水泥基灌漿料高溫后力學(xué)性能研究綜述

火的出現(xiàn)是人類進(jìn)入文明時代的重要標(biāo)志，火的應(yīng)用在人類的歷史進(jìn)程中和起到了重要作用，然而，火在給推動人類不斷進(jìn)步的同時，也給人類帶來了難以想象的災(zāi)難。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活方式、生活環(huán)境的改變，加之科技的不斷革新，新的安全隱患開始出現(xiàn)，新型材料的廣泛應(yīng)用、居住密度加大以及高層建筑的增多，導(dǎo)致火災(zāi)的威脅不斷加大。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，相比于其他火災(zāi)，建筑火災(zāi)發(fā)生次數(shù)最多、損失最為嚴(yán)重。建筑火災(zāi)引起了人們高度重視。建筑物發(fā)生火災(zāi)后，材料性能將嚴(yán)重劣化，結(jié)構(gòu)性能也將出現(xiàn)大幅度的退化，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載力喪失。為了避免不必要的損失，加強建筑物的防火、抗火性能，了解建筑構(gòu)件的材料性能已迫在眉睫，對高溫后水泥基灌漿料的性能研究至關(guān)重要。現(xiàn)今，國內(nèi)外許多學(xué)者灌漿料力學(xué)性能方面做了很多研究，然而在高溫性能方面研究較少。因此，對高溫作用后的水泥基灌漿料力學(xué)性能劣化規(guī)律及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究具有重要意義。

一、高溫后水泥基灌漿料力學(xué)性能

葉顯等對不同摻量粉煤灰、硅灰等礦物摻合料的灌漿料耐高溫性能進(jìn)行了試驗研究，分析了礦物摻合料對高溫后灌漿料的殘余強度和熱震強度的影響。結(jié)果表明，300℃和400℃時，各種礦物摻合料均使灌漿料的殘余強度得到提高，粉煤灰最為明顯。對高溫后熱震穩(wěn)定性進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)礦物摻合料的彈性模量和顆粒大小對灌漿料熱震穩(wěn)定性的影響明顯。趙鳴一等研究了水泥灌漿料在高溫下的收縮性能及抑制措施，研究結(jié)果表明，溫度為70℃時，灌漿料試件的收縮變化規(guī)律與常溫區(qū)別不大。粉煤灰、玄武巖纖維、和短鋼纖維的摻入在一定程度上抑制高溫下水泥灌漿料的早期收縮。同時，外摻料的摻入比例將在不同程度上對水泥灌漿料的抗收縮性能產(chǎn)生影響。張曉平等進(jìn)行了超早強灌漿料的耐高溫性能試驗研究，結(jié)果表明，鋁酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥的配比為1∶7時，經(jīng)歷1000℃高溫后仍保留54.7%的抗壓強度，殘余抗壓強度與溫度有較好的擬合關(guān)系。Pan Z等對地聚物水泥和普通硅酸鹽水泥在550℃和常溫下的強度變化，研究結(jié)果表明，在550℃時地聚物水泥的強度提高了192%，而普通硅酸鹽水泥的強度變化不明顯。關(guān)于與灌漿料性能相似的混凝土的高溫性能，學(xué)者們進(jìn)行了研究。李曈為研究了高溫后玄武巖-纖維素混雜纖維混凝土的力學(xué)性能，研究結(jié)果表明：素混凝土的抗壓強度在200℃時達(dá)到峰值，而混雜纖維混凝土的抗壓強度則是在400℃達(dá)到最高；素混凝土及混雜纖維混凝土的抗折強度均隨著溫度的升高呈下降趨勢，800℃素混凝土與混雜纖維混凝土的抗折強度殘余率分別僅為22.3%及26.9%。劉曉仙等為研究聚丙烯纖維對C80高性能混凝土（簡稱“HPC”）的高溫后劈拉強度的影響，結(jié)果表明，在C80HPC中摻入0.1%的聚丙烯纖維可以抑制爆裂的發(fā)生；HPC的劈拉強度均隨受火溫度的升高而不斷下降，摻入聚丙烯纖維會降低HPC的劈拉強度。邱國洲等研究了玄武巖纖維對瀝青混凝土高溫性能的影響，試驗結(jié)果表明玄武巖纖維顯著得提高了瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性能，其中纖維長度3mm，纖維摻量0.1%的纖維增強效果最好。

結(jié)語

由于試驗采用的方法不同以及水泥基灌漿料材料本身的差異性，不同學(xué)者給出的函數(shù)表達(dá)式的總體規(guī)律及趨勢也存在很大差異且具體數(shù)值差異較大，但大致相同。目前有關(guān)水泥基灌漿料高溫后物理及力學(xué)性能相關(guān)研究較多，微觀分析方面有所欠缺， 有待深入研究并建立微觀結(jié)構(gòu)變化與力學(xué)性能變化的內(nèi)在聯(lián)系。

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