高温后混凝土材料的动态压缩力学性能
高温(火灾)作用后混凝土材料力学性能研究共3篇
高温（火灾）作用后混凝土材料力学性能研究共3篇高温（火灾）作用后混凝土材料力学性能研究1混凝土作为一种常见的建筑材料，在高温（火灾）作用下其力学性能会受到很大影响。
因此，对混凝土材料在高温作用下的力学性能进行研究具有很大的现实意义和研究价值。
一、高温作用对混凝土材料的力学性能影响1. 抗压强度混凝土材料在高温作用下，其抗压强度会发生很大变化。
当温度升高时，混凝土中的水分会蒸发，水泥基体中的孔隙会扩大，强度会随之降低。
同时，高温会使得混凝土中的骨料发生变形，从而导致混凝土的力学性能发生改变。
实验表明，混凝土在高温（600℃）作用下，其抗压强度下降了70%以上。
2. 弯曲强度混凝土的弯曲强度在高温作用下也会发生很大变化。
高温会导致混凝土中的骨料变形、开裂，从而降低混凝土的弯曲强度。
实验表明，混凝土在高温（600℃）作用下，其弯曲强度下降了90%以上。
3. 抗拉强度混凝土材料在高温作用下，其抗拉强度也会受到很大影响。
高温会导致混凝土中的水分蒸发，骨料发生变形和开裂，从而导致混凝土的抗拉强度下降。
实验表明，混凝土在高温（600℃）作用下，其抗拉强度下降了80%以上。
4. 模量混凝土的模量也会受到高温作用的影响。
当温度升高时，混凝土中水的蒸发会导致孔隙率增大，从而使得混凝土中的弹性模量发生变化。
实验表明，混凝土在高温（600℃）作用下，其模量下降了40%以上。
二、混凝土材料在高温作用下的改进措施1. 添加纤维材料混凝土中添加适量的纤维材料可以增强混凝土的韧性和抗裂性能，从而提高混凝土的耐热性和力学性能。
2. 采用节能材料采用节能材料可以有效减少混凝土在高温作用下的热损失，从而减少混凝土的力学性能下降。
3. 降低混凝土本身的废热混凝土本身生成的废热也会影响混凝土的力学性能，因此可以采用降低混凝土本身的废热的措施，例如使用混凝土降温剂，参照地热深井技术等。
4. 采用复合材料混凝土与钢筋、玻璃钢、碳纤维等进行复合，可以有效提高混凝土的力学性能。
高温工况下混凝土材料的力学性能研究
高温工况下混凝土材料的力学性能研究高温工况下混凝土材料的力学性能一直是工程建设中的重要问题之一。
高温环境对混凝土的力学性能会产生严重的影响，包括强度、韧性和变形能力等方面。
因此，研究混凝土材料在高温下的力学性能，对于提高工程的耐火性能和安全性具有重要的意义。
首先，高温环境下混凝土的强度会明显下降。
高温会导致混凝土中的水分蒸发，使得水泥基材料的颗粒之间的接触变差，进而导致强度的降低。
此外，高温还会引起混凝土的微裂纹，进一步破坏其内部的结构，使得混凝土材料更加脆弱。
因此，选择适当的配合比和添加掺合料等添加剂，能够有效地提高混凝土的抗压强度和抗拉强度。
其次，高温工况下混凝土材料的韧性也会受到一定程度的影响。
在高温下，混凝土的韧性主要取决于水泥基材料的抗裂性能。
高温引起的温度梯度和热应力会造成混凝土内部的热变形，进而引起裂缝的产生和扩展。
这些裂缝会进一步导致混凝土的韧性降低。
因此，在设计混凝土结构时，应考虑到高温下混凝土的韧性问题，并采取一些措施来降低温度应力的影响，比如使用合适的温度控制措施和增加混凝土的抗裂性能。
此外，在高温环境下，混凝土材料的变形能力也会受到一定的限制。
高温会引起混凝土的膨胀和收缩，使得其变形能力减小。
而且，高温还会导致混凝土发生龟裂、剥落和表面层剥落等现象，使得混凝土的耐久性降低。
因此，为了提高混凝土的变形能力，可以采取措施如在混凝土中添加纤维掺合剂，以增强其变形能力。
在研究高温工况下混凝土材料的力学性能时，还需要考虑温度梯度对混凝土结构的影响。
温度梯度会导致混凝土结构发生膨胀和收缩，产生应力，从而影响混凝土结构的力学性能。
