首页|回收轮胎聚合物纤维混凝土高温动态压缩性能及作用机理研究

回收轮胎聚合物纤维混凝土高温动态压缩性能及作用机理研究

颜鑫

回收轮胎聚合物纤维混凝土高温动态压缩性能及作用机理研究

颜鑫1
扫码查看

作者信息

  • 1. 东北大学
  • 折叠

摘要

在高温环境下,混凝土在孔隙蒸气压力的作用下发生损伤,同时,混凝土中水化产物在高温环境下发生分解,降低混凝土中各组分之间的粘结力,进一步降低混凝土材料的强度,对建筑结构安全性造成威胁。为了减小高温对混凝土的损伤,提高高温作用后混凝土的静动态力学性能,将回收轮胎进行机械破碎后得到的聚合物纤维(recycledtyrepolymerfiber,RTPF)掺入到混凝土中,对5种温度(20℃、105℃、250℃、400℃和600℃)作用后的不同掺量(0kg/m3、0.6kg/m3、1.2kg/m3、2.4kg/m3和4.8kg/m3)的RTPF混凝土进行损伤机理分析、超声特性检测和静动态压缩性能测试。 对不同掺量的RTPF混凝土进行内部孔隙蒸气压力测试、热重分析(TGA)、成分分析(XRD)、孔隙分析(MIP)和微观形貌分析(SEM),结果表明:加入RTPF不改变高温下混凝土的物质变化,但会影响混凝土的孔隙结构,提高混凝土的透气能力,降低孔隙蒸气压力对混凝土的损伤。 应用超声技术对不同温度作用后的RTPF混凝土试件进行损伤分析,得到超声波通过不同温度作用后的RTPF混凝土的声速、波形、频谱图及其能量分布的变化规律。结果表明:高温后混凝土中超声波声速降低、波形发生畸变、主频幅值降低、超声波能量向低频段聚集;温度达到RTPF熔点后,RTPF掺量为1.2kg/m3的混凝土的声速最大、低频段的超声波能量占比最小。 测试不同掺量的RTPF混凝土的静态和动态抗压强度,试验结果表明:常温下,RTPF混凝土静态抗压强度随RTPF掺量增大而降低,原因是RTPF的加入会降低混凝土的密实度。RTPF混凝土动态抗压强度、动态增强因子和断裂能随纤维掺量的增大呈现先增大后减小的趋势,当RTPF掺量为1.2kg/m3时,RTPF混凝土的动态抗压强度最大,表明RTPF可有效增强混凝土的常温动态压缩性能。 高温作用后,RTPF混凝土静态相对抗压强度随纤维掺量的增加呈先升高后降低的趋势,1.2kg/m3掺量的RTPF混凝土(RTPF12)相对抗压强度最大;在相同温度和相近应变率条件下,RTPF12的动态抗压强度、动态强度增强因子和断裂能均大于素混凝土,表明掺入1.2kg/m3的RTPF可以有效提高混凝土经过高温作用后的动态压缩性能。

关键词

混凝土/回收轮胎聚合物纤维/高温环境/动态压缩/损伤机理/孔隙蒸气压力

引用本文复制引用

授予学位

硕士

学科专业

建筑与土木工程

导师

陈猛;付丹

学位年度

2021

学位授予单位

东北大学

语种

中文

中图分类号

TU
段落导航相关论文