專利名稱：一種混凝土高溫作用后性能劣化的測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混凝土高溫作用后性能劣化的測試方法，屬于建筑材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
混凝土材料由于其原材料的易于獲得與廉價性，施工的便捷性，以及較好的物理力學(xué)性能和耐久性，因而在最近100多年的歷史中，作為主要的建筑結(jié)構(gòu)材料廣泛地應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域。
但是在建筑物火災(zāi)以及相關(guān)的混凝土高溫試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，高溫作用后混凝土自身結(jié)構(gòu)已發(fā)生了一系列的物理化學(xué)變化，這導(dǎo)致了混凝土承受載荷能力下降與變形。此外，近年來蓬勃興起并替代傳統(tǒng)混凝土用于建筑工程領(lǐng)域的高強(qiáng)高性能混凝土，由于具備密實(shí)的微觀結(jié)構(gòu)在經(jīng)歷高溫作用時產(chǎn)生爆裂。例如，英法海底隧道發(fā)生的火災(zāi)造成隧道內(nèi)表面高強(qiáng)混凝土爆裂，造成了隧道大面積的受損區(qū)域。
現(xiàn)有技術(shù)資料表明，目前混凝土高溫后性能測試方法包括兩種，其具體情況如下所述第一種測試方法將混凝土試件置于加熱設(shè)備中，從室溫以恒定速率升溫至目標(biāo)溫度后，再保溫若干時間，然后將試塊置于加熱設(shè)備中自然冷卻，或?qū)⒒炷猎嚰糜诳諝庵凶匀焕鋮s，或?qū)⒒炷猎嚰糜诳諝庵兴鋮s，然后進(jìn)行物理力學(xué)性能等測試。該方法存在的缺點(diǎn)在于其受熱溫度與受熱時間主要取決于前人經(jīng)驗(yàn)與主觀要求，沒有具體針對現(xiàn)有測試對象進(jìn)行測試，缺乏合理依據(jù)。其次，該方法單純研究混凝土材料的破壞機(jī)理，沒有重視混凝土工程實(shí)際應(yīng)用中鋼筋高溫破壞的問題。最后，該測試方法在升溫制度上存在缺陷，其示意圖見圖1。由圖1可知，不同的目標(biāo)溫度在升溫過程中所需要的時間不同。例如，目標(biāo)溫度為100℃，300℃和600℃時，其目標(biāo)受火時間為2h，升溫時間分別為20min，60min與120min。對目標(biāo)溫度為100℃而言，其實(shí)際受火時間為2h20min，并非目標(biāo)受火時間2h；對不同溫度下的試件而言，其經(jīng)受高溫作用的實(shí)際受火時間不同而不具有可比性。
第二種測試方法采用特別設(shè)計高溫燃油爐，按照ISO標(biāo)準(zhǔn)曲線(見圖2)進(jìn)行高溫實(shí)驗(yàn)，達(dá)到目標(biāo)溫度后保溫若干時間。然后將試塊置于加熱設(shè)備中自然冷卻，或?qū)⒒炷猎嚰糜诳諝庵凶匀焕鋮s，或?qū)⒒炷猎嚰糜诳諝庵兴鋮s，然后進(jìn)行物理力學(xué)性能等測試。該方法存在的缺點(diǎn)在于需要特別設(shè)計與制作符合ISO標(biāo)準(zhǔn)曲線的加熱設(shè)備，增加了設(shè)備投資，不利于推廣；其次，該方法也存在受熱溫度與受熱時間缺乏合理依據(jù)和忽視混凝土工程實(shí)際應(yīng)用中鋼筋高溫破壞的問題。
在性能測試指標(biāo)方面，現(xiàn)有技術(shù)資料表明已有測試方法高溫后混凝土性能測試指標(biāo)較單一，多集中于高溫后混凝土的物理力學(xué)性能方面，沒有結(jié)合混凝土耐火極限、高溫前后混凝土試件的物理現(xiàn)象、混凝土試件的無損檢測技術(shù)與升溫過程中混凝土試件內(nèi)部溫度速率變化對混凝土進(jìn)行全面測試，因而不能較深入地反映混凝土高溫后性能的損傷情況。