因此，在混凝土结构的设计中，应合理考虑温度梯度对结构的影响，并采取措施来减小应力的影响，保证结构的安全性。
综上所述，高温工况下混凝土材料的力学性能研究具有重要的意义。
通过研究混凝土在高温环境下的强度、韧性和变形能力等方面的变化规律，能够为工程建设提供可靠的参考和依据。
高温环境下混凝土在抗压方面的性能研究
高温环境下混凝土在抗压方面的性能研究在现代建筑工程设计中，混凝土是一种重要的构建材料。
混凝土的优点是环保、成本低、强度高、寿命长等。
然而，在高温环境下，混凝土的性能可能会受到一定影响，这就需要我们进行一定的研究和分析。
一、高温环境下混凝土性能的变化高温环境下，混凝土材料的力学性能、物理性能和化学性能都会发生变化。
为了确定混凝土在高温下的性能变化规律，先要分析混凝土在高温环境下的主要变化。
1.力学性能变化高温环境下，混凝土的力学性能可能会发生变化。
其中最主要的变化是压缩强度的降低。
因为混凝土中的水分会在高温下蒸发，从而导致水泡和裂缝的产生，最终导致混凝土强度的下降。
2.物理性能变化高温环境下，混凝土的物理性能也可能会发生变化。
温度升高会导致混凝土的体积膨胀，这是因为混凝土内部的水分蒸发所致。
另外，高温环境下，混凝土的重量和密度也会发生变化。
3.化学性能变化高温环境下，混凝土的化学性质也可能会发生变化。
当混凝土料中的化学成分特别是水泥、石灰和硅酸盐暴露在高温的环境中时，会发生水合反应失调，从而导致混凝土的性能变化。
二、高温环境下混凝土的测试方法为了研究高温环境下混凝土的性能变化，需要进行一系列的实验来测试混凝土的强度、稳定性等等。
以下是高温环境下混凝土测试的方法：1.压缩强度测试通过压力测试来评估混凝土的强度。
通常使用标准试件进行压力测试，试件的尺寸和形状需要根据所需的应力来确定。
在进行压缩强度测试时，需要根据温度变化及混凝土所处的状态来确定测试的时间间隔和测试方法。
2.稳定性测试稳定性测试可以帮助我们评估混凝土在高温环境下的耐久性。
这种测试通常会在高温下持续几个小时，然后在室温下持续数天进行观察。
主要观察混凝土的重量、密度、重心位置、渗透性和物理性能等指标。
三、提高混凝土在高温下的抗压能力在高温环境下，混凝土的强度和稳定性可能会受到影响，我们可以通过以下方法来提高混凝土在高温环境下的抗压能力。
1. 添加添加剂可以通过添加特殊的添加剂来改善混凝土的性能。
高温环境下混凝土材料的性能分析
高温环境下混凝土材料的性能分析混凝土是建筑中常用的一种材料，它具有相对较高的强度和耐久性。
然而，在高温环境下，混凝土材料的性能可能会受到严重影响，这对于建筑物的安全性是一个巨大的挑战。
因此，对高温环境下混凝土材料的性能进行分析和研究至关重要。
首先，高温会对混凝土的力学性能产生影响。
正常情况下，混凝土强度较高，但在高温下，混凝土的强度会出现下降的现象。
这是因为高温会导致水分蒸发，使混凝土内部产生空洞和裂缝，进而降低其抗压强度。
此外，在高温下，水泥石中的水合物会发生结构破坏，也会导致混凝土强度的降低。
其次，高温还会对混凝土的耐久性产生影响。
在高温环境下，混凝土材料容易受到化学侵蚀和腐蚀。
例如，高温下氯盐的侵蚀会导致钢筋锈蚀，从而降低混凝土的耐久性。
此外，高温环境下混凝土中二氧化碳和氧气的作用会加速钢筋的腐蚀，使混凝土结构受损更加严重。
另外，高温还会对混凝土的物理性能产生影响。
高温使混凝土膨胀，导致体积的扩张和应力的积累。
当温度超过一定限度时，混凝土内部的热应力会超过其抗拉强度，出现裂缝和破坏。
此外，高温还会引起混凝土的脆性断裂，使其失去韧性。
针对高温环境下混凝土材料的性能问题，可以通过以下方法进行改善和优化。
首先，可以采用掺有高温粉煤灰或矿渣粉等掺合料的混凝土，来提高其抗高温性能。
这些掺合料具有较高的抗热膨胀能力和防火性能，可以减少混凝土在高温下的膨胀和破坏。
