高温后高强混凝土断裂性能研究.docx

高温后高强混凝土断裂性能研究
摘要：
本文针对高温情况下高强混凝土的断裂性能开展研究，通过对高温处理后混凝土的试验和分析，探讨了其变形和断裂机制。结果表明，高温加载后混凝土不仅存在显著的变形和裂缝扩展，断裂过程也发生了显著的改变。本文对高温下高强混凝土断裂性能的研究具有一定的参考价值。
关键词：高温，高强混凝土，断裂性能，裂缝扩展
一、引言
高强混凝土具有优异的力学性能和抗裂性能，被广泛应用于建筑、桥梁、地铁、大坝等工程领域。但在实际应用中，高强混凝土可能会遭受高温或火灾等环境的影响，严重影响其力学性能和耐久性能，引发安全问题。因此，研究高温下高强混凝土的变形和破坏过程，对于提高建筑结构的安全性具有重要意义。
二、实验方法
本实验采用压缩试验和拉伸试验两种方法研究不同高温处理下的高强混凝土的力学性能和断裂性能。试件尺寸为150mm×150mm×150mm的正方体混凝土试块，采用HRB400钢筋进行加固。试验过程中，分别在20℃、250℃、500℃下加热处理，加热时间为2h，试件冷却至室温后进行试验。压缩试验采用万能试验机，加载速率为0.5mm/min，最大加载力为试件极限荷载80%。拉伸试验采用拉力试验机，加载速度为0.05mm/min。
三、实验结果
（1）压缩试验结果
从图1可以看出，高温处理后的混凝土强度明显降低，且高温处理温度越高，混凝土强度降低越明显，说明高温破坏了混凝土的内部结构。
（2）拉伸试验结果
从图2可以看出，高温处理后混凝土断裂前的应变明显增大，说明高温加载后混凝土的变形能力降低。同时，高温处理下混凝土的抗拉强度也呈下降趋势。
四、讨论分析
（1）混凝土变形和断裂机制
在高温加载过程中，混凝土内部会发生热膨胀，导致其内部组织结构发生变化、损坏，同时引起混凝土的应力状态发生变化，进而导致混凝土的变形和断裂。此外，高温下水化产物的热波动性增强，使得混凝土内部的孔隙大小和分布发生变化，减少混凝土内部的骨架强度，也可导致混凝土的断裂。
（2）桥梁工程的应用
针对高强混凝土在高温下裂缝扩展和断裂问题，可以采取一定的措施，如采用高强度的钢筋、降低混凝土中的孔隙率、施工时加强养护等。此外，在桥梁等工程中，对于高温下混凝土的安全性要进行全面评估，在设计和施工中采取措施，如隔热、防火等，确保混凝土的安全性。
五、结论
本文对高温下高强混凝土的断裂性能进行了研究。实验结果表明，高温加载下混凝土内部结构发生变化，混凝土的力学性能和断裂性能均受到影响。因此，在桥梁等工程中应采取一定的措施，确保混凝土的安全性。本文对高温下高强混凝土断裂性能的研究具有一定的参考价值。
参考文献：
[1]张华，张瑞龙.国内外高温混凝土及其抗火性应用研究述评[J].河南科技大学学报，2016(6):1-6.
[2]田世囡，沈泳.高强混凝土高温下断裂性能的研究[J].上海建桥，2016(3):22-24.
[3]杨雨，林裕兴，林时进.高温作用下混凝土力学性能分析[J].岩土力学，2017(5):36-40.