混凝土破坏原理-作业课件

May,2013演讲人：

向丛阳

班级：学号：混凝土———高温破坏内容1、性能变化PartⅠ高温后的宏观与微观变化图1混凝土的强度温度关系曲线图2混凝土的变形模量与高温温度的关系曲线随着温度的升高(<100℃)，强度先降低，然后在100-300℃又有所增长（拮抗效应所致）。而在300℃以后出现了严重下降.高温作用下混凝土的弹性模量随温度呈持续衰减的趋势，T≥300℃后，混凝土的弹性模量显著衰减。1、性能变化PartⅠ高温后的宏观与微观变化图3加热至不同温度并降至常温后混凝土的应力应变关系曲线图4不同温度对不同品种混凝土强度的影响经高温损伤后,混凝土强度下降、混凝土峰值应变成倍增大、弹性模量急剧下降。同一温度下，不同种混凝土的残余抗压强度所有不同，钢钎混凝土强度下降最少，而轻集料混凝土最大。

不同温度煅烧的CSH脱水相XRD图谱水化硅酸钙TG-DTA图谱2、物理化学变化———CSHPartⅠ高温后的宏观与微观变化CSH在200℃时开始脱水，在400℃时,CSH的大部分水已脱去。300℃下的脱水相仍可辨别出3.03Å的CSH的特征峰;400～700℃脱水相图谱中3.03Å

衍射峰已消失,说明CSH结构完全解体,结构呈无定形状态;800℃和850℃时,脱水相中已有β-CS结晶体析出。2、物理化学变化———C3AH6PartⅠ高温后的宏观与微观变化在300℃左右水化铝酸钙（C3AH6）的脱水相按下式进行：7C3AH6→C12A7H+9CH+32H2O。是在400℃、600℃、900℃下煅烧的产物XRD图谱,从图中可见:600℃、900℃的样品有完整的C12A7

衍射峰,CaO的衍射峰也很明显;400℃中除Ca(OH)2

的衍射峰外,其它峰均与C12A7的衍射峰相吻合,看来C12A7H在结构上与C12A7

极为一致。

C3AH6

的TG-DTA曲线

C3AH6

的脱水相XRD2、物理化学变化———水泥石PartⅠ高温后的宏观与微观变化由TG-DTA曲线可知，水泥石在100℃和450℃左右有明显的吸热峰。由XRD图谱知，在温度升高在400℃以后，CH量减小的最为明显，同时发现在800℃以后，随着温度升高，有结晶良好β-硅灰石生成，这是CSH分解所致。水泥石的TG-DTA曲线不同温度下，水泥石的XRD3、微观结构变化PartⅠ高温后的宏观与微观变化不同温度下C70混凝土的SEM照片受热度为400℃时（图(c)），原来互相胶结在一起的连续相因结构水的失去而变成了各自独立的大块分散相，且水化产物内部出现裂纹，但裂纹间没有贯通，表现为宏观力学性能降低幅度不大,破坏时仍然是水泥石和集料破坏。受热温度为500℃后(图(d))，较多的CH相发生分解，结构水脱水，混凝土内已不存在连续的或大块的水化产物凝胶体，代之是尺寸更小的分散相颗粒，骨料表面亦出现大量互相贯通的微裂纹，混凝土整体结构已变酥，骨料与水泥石之间出现较大的贯通裂缝，破坏时主要是沿界面和水泥石破坏，故其宏观力学性能下降较多。4、小结PartⅠ高温后的宏观与微观变化混凝土在受高温作用时，水泥及其水化产物、骨料等发生一系列的物理和化学变化。T=室温~100℃混凝土内部自由水蒸发，试件内部形成孔隙和裂缝，混凝土抗压强度降低；100~300℃由于水蒸气蒸发促进熟料逐步水化，使其抗压强度增加，并且这种作用称作拮抗效应；T>400℃后,混凝土强度急剧下降，这是因为在此温度以后时，许多水化产物开始发生了化学变化，水泥胶体与粗骨料的变形差逐步增大，界面裂缝不断开展延伸；T>500℃以后，水泥中未水化的颗粒和骨料中的石英成分晶体化，伴随着巨大的膨胀，初生的不连贯裂缝迅速扩展并连接起来,形成贯通裂缝，强度随温度的升高而急剧下降。1、超声一回弹综合法PartⅡ高温作用后性能的测试方法超声回弹综合法是指采用低频超声波检测仪和标准动能为2.207J的回弹仪,在结构或构件混凝土上同一测区分别测量声时t及回弹值R。计算出声速值v后,采用幂函数形式拟合曲线,推得混凝土强度值。超声速度主要反映材料的弹性性质，同时，由于它穿过材料，因而也反映材料内部结构的某些信息。回弹法反映了材料的弹性性质，同时在一定程度上也反映了材料的塑性性质，但它只能确切反映混凝土表层(约3cm)的状态。因此超声与回弹值的综合，既能反映混凝土的弹性，又能反映混凝土的塑性;既能反映表层的状态，又能反映内部的构造，自然能较准确地反映混凝土的强度。超声回弹测试仪3、受火后养护恢复试验PartⅡ高温作用后性能的测试方法有人提出对受火后的混凝土在水中养护一定时间，测量强度值以及采用快速氯离子渗透试验来研究混凝土的抗渗性能的损伤。试验证明混凝土在受火后的裂缝增量是巨大的，而且基本上不能恢复到以前的水平。升降温后C80混凝土抗压强度与升降温后水中养护的混凝土抗压强度比较氯离子渗透率快速测定仪高温对氯离子电通量的影响4、红外热像法PartⅡ高温作用后性能的测试方法红外热像技术是利用目标与周围环境之间由于温度与发射率的差异所产生的热对比度不同，而把红外辐射能量密度分布图显示出来，成为“热像图”。如果试样内部有缺陷(如裂纹、脱粘等)存在，则均匀热流就会被缺陷阻挡，经过时间延迟就会