其次，可以采用纤维增强混凝土来提高混凝土的韧性和抗裂性能。
纤维可以增加混凝土的拉伸强度和耐热性，减少裂缝和破坏的发生。
此外，还可以通过控制混凝土的配合比和施工工艺来减少高温对混凝土性能的影响。
综上所述，高温环境下混凝土材料的性能分析对于保证建筑结构的安全性至关重要。
高温会对混凝土的力学性能、耐久性和物理性能产生不利影响，容易导致混凝土的破坏和失效。
因此，我们需要通过优化材料配比和掺合料选择，采用纤维增强混凝土等措施来提高混凝土的抗高温性能。
只有这样，才能确保建筑物在高温环境下的安全运行。
高温下混凝土材料力学性能实验研究
高温下混凝土材料力学性能实验研究一、研究背景混凝土是建筑工程中广泛使用的一种材料，其力学性能对于工程的安全和耐久性至关重要。
然而，在高温环境下，混凝土的力学性能会发生变化，因此需要对其在高温下的力学性能进行研究。
二、研究目的本研究旨在探究高温下混凝土的力学性能变化规律，为工程设计和施工提供参考。
三、研究方法1.材料准备选取普通混凝土作为研究对象，按照标准配合比制备混凝土试块。
试块尺寸为150mm×150mm×150mm。
2.试验设备试验设备包括高温炉、电子万能试验机、测温仪等。
3.试验流程将制备好的混凝土试块放置在高温炉中，升温速率为10℃/min，升温温度分别为200℃、400℃、600℃、800℃、1000℃、1200℃。
在每个温度下，取出试块进行压缩试验和弯曲试验，并记录试块的温度。
四、试验结果分析1.压缩强度试验结果表明，随着温度的升高，混凝土的压缩强度逐渐下降。
在200℃以下，混凝土的压缩强度基本不变，但在400℃以上，压缩强度急剧下降。
在1200℃下，混凝土的压缩强度仅为原来的1/10左右。
2.弯曲强度试验结果表明，随着温度的升高，混凝土的弯曲强度也逐渐下降。
在200℃以下，混凝土的弯曲强度基本不变，但在400℃以上，弯曲强度急剧下降。
在1200℃下，混凝土的弯曲强度仅为原来的1/20左右。
3.温度影响试验结果表明，混凝土的力学性能与温度密切相关。
在200℃以下，混凝土的力学性能基本不受温度的影响，但在400℃以上，温度对混凝土的力学性能影响明显。
五、结论高温下混凝土的力学性能会发生明显的变化，随着温度的升高，混凝土的力学性能逐渐下降。
在400℃以上，混凝土的力学性能急剧下降，特别是弯曲强度下降更为明显。
因此，在工程设计和施工中，应考虑高温环境对混凝土的影响，采取相应的措施保证工程的安全和耐久性。
混凝土结构在高温高压环境下的力学性能研究
混凝土结构在高温高压环境下的力学性能研究一、前言混凝土结构在高温高压环境下的力学性能研究是一个重要的课题。
近年来，随着国家经济的快速发展，大量的高温高压环境下的混凝土结构得到了广泛的应用。
然而，在高温高压环境下，混凝土结构的力学性能会发生改变，这给混凝土结构的安全使用带来了一定的挑战。
因此，对混凝土结构在高温高压环境下的力学性能进行研究具有重要的理论和实际意义。
二、高温高压环境下混凝土结构的力学性能1.高温环境下混凝土结构的力学性能当混凝土结构暴露在高温环境下时，混凝土的力学性能会发生变化。
高温会导致混凝土中的水分蒸发，从而导致混凝土的干燥收缩和裂缝的产生。
此外，高温还会导致混凝土中的钢筋发生热膨胀，从而引起钢筋的变形和应力的变化。
高温还会导致混凝土中的化学反应加剧，从而导致混凝土的力学性能降低。
2.高压环境下混凝土结构的力学性能当混凝土结构暴露在高压环境下时，混凝土的力学性能也会发生变化。
高压会导致混凝土中的微观结构发生变化，从而影响混凝土的强度和刚度。
此外，高压还会导致混凝土中的裂缝和缺陷扩展，从而引起混凝土的破坏。
三、混凝土结构在高温高压环境下的力学性能研究方法1.实验方法实验方法是研究混凝土结构在高温高压环境下的力学性能的主要方法之一。