現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)《建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法》(GB/T 9978-1999)全面詳細(xì)地定義了建筑構(gòu)件中墻、梁、柱、樓板、吊頂和屋頂?shù)瘸兄睾头浅兄貥?gòu)件的耐火極限，對耐火試驗(yàn)裝置、試驗(yàn)條件、試件要求與試驗(yàn)程序做出了明確規(guī)定。它適用于墻、梁、柱、樓板、吊頂和屋頂?shù)瘸兄睾头浅兄貥?gòu)件，其他的構(gòu)件、配件或結(jié)構(gòu)可參照采用；而且在進(jìn)行耐火試驗(yàn)時，試件應(yīng)與該試件實(shí)際使用情況相同。該標(biāo)準(zhǔn)把建筑構(gòu)件分為非承重構(gòu)件與承重構(gòu)件，從耐火穩(wěn)定性、耐火完整性、耐火隔熱性三個方面評價耐火極限，并分別對這兩種構(gòu)件采用不同的評價指標(biāo)。GB9978-1999對試驗(yàn)裝置與設(shè)備的要求高，一般實(shí)驗(yàn)室條件達(dá)不到耐火極限試驗(yàn)要求，因此不利于該標(biāo)準(zhǔn)在科研與工程應(yīng)用中的推廣。此外，GB/T 9978-1999試驗(yàn)費(fèi)用貴，而且能按照該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)的單位有限，增加了測試難度系數(shù)。
現(xiàn)有測試方法存在混凝土高溫受熱升溫制度缺乏合理依據(jù)，性能測試指標(biāo)單一，沒有與混凝土工程實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系，試驗(yàn)裝置與設(shè)備的要求高，測試費(fèi)用貴的缺陷。與混凝土高溫作用后性能劣化測試方法相關(guān)的我國專利文獻(xiàn)經(jīng)檢索未發(fā)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種簡便易行、測試全面的混凝土高溫作用后性能劣化的測試方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種混凝土高溫作用后性能劣化的測試方法，其特征在于它包括如下步驟1).混凝土試件的制備a.混凝土試件成型選取所需測試混凝土的原料，制成混凝土試件，混凝土成型時預(yù)先在混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度處埋設(shè)測溫元件；b.混凝土試件養(yǎng)護(hù)將預(yù)埋設(shè)測溫元件的混凝土試件養(yǎng)護(hù)90天；c.高溫前預(yù)養(yǎng)護(hù)所有混凝土試件在達(dá)到養(yǎng)護(hù)齡期進(jìn)行測試前，提前一周置于溫度為18-22℃(最佳為20℃)，相對濕度為55-65％(最佳為60％)的恒溫恒濕室中養(yǎng)護(hù)，避免混凝土試件由于外部環(huán)境濕度影響而在高溫下爆裂，導(dǎo)致對混凝土材料自身性能測試的偏差，此外，統(tǒng)一的外部環(huán)境條件有利于不同配比混凝土高溫后性能的比較；2).混凝土試件的性能測試a.混凝土試件耐火極限與溫度場測定設(shè)定目標(biāo)溫度場為795-805℃(最佳為800℃)，達(dá)到目標(biāo)溫度場后，把預(yù)先準(zhǔn)備好的混凝土試件從步驟1)的恒溫恒濕室中取出置于目標(biāo)溫度場中，從混凝土試件開始接觸到目標(biāo)溫度場開始計時，以混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度處溫度達(dá)到250℃時的時間確定為耐火極限，進(jìn)行耐火極限與內(nèi)部溫度變化速率的測試(這種測量可以采用自動法或手動法)；b.物理力學(xué)性能設(shè)定目標(biāo)溫度場為795-805℃(最佳為800℃)，達(dá)到795-805℃(最佳為800℃)目標(biāo)溫度場后，把準(zhǔn)備好的混凝土試件從步驟1)的恒溫恒濕室中取出置于目標(biāo)溫度場中，在混凝土試件達(dá)到耐火極限后，將混凝土試件取出后迅速轉(zhuǎn)移至溫度為18-22℃(最佳為20℃)、相對濕度為55-65％(最佳為60％)的恒溫恒濕室中，置于恒溫恒濕室24h后測定混凝土試件的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、彈性模量；
