强混凝土广泛应用于超高层建筑结构和大跨结构中。由于其微观结构的高致密性,火灾情况下高强混凝土常常发生爆裂,给结构的火灾安全带来巨大威胁。在高强混凝土中掺入适量的聚丙烯纤维能有效地阻止高温下爆裂的发生,但高温后此类混凝土的剩余强度及抗渗性能都大幅降低,严重影响继续使用。因此,如何既有效地 抑制高强混凝土的高温爆裂,又保证其高温后具有良好的强度及抗渗性,还有待进一步的探讨。 本文的研究思路是:通过表面设置不同厚度防火涂料的C80高强混凝土试块的高温试验,初步得到可有效抑制高温爆裂的防火涂料厚度;在此基础上,试验考察此 类高强混凝土高温后的氯离子渗透性,综合考虑抑制高温爆裂及改善高温后渗透性的效果,提出高强混凝土表面所需防火涂料的最优厚度。利用数值计算方法,对表 面设置最优厚度防火涂料的高强混凝土柱的耐火极限进行大量计算,并建立此类高强混凝土柱耐火极限的实用计算公式,为此类柱的抗火设计提供参考。 主要研究内容如下:

1、通过4组表面设置不同厚度非膨胀型防火涂料的C80高强混凝土试块的高温爆裂试验,考察了试块爆裂现象随防火涂料厚度的变化情况,并与现有抑制高强混 凝土高温爆裂的相关研究进行比较分析,阐述了本文所提方法的优劣,初步得到了抑制高强混凝土高温爆裂的防火涂料有效厚度。

2、利用RCM法对表面设置有效厚度防火涂料的高强混凝土进行高温后的氯离子渗透性试验,揭示了高温后高强混凝土的氯离子渗透性随防火涂料厚度的变化情 况,综合考虑抑制高温爆裂及改善高温后渗透性的效果,提出了高强混凝土表面所需防火涂料的最优厚度。

3、利用数值计算方法,对表面设置最优厚度防火涂料的高强混凝土柱的耐火极限进行了大量计算分析,考察了轴压比、荷载偏心率、截面尺寸及配筋率等因素对柱 耐火极限的影响,基于计算结果建立了此类高强混凝土柱耐火极限的实用计算公式。

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