋和混凝土在高溫作用下的變形不協(xié)調(diào)，引起鋼筋和混凝土的粘結(jié)破壞，混凝土中的骨料和水泥漿在高溫作用后骨料發(fā)生膨脹，水泥漿發(fā)生收縮而引起的爆裂。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀建筑火災(zāi)發(fā)生后，對受火災(zāi)影響后的建筑物的可靠性進行鑒定和評估是一門新興學科，隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，特別是實驗技術(shù)條件越來越好，使得火災(zāi)理論的研究成果越來越多。美國哈佛大學的教授把能量守恒定律和化學反應(yīng)的原理

24、應(yīng)用于火災(zāi)理論的研究，被視為火災(zāi)科學的開創(chuàng)者。國外對于混凝土高溫性能的研究始于世紀年代，歐美、日本的發(fā)達國家對不同類型的混凝土在高溫下的熱工性能和各種力學性能進行了大量的研究，對高溫下及高溫后混凝土在單向和多向應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及強度和變形的關(guān)系進行了系統(tǒng)的研究。國外學者不僅在普通混凝土方面進行高溫試驗，而且還在高強高性能混凝土和混雜纖維等方面進行試驗研究，許多國家都建立了能進行大型建筑結(jié)構(gòu)抗火研究的實驗裝置，歐美等發(fā)達國家還制定了相關(guān)的防火規(guī)范?！康难芯恐赋?，混凝土在高溫作用后的密度隨溫度的變化很緩慢。溫度不是很高時其密度隨溫度的上升逐漸減小，但是當超過后，密度會趨于穩(wěn)定；當混凝土中的

25、骨料為石灰石骨料時，在高溫作用下特別是達到時會發(fā)生分解，混凝土的密度下降趨勢加快?！康难芯恐赋?，混凝土在高溫作用后的相對殘余抗壓強度隨混凝土強度等級的提高而下降，說明溫度對高強度等級混凝土的強度影響較大。和等人通過對同一批高性能混凝土試件進行高溫試驗發(fā)現(xiàn)，只有部分試件發(fā)生爆裂，說明高性能混凝土爆裂帶有很大的不確定性和隨機性。等人研究纖維高強混凝土在高溫作用后的劈拉強度。得出：與普通高強混凝土相比，纖維高強混凝土的殘余劈拉強度明顯高于普通高強混凝土。我國對結(jié)構(gòu)的抗火性能研究開始的比較晚，從上世紀年代起，同濟、清華等國第一章緒論內(nèi)高校先后對高溫下混凝土的力學性能和在火災(zāi)作用下混凝土構(gòu)件內(nèi)部的溫度分

26、布進行研究，對各種復(fù)合材料如鋼纖維混凝土在高溫下的力學性能進行研究，我國學者對高溫下混凝土，鋼筋混凝土，以及各種復(fù)合材料混凝土的單向和多向應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系以及強度和變形之間的關(guān)系進行了系統(tǒng)的研究，并且對高溫下混凝土的強度和變形隨溫度變化的規(guī)律進行了系統(tǒng)的研究，取得了一定的成果。華南理工大學的吳波等人通過對高溫后混凝土和鋼筋的強度數(shù)據(jù)收集整理，進行統(tǒng)計分析得出高溫后素混凝土和鋼筋的相對殘余強度都符合正態(tài)分布；尺寸效應(yīng)對高溫后立方體的相對殘余強度影響較小。呂天啟】等人通過對混凝土受高溫后靜置一段時間的力學性能進行試驗研究得出：火災(zāi)高溫后混凝土的殘余強度隨時問的推移逐漸趨于穩(wěn)定，得出與火災(zāi)后

27、最佳加固時間相關(guān)聯(lián)的穩(wěn)定強度；并且得出了火災(zāi)后對于不同高溫作用下的混凝土進行補強加固的最佳時間，為鑒定加固提供了一定的參考時間。金祖權(quán)【】通過對素混凝土和纖維混凝土在高溫作用下的變形和混凝土微觀結(jié)構(gòu)的演化進行試驗研究得出：素混凝土和纖維混凝土在高溫作用下的強度均有所下降，但是摻纖維的下降較少，僅為，而在作用下，素混凝土和纖維混凝土強度均大幅下降，素混凝土的殘余強度率僅為；混凝土和骨料隨外界溫度的上升線性膨脹，而水泥凈漿隨溫度的升高先膨脹后收縮，溫度分界點為；由于骨料的膨脹和水泥漿的收縮導(dǎo)致混凝土內(nèi)部水泥漿和骨料間的界面產(chǎn)生裂縫，從而使其性能劣化，纖維的加入在其強度方面有所貢獻，但對其熱變形性能

28、方面改變不顯著，當溫度很高時纖維會熔融，形成內(nèi)部孔洞，有助于水蒸氣的排除。李麗娟【，】通過對高強橡膠混凝土進行高溫試驗，得出：高溫作用后高強橡膠混凝土強度下降幅度較小，而高溫作用后高強橡膠混凝土強度下降幅度較大；當橡膠粉摻量為（質(zhì)量分數(shù)）時，粒徑為的橡膠粉有利于改善高強混凝土高溫下的爆裂缺陷；高溫作用后，橡膠水泥漿體微觀結(jié)構(gòu)逐漸變差，橡膠粉分解、結(jié)晶水喪失、膠凝水化物分解，特別是經(jīng)高溫作用后，橡膠粉和水化物完全分解，結(jié)構(gòu)疏松。朱江一】通過在高強混凝土中混雜摻入橡膠粉和聚丙烯纖維，對其高溫后的性能進行研究，得出：聚丙烯纖維的加入有效地改善了高強混凝土和橡膠高強混凝土的高溫廣東工業(yè)大學碩士學位論文

29、抗爆裂性能和爆裂損失程度，聚丙烯纖維與適量的橡膠粉混雜有利于提高橡膠高強混凝土的剩余抗壓強度。劉鋒通過利用橡膠粉和纖維對高強混凝土進行高溫改性研究，得出：小粒徑的橡膠粉對高溫后高強混凝土整體性能的改善效果較好；將聚丙烯纖維或鋼纖維與橡膠粉一起摻入高強混凝土中，能大幅度提高其高溫后的峰值強度；混雜纖維能有效改善高強混凝土的抗爆裂性能和高溫力學性能，比單組分材料改性效果優(yōu)良。本文的研究目標和主要研究工作研究目標通過對鋼纖維改性橡膠混凝土基本力學性能及其破壞形態(tài)的試驗研究，將實現(xiàn)如下的研究目標：（）通過對具有不同鋼纖維體積率的全摻式鋼纖維橡膠混凝土立方體抗壓強度、劈裂抗拉強度和抗折強度的試驗，研究在橡膠混凝土中加入鋼纖維對橡膠混凝土力學性能及破壞形態(tài)的影響，了解鋼纖維對橡膠混凝土的增強機理。（）通過對具有不同鋼纖維體積率的層布式鋼纖維橡膠混凝土立方體抗壓強度、劈裂抗拉強度和抗折強度的試驗，研究層布式這種新的摻加鋼纖維的形式對橡膠混凝土力學性能的影響，比較全摻式和層布式這兩種摻入鋼纖維的形式在抗折性能方面的優(yōu)劣。（）通過對具有不同鋼纖維體積率的全摻式鋼纖維橡膠混凝土在高溫前后外觀和質(zhì)量的變化，以及抗壓強度、劈裂抗拉強度和抗折強度的試驗，研究鋼纖維的摻入對高溫作用下橡膠混凝土