实验方法包括高温高压试验、热膨胀试验、钢筋变形试验等。
高温高压试验可以模拟混凝土结构在高温高压环境下的受力情况，热膨胀试验可以研究混凝土中的钢筋在高温下的变形规律，钢筋变形试验可以研究钢筋在高温高压环境下的应力变化。
2.数值模拟方法数值模拟方法是研究混凝土结构在高温高压环境下的力学性能的另一种方法。
数值模拟方法可以模拟混凝土结构在高温高压环境下的受力情况，预测混凝土结构在高温高压环境下的力学性能。
数值模拟方法包括有限元方法、离散元方法等。
四、高温高压环境下混凝土结构的力学性能研究进展1.高温环境下混凝土结构的力学性能研究进展高温环境下混凝土结构的力学性能研究已经取得了一定的进展。
高温下混凝土的力学性能研究
高温下混凝土的力学性能研究随着全球气候变暖，高温天气越来越普遍，高温环境对混凝土的力学性能产生了很大的影响。
因此，研究高温下混凝土的力学性能对保障工程质量和安全具有重要意义。
本文将系统阐述高温下混凝土的力学性能研究现状、影响因素、测试方法及其应用。
一、研究现状高温下混凝土的力学性能研究已经成为混凝土材料科学研究的热点问题之一。
近年来，国内外学者对高温下混凝土的力学性能进行了大量的研究，研究成果主要有以下几个方面：（1）高温下混凝土的力学性能变化规律高温下混凝土的力学性能会随着温度的升高而发生变化。
当温度达到一定程度时，混凝土的强度会急剧下降。
实验研究表明，在400℃时混凝土的强度将会降低至原来的50%左右，而在800℃时降至原来的20%左右。
（2）高温下混凝土的微观结构变化高温环境下，混凝土中的水分会发生蒸发，从而导致混凝土中的孔隙变大，孔隙率增大，这会进一步降低混凝土的强度。
此外，高温还会使混凝土中的水泥熟料发生颗粒膨胀和矿物相反应等变化，这也会影响混凝土的力学性能。
（3）高温下混凝土的耐久性高温下混凝土的耐久性也会受到影响。
高温环境下，混凝土中的钢筋易受到腐蚀。
此外，高温还会导致混凝土的龟裂和剥落，从而降低混凝土的使用寿命。
二、影响因素高温下混凝土的力学性能受到多种因素的影响，其中主要包括以下几个方面：（1）混凝土配合比混凝土的配合比是指混凝土中水、水泥、骨料的配合比例。
不同的配合比会影响混凝土的力学性能，因此在研究高温下混凝土的力学性能时，必须考虑混凝土的配合比对其力学性能的影响。
（2）温度温度是影响高温下混凝土的力学性能的主要因素之一。
温度的升高会导致混凝土中的微观结构发生变化，从而进一步影响混凝土的力学性能。
（3）加筋方式混凝土中的钢筋是其承受力的主要组成部分之一。
在高温环境下，钢筋的热膨胀系数会发生变化，因此加筋方式也会影响高温下混凝土的力学性能。
三、测试方法研究高温下混凝土的力学性能需要采用特殊的测试方法。
高温下混凝土力学性能的研究
高温下混凝土力学性能的研究一、引言混凝土是一种广泛使用的建筑材料，但在高温环境下其力学性能会发生改变，这对于火灾事故后的建筑物安全性评估和防火设计具有重要意义。
因此，研究高温下混凝土的力学性能是很有必要的。
二、高温下混凝土的力学性质1. 混凝土的热膨胀性混凝土在高温下容易发生热膨胀，尤其是在温度超过100℃时，其热膨胀系数会急剧增加。
热膨胀会导致混凝土的应力增加，从而引起裂缝的产生。
2. 混凝土的强度和模量混凝土在高温下的强度和模量会发生变化。
一般来说，当温度超过50℃时，混凝土的强度就开始下降。
在温度超过200℃时，混凝土的强度会急剧下降。
同时，混凝土的弹性模量也会发生变化，其变化规律与强度类似。
3. 混凝土的剪切性能在高温下，混凝土的剪切性能也会发生变化。
一般来说，混凝土的剪切强度和剪切模量都会下降，但下降的幅度相对于强度和模量的下降要小。
4. 混凝土的变形性能在高温下，混凝土的变形性能也会发生变化。
一般来说，混凝土的变形能力会下降，这意味着在相同的应力作用下混凝土的变形量会减小。