c.混凝土試件的超聲波和爆裂程度測試(見表4和表5)在溫度為18-22℃(最佳為20℃)、相對濕度為55-65％(最佳為60％)的恒溫恒濕室中，采用超聲波探測儀測定步驟1)提前一周預(yù)置于該環(huán)境中混凝土試件的波速、頻率和振幅；設(shè)定目標(biāo)溫度場為795-805℃，達(dá)到目標(biāo)溫度場后，把準(zhǔn)備好的混凝土試件從步驟1)的恒溫恒濕室中取出置于目標(biāo)溫度場中，當(dāng)混凝土試件達(dá)到耐火極限后，取出置于溫度為18-22℃、相對濕度為55-65％的恒溫恒濕室中冷卻24h，采用超聲波探測儀測定混凝土試件的波速、頻率和振幅；測量混凝土試件進(jìn)入795-805℃高溫目標(biāo)溫度場前后混凝土試件質(zhì)量，計算質(zhì)量損失；統(tǒng)計混凝土試件進(jìn)入795-805℃高溫目標(biāo)溫度場后混凝土試件破損數(shù)量，測量混凝土試件進(jìn)入795-805℃高溫目標(biāo)溫度場后混凝土試件的爆裂面積與爆裂深度。
步驟2)所述的進(jìn)行耐火極限與內(nèi)部溫度變化速率的測試采用手動法，從計時零點(diǎn)開始，采用電位差計或溫控儀表人工讀取數(shù)據(jù)，每隔1min記錄溫度變化一次，直至試件內(nèi)部溫度接近800℃，溫度變化較小時止(每5min升溫速率小于1℃)。
步驟2)所述的進(jìn)行耐火極限與內(nèi)部溫度變化速率的測試采用自動法，采用混凝土高溫作用耐火極限測試專家系統(tǒng)，該系統(tǒng)由計算機(jī)、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和編寫程序等組成，自動法進(jìn)行檢測的工藝為首先校正測量系統(tǒng)，確保系統(tǒng)正常工作；其次將預(yù)先埋設(shè)測溫元件的混凝土試件與數(shù)據(jù)采集設(shè)備相連接，采集混凝土試件的初始溫度，測試計時開始后，在設(shè)定程序的控制下，系統(tǒng)將自動按照設(shè)定步長采集數(shù)據(jù)，當(dāng)達(dá)到耐火極限時，系統(tǒng)指示燈亮；當(dāng)達(dá)到耐火極限時，程序?qū)⑻嵝延脩羰欠裰匦略O(shè)定步長進(jìn)行下面溫度場測定以及溫度場終點(diǎn)產(chǎn)生的條件以記錄溫度場變化。
本發(fā)明在穩(wěn)定熱源條件下，以混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度處溫度達(dá)到250℃時的時間確定為耐火極限，該耐火極限保證混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度處鋼筋不發(fā)生顯著性破壞。然后以該耐火極限為基準(zhǔn)，根據(jù)一系列測試指標(biāo)，測試不同配比混凝土達(dá)到耐火極限時，其性能的劣化情況。
1.耐火極限模擬研究混凝土材料經(jīng)受火災(zāi)高溫作用時，抵抗高溫?fù)p傷作用，保證混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度處鋼筋不發(fā)生顯著破壞的時間，即在目標(biāo)溫度為795-805℃(最佳為800℃)的條件下，混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度處溫度達(dá)到250℃時的時間。
