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混凝土高温力学性能研究综述 　　经济的高速发展对于城市建筑防火带了新的挑战，研究提高混凝土结构抗火能力迫在眉睫。本文整理国内外关于混凝土高温性能研究文献资料，总结形成较为一致的观点，提出需要进一步解决的问题。为今后的研究提供一点参考。 中国论文网 /6/view-7145279.htm 　　研究背景 　　近一个世纪以来，混凝土以其造价低廉，材料丰富，高强耐久，施工方便等优点成为主导工程结构材料，被广泛地应用于民用各种工业与民用建筑。经济的高速发展给混凝土提出了新的挑战。因此研究混凝土在高温作用下的力学性能，弄清其破坏规律对于当前我国的经济发展和人民的安全保障具有十分必要的意义。 　　钢筋混凝土结构作为目前主要的结构形式，它具有比较好的耐火性能，但是建筑物内部存放的大量可燃物质，一旦遇到明火或达到引起燃烧的能量，就会发生火灾。混凝土与钢筋与间粘结强度随温度升高而呈下降趋势，一般来说，当温度上升到400―500℃时，就开始出现裂缝，强度降低约50%，当上升到600-700℃时，强度下降更大直至强度全部丧失。下表的一组数据记录了近年来国内外钢筋混凝土结构火灾情况。 　　国内外研究现状 　　1.国外研究现状 　　二十世纪之初，英国建筑研究委员会--BRE（Building Research Establishment）、美国消防协会、美国波特兰水泥协会、美国火灾研究实验室等单位就开展了关于钢筋混凝土结构建筑的防火研究，并且在一系列研究基础上给出了建筑构件如墙体、楼板等的火灾试验方法。60年代的美国波特兰水泥协会对于混凝土材料在高温下的力学特性能进行了研究，同时还针对普通钢筋混凝土构件以及预应力钢筋混凝土构件的耐火性能进行了一系列的试验研究。美国ACI在20世纪六七十年代对混凝土高温抗压强度，混凝土结构的火灾安全性、高温对结构构件承载力以及高温下的混凝土本构关系等课题进行了深入的研究，并于80年代初编制了《Guide forde termining the Fire Endurance of Elements》，成为构件耐火性能确定的依据和标准，其中具有代表性的是Abrams在1971年对不同骨料类型及加荷顺序的混凝土抗压度的研究，研究结果表明，在同等温度条件下，硅质骨料混凝土强度下降幅值高于钙质和轻质骨料混凝土。 　　2.国内研究现状 　　国内对混凝土高温性能研究较早的学者主要有李友群、过镇海、李卫和肖建庄等，结论主要集中在以下几个方面： 　　（1）混凝土的强度等级、骨料类型、配合比和升温速度等都对其高温强度有一定的影响。（2）混凝土的骨料类型不同，其抗压强度降低的幅度不同，硅质骨料（如花岗岩）的混凝土强度降低幅度最大，钙质骨料（如石灰石）混凝土次之，轻骨料（如陶粒）混凝土的强度损失最小。（3）混凝土是一种热惰性材料，混凝土抗压强度与试验温度有很大关系，试验温度越高强度越低。（4）混凝土抗压强度与冷却后的静置时间以及冷却方式，冷却后所处环境都有一定关系，在最初的3d内混凝土强度降低较多，、后随、时间的延长反而有所回升；喷水冷却比自然冷却混凝土抗压强度要低，冷却后放在潮湿环境中的混凝土抗压强度要低于放在自然环境中的混凝土抗压强度。加热较慢比加热较快的混凝土强度稍低。（5）混凝土的配合比对其高温后强度也有影响，水灰比越大，其高温强度越低。（6）混凝土的龄期对混凝土高温抗压强度影响较小。 　　存在的主要问题 　　国内众多学者从不同视角已经先后针对普通混凝土高温后甚至高温下的力学性能进行了系统的研究，但还存在较多未解决的问题。 　　1.很多研究样本少，数据离散性大，缺乏系统的统计分析，往往不能反映其真实性。 　　2.火灾现场复杂，众多对混凝土高温性能的研究中所采用加热制度，加热设备，加热方法不统一，无法准确全面模拟火灾现场，试验数据未必能准备反映实际情况下混凝土的劣化规律。 　　3.对于混凝土静态的力学性能研究较多，动态的较少；并且研究多集中在单轴应力的研究上，多轴的较少；火灾后的较多，火灾下的较少。 　　4.由于混凝土是一种由骨料、硬化水泥砂浆基体和粘结界面层所组成的多相复合材料，其骨料组分对混凝土内部初始缺陷的影响很大，目前国内外学者就骨料组分对混凝土力学性能影响的研究尚不充分。而针对混凝土的高温力学性能考虑骨料内部缺陷的研究就更少了。 　　（作者单位：黄河科技学院）