三、高温下混凝土力学性能的测试方法1. 热循环试验热循环试验可以模拟火灾事故后混凝土的受热和冷却过程，从而研究混凝土在高温下的力学性能变化。
该试验方法通常分为两种：恒温试验和升温-降温试验。
2. 拉伸试验拉伸试验可以测试混凝土在高温下的抗拉强度和弹性模量。
在试验中，混凝土试件会受到拉力的作用，从而可以测试其在高温下的应力-应变曲线。
3. 压缩试验压缩试验可以测试混凝土在高温下的抗压强度和弹性模量。
在试验中，混凝土试件会受到压力的作用，从而可以测试其在高温下的应力-应变曲线。
4. 剪切试验剪切试验可以测试混凝土在高温下的剪切强度和剪切模量。
在试验中，混凝土试件会受到剪切力的作用，从而可以测试其在高温下的应力-应变曲线。
四、高温下混凝土力学性能的影响因素1. 混凝土配合比混凝土的配合比会影响其在高温下的力学性能。
一般来说，水灰比越小，混凝土在高温下的强度和模量变化越小。
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［12 ］
Residual compressive strength of NSCs
通过控制气压， 利用 SHPB 技术装置进行了三组 温度分别为 高 温 后 混 凝 土 材 料 的 动 态 压 缩 试 验， 400℃ 、 600℃ 和 800℃ ， 并且对每一个温度及应变率都
图3 Fig． 3 典型波形
来整形， 本试验中则利用
一定厚度和直径的软纸帖在入射杆的撞击端来对入 射脉冲进行整形， 以消除高频波成份减小波传播中的 弥散。图 3 是试验中测得的典型波形。 由图 3 可看 出， 波形没有明显的振荡， 说明试验中采取的脉冲整 形方法有效地减小波传播中的弥散问题 。
图5 Fig． 5
普通混凝土的剩余压缩强度
Mix proportion of concrete
水 183 砂 542
水泥 425
1． 2
试样的加热与冷却
在对混凝土材料试样进行加热的过程中 ， 极易使 试样产生裂纹， 从而严重影响试验结果。 因此， 必须 对试样的加热过程进行有效控制， 以减小试样在加热 过程中产生裂纹的可能。 在加热过程中， 引起混凝土试样产生裂纹的原因 ， 很多 如混凝土各组分材料物理性能的差异性、 温度 应力、 水蒸气的膨胀等。 其中温度应力与加热过程中 的温度梯度有关， 可以有效地控制。 由于混凝土材料 的热传导系数很小， 加热的过程中， 在混凝土材料试 产生温度应力。 当温度应力达 样中易形成较大温差， 到混凝土材料的抗拉强度时， 就会产生裂纹。 温度应 力与材料的弹性模量、 泊松比、 热膨胀系数及温差等 17］ 有关。式（ 1 ） 为文献［ 给出的温度应力的关系式。 E αΔT （ 1） σx = σy = － 1 －μ 式中： σ x 、 σ y 分别为温度应力在 x 、y 轴方向的分量 （ 参见图 1 ） ； E 、 μ 分别为材料的弹性模量和泊松比； α 为材料单位长度的热膨胀系数； ΔT 为材料的温差。 各参数值见表 2 ， 其中 f t 为抗拉强度。
图4 Fig． 4
计算与实测应力应变曲线的比较 Comparison between calculated and measured stressstrain curves
2
试验结果与分析
12］ 文献［ 分别对普通和高强混凝土高温后的准 静态压缩强度进行了研究， 给出了混凝土的压缩强度 CC ， NSFA30 ， NS与温 度 的 关 系 （ 见 图 5 ， 其 中 NS-
［18 ］
NSBS30 和 NSBS40 分别代表一般的、 FA40 ， 分别掺 入相应数字含量粉末和颗粒状炉渣的普通混凝土 ） ， 认为 400 ～ 800℃ 是影响强度损失的关键温度范围， 低 于 400℃ 时混凝土的压缩强度变化不大， 高于 800℃ 时 混凝土的压缩强度远远小于其原始强度。 为此， 确定 本文试验的温度范围为 400 ～ 800℃ 。