(1)目標(biāo)溫度為795-805℃(最佳為800℃)的確定依據(jù)a).795-805℃(最佳為800℃)涵蓋了混凝土在高溫作用下幾乎所有的物理化學(xué)變化，包括100℃左右自由水的蒸發(fā)和鈣礬石的脫水分解；100℃～400℃，部分吸附水、結(jié)晶水的脫逸以及混凝土試件的爆裂；400℃～800℃，Ca(OH)2與C-S-H凝膠的分解、大量吸附水和結(jié)晶水的逸出、573℃時骨料中Si02發(fā)生的α型轉(zhuǎn)變?yōu)棣滦彤a(chǎn)生的體積膨脹、碳酸鹽的大量分解等變化。
b).超過795-805℃時，混凝土材料損傷嚴(yán)重，性能不容易判斷與確定。
c).795-805℃穩(wěn)態(tài)溫度場可以減小對設(shè)備的要求。
(2)以混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度處溫度達(dá)到250℃時的時間確定為耐火極限的依據(jù)
a).250℃時，鋼材的抗拉強(qiáng)度和彈性模量為室溫下的80％左右，當(dāng)受熱溫度降至室溫時，鋼材的強(qiáng)度與彈性模量可以恢復(fù)。
b).荷蘭《TNO 98-CVB-R1161隧道防火》以及TNO測試標(biāo)準(zhǔn)《隧道防火測試方法》規(guī)定在混凝土覆蓋層厚度最少為25mm的條件下，增強(qiáng)鋼筋的表面溫度不應(yīng)超過250℃；德國《RABT隧道設(shè)施及運(yùn)行準(zhǔn)則》規(guī)定上述溫度為300℃。
2.其他性能測試指標(biāo)(1)混凝土試件的物理力學(xué)性能高溫后抗壓強(qiáng)度；高溫后抗折強(qiáng)度；高溫后彈性模量。
(2)混凝土試件的爆裂程度高溫前后試件質(zhì)量損失；高溫前后試件破損數(shù)量，爆裂面積與爆裂深度。
(3)混凝土試件的超聲波檢測聲速的變化；波幅的變化；頻率的變化。
(4)混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度處溫度變化速率。
與現(xiàn)有測試標(biāo)準(zhǔn)和方法相比，本發(fā)明的特點(diǎn)在于第一，本發(fā)明目標(biāo)溫度場的選擇涵蓋了混凝土在高溫作用下幾乎所有的物理化學(xué)變化。此外，避免了超過該溫度后，混凝土材料損傷嚴(yán)重，性能不容易判斷的缺點(diǎn)。
第二，本發(fā)明以混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度處溫度達(dá)到250℃時的時間確定為耐火極限，考慮到了混凝土結(jié)構(gòu)工程方面的需要。
第三，本發(fā)明以混凝土試件的耐火極限為基準(zhǔn)，根據(jù)一系列測試指標(biāo)測試不同配比混凝土達(dá)到耐火極限時，其性能的劣化情況，避免了現(xiàn)有測試方法受熱溫度與受熱時間主要取決于前人經(jīng)驗(yàn)與主觀要求，沒有具體針對現(xiàn)有測試對象進(jìn)行測試，缺乏合理依據(jù)以及在升溫制度上的缺陷，第四，本發(fā)明通過混凝土試件耐火極限與溫度場測試，物理力學(xué)性能，混凝土試件爆裂程度和超聲波檢測對高溫后混凝土性能的變化進(jìn)行了全面的測試，有利于從多方面反映混凝土試件的損傷情況。
第五，本發(fā)明對設(shè)備的要求小，簡便易行。此外，采用混凝土高溫作用耐火極限測試專家系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對多個測試對象同時在線檢測，測試結(jié)果可靠，精度高。


圖1為現(xiàn)有第一種測試方法的溫度制度示意2為現(xiàn)有第二種測試方法的ISO標(biāo)準(zhǔn)時間—溫度曲線3是本發(fā)明進(jìn)行混凝土高溫作用后性能劣化測試的流程圖。
具體實(shí)施例方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合圖3、實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。三種配比混凝土(見表1)，其中試樣編號1為基準(zhǔn)混凝土，試樣編號2摻了25％礦粉，試樣編號3摻了20％粉煤灰。
