火灾环境下热-冷循环作用对混凝土性能的影响研究

为了研究混凝土材料的结构与力学特征受火灾热-冷作用的影响规律,通过测量不同热-冷作用次数下的试样质量和密度损失率定量表征了混凝土结构损伤程度;通过开展单轴压缩实验对热-冷作用对其力学行为的变化规律进行了研究;最后进行XRD衍射实验和SEM扫描电子显微镜对混凝土的成分与微观结构进行探测。实验结果表明:在火灾热-冷作用下,混凝土外观的损伤程度不断加深;由于水泥凝胶体逐渐剥落、减少,混凝土的质量和密度损失率呈上升趋势,且上升速率先快后慢;混凝土的强度指标—无侧限抗压强度、弹性模量随循环次数增加逐渐衰减,且衰减速率先快后慢,而变形性能指标—峰值应变与弹性模量-循环次数的曲线呈反对称分布;依据XRD衍射实验结果,推断热-冷循环对混凝土的损伤效应主要是由于水泥水化物中Ca(OH)_2的分解;由SEM实验观察到水泥水化物在热-冷作用过程中不断流失,裂隙规模不断扩大,从而使得混凝土的结构完整性和力学特性在热-冷循环过程中出现衰变。