－1 混凝土材料的骨料尺寸为 15 ～ 20mm。 结果表明： 的混凝土材料试样进行应变率范围 30 ～ 220s 的动态压缩试验，
经历高温后的混凝土材料， 一方面具有温度软化效应， 另一方面又具有应变率强化效应 。 其归一化强度随归一化 温度对数的增大而近似线性地递减， 相反却随应变率对数的增大而近似线性地递增 。 在应变率的强化效应及温度 后者占主导地位。 软化效应的耦合影响中， 关键词： SHPB； 混凝土； 应变率； 归一化强度； 温度 中图分类号： O347 TU528． 1 文献标识码： A 131X（ 2011 ） 04007806 文章编号： 1000-
Typical wave shapes
进行了三个重复性试验。同时， 为便于分析比较， 又对 常温下混凝土材料进行了不同应变率的动态压缩试验。 600℃ 后， 图 6 ～ 图 8 分别为常温、 加热到 400℃ 、 不同应 变率下混凝土材料的动态压缩应力应变曲线。
另外， 在试样中间对称位置分别贴上应变片以实 测试样的应变。图 4 为实测结果与按应力波理论计算 二者基本一致， 说明大直径 SHPB 装置用 结果的比较， 于混凝土材料动态性能测试的结果是可靠的 。
混凝土由于其经济性、 较好的力学性能及可设计 性， 因而被广泛的应用于建筑、 核电站、 机场跑道及军 事工程等领域中。 但是， 在应用过程中人们发现， 混 凝土材料在高温环境下或经历高温后， 其力学性能和 20 世纪 50 年代， 使用寿命将有所衰退。因此， 国外就 已开展高温下及高温后各种混凝土材料力学性能的 ［19 ］ ， 研究 而国内则在 20 世纪 60 ～ 80 年代才开始这方
Dynamic compression behavior of heated concrete
Liu Chuanxiong Li Yulong Wu Ziyan Guo Weiguo Ge Yuzhuo （ Northwestern Polytechnical University，Xi’ an 710072 ，China） Abstract： Experiments were carried out by using SHPB （ 100mm ） （ Split Hopkinson Pressure Bar ） apparatus for concrete after exposure to 23 ～ 800 o C． The diameters of coarse aggregates in the concrete ranged form 15mm to 20mm， and the SHPB experiments involve strain rates between 30s － 1 and 220s － 1 ． Results show that the heated concrete was rate effect on strength enhancement， with the normalized strength decreasing approximate weakened，and there was strainlinearly with the increase of the logarithm of the normalized temperature． Degradation of the compressive strength of the heated concrete was dominant． Keywords： SHPB ； concrete； strainrate； normalized strength； temperature Email： l_cx@ mail． nwpu． edu． cn 对经历高温后混凝土结构的使用寿命 、 情况。因此，
［1016 ］ 。 面问题的研究 然而， 到目前为止， 国内外有关混凝土材料在高
1
1． 1
试验
试样
温或高温后力学性能的研究仅仅局限于准静态加载
基金项目： 国防基础预研（ A2720060277 ） 、 引信动态特性国防科技重点 实验室项目（ 9140C602040803 ） 作者简介： 刘传雄， 博士研究生 0902 收稿日期： 2009-
混凝 土 试 样 材 料 的 配 比 见 表 1 。 其 中 水 泥 为 425R 普通硅酸盐水泥， 砂为标准的河砂， 骨料直径为 15 ～ 20mm， 标准护养 28d。试样尺寸为 Ф98 × 49mm。
第 44 卷
第4 期 表1 Table 1
刘传雄等·高温后混凝土材料的动态压缩力学性能 混凝土材料的配比 kg / m3
引
言
可维修性及回收利用的评估都是建立在其准静态性 能研究的基础上。但是， 这些混凝土结构在实际使用 中不可避免地会受到动态载荷的作用， 因而迫切需要 对经历 高 温 后 的 混 凝 土 材 料 进 行 动 态 力 学 性 能 的 研究。 本文利用直径 100mm 的 SHPB 技术装置对常温 600℃ 、 800℃ 高温后的混凝土材料试样进行 及 400℃ 、 了动态压缩试验研究， 分析并得到了应变率和温度对 混凝土材料动态压缩强度的影响规律 。
石子 1150
· 79 ·
加热过程中需要解决的另一个很重要的问题就 是试样温度的测量。 由于混凝土材料的热传导系数 在每一个恒定的加热温度环境下， 需要加热一 很小， 定的时间才能使试样整体处于相应环境温度的稳定 状态， 而加热时间很难准确计算或预测。 因此， 试样 内部的温度测量就成为关键， 但试样内部温度很难直 接测量。为此， 在试验中采取间接测量的方法。 加热前把两个试样叠在一起， 在这两个试样的接 触面上预先安放热电偶丝， 然后一起放入加热炉膛内 加热。此时， 在炉膛内加热的两个试样就相当于一个 大的混凝土构件， 两个试样的接触面就相当于这个大 混凝土构件的对称横截面， 而置于其中的热电偶丝就 相当于预 先 埋 设 在 这 个 大 混 凝 土 构 件 的 中 心 位 置 。 因而可利用温控仪、 继电器、 热电偶来测量和控制大 ， 混凝土构件内部的温度 只要大混凝土构件中心达到 加热环境温度， 整个大混凝土构件就达到稳定的加热 环境温度， 从而实现对混凝土试样内部温度的间接测 量。在实际加热中， 当达到最终需要的目标温度时， 仍保持加热 1 小时以确保试样内温度的平衡。然后打 开炉门， 使试样随热炉膛冷却到室温。 1． 3 试验装置 图 2 是直径为 Ф100mm 的 SHPB 技术装置的简单 示 意 图。 其 中 撞 击 杆 长 为 800mm，入 射 杆 长 为 4400mm， 透射杆长为 3000mm。
图2 图1 Fig． 1 表2 Table 2
E（ MPa） 24000
SHPB 装置示意图
热应力
Fig． 2
Schematic of the SHPB apparatus
Thermal stress 混凝土材料参数
f t （ MPa） 3． 0
SHPB 技术的理论基础是细长杆的一维应力波理 论和两个基本假设， 即平面假设和均匀性假设： ① 杆 中传播的应力波是一维的， 杆的横截面在变形中仍保 持为平面； ②试样中的应力应变处于均匀状态。 基于 以上理论和假设， 试验中可以通过分别贴在入射杆和 透射杆上的应变片测得入射、 反射和透射应变脉冲， 再由式（ 4 ） ～ 式 （ 6 ） 计算得到试样的平均应变 ε s 、 应 力 σ s 和应变率 ε s 。 σ s = E0