一種混凝土高溫作用后性能劣化的測試方法，它包括如下步驟
1).混凝土試件的制備a.混凝土試件成型選取所需測的三種配比試混凝土的原料(見表1)，制成三種混凝土試件，三種混凝土成型時分別預(yù)先在混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度處埋設(shè)測溫元件；b.混凝土試件養(yǎng)護(hù)將預(yù)埋設(shè)測溫元件的三種混凝土試件養(yǎng)護(hù)90天；c.高溫前預(yù)養(yǎng)護(hù)所有混凝土試件在達(dá)到養(yǎng)護(hù)齡期進(jìn)行測試前，提前一周置于溫度為(20±2)℃、相對濕度為(60±5)％的恒溫恒濕室中養(yǎng)護(hù)，避免混凝土試件由于外部環(huán)境濕度影響而在高溫下爆裂，導(dǎo)致對混凝土材料自身性能測試的偏差，此外，統(tǒng)一的外部環(huán)境條件有利于不同配比混凝土高溫后性能的比較；2).混凝土試件的性能測試a.混凝土試件耐火極限與溫度場測定(見表2)設(shè)定目標(biāo)溫度場為(800±5)℃，達(dá)到(800±5)℃目標(biāo)溫度場后，把預(yù)先準(zhǔn)備好的混凝土試件從步驟1)的恒溫恒濕室中取出置于目標(biāo)溫度場中，從混凝土試件開始接觸到目標(biāo)溫度場開始計時，以混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度處溫度達(dá)到250℃時的時間確定為耐火極限，進(jìn)行耐火極限與內(nèi)部溫度場的測試(這種測量可以采用自動法或手動法)；采用手動法，從計時零點(diǎn)開始，采用電位差計或溫控儀表人工讀取數(shù)據(jù)，每隔1min記錄溫度變化一次，直至試件內(nèi)部溫度接近800℃，溫度變化較小時止(每5min升溫速率小于1℃)；b.根據(jù)步驟a中混凝土中內(nèi)部溫度場的測試結(jié)果計算鋼筋保護(hù)層厚度處溫度變化速率(見表2)。
c.物理力學(xué)性能(見表3)設(shè)定目標(biāo)溫度場為(800±5)℃，達(dá)到目標(biāo)溫度場后，把準(zhǔn)備好的混凝土試件從步驟1)的恒溫恒濕室中取出置于目標(biāo)溫度場中，在達(dá)到耐火極限后，將混凝土試件取出后迅速轉(zhuǎn)移至溫度為(20±2)℃、相對濕度為(60±5)％的恒溫恒濕室中，置于恒溫恒濕室24h后測定混凝土試件的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、彈性模量；d.混凝土試件的超聲波和爆裂程度測試(見表4和表5)混凝土試件的超聲波和爆裂程度測試(見表4和表5)在溫度為(20±2)℃、相對濕度為(60±5)％的恒溫恒濕室中，采用超聲波探測儀測定步驟1)提前一周預(yù)置于該環(huán)境中混凝土試件的波速、頻率和振幅；設(shè)定目標(biāo)溫度場為(800±5)℃，達(dá)到目標(biāo)溫度場后，把準(zhǔn)備好的混凝土試件從步驟1)的恒溫恒濕室中取出置于目標(biāo)溫度場中，當(dāng)混凝土試件達(dá)到耐火極限后，取出置于溫度為(20±2)℃、相對濕度為(60±5)％的恒溫恒濕室中冷卻24h，采用超聲波探測儀測定混凝土試件的波速、頻率和振幅；測量混凝土試件進(jìn)入(800±5)℃高溫目標(biāo)溫度場前后混凝土試件質(zhì)量(在恒溫恒濕室中)，計算質(zhì)量損失；統(tǒng)計混凝土試件進(jìn)入(800±5)℃高溫目標(biāo)溫度場后混凝土試件破損數(shù)量，測量混凝土試件進(jìn)入(800±5)℃高溫目標(biāo)溫度場后混凝土試件的爆裂面積與爆裂深度。
上述測試結(jié)果與性能評價見表2-表5。
步驟2)所述的進(jìn)行耐火極限與內(nèi)部溫度變化速率的測試還可采用自動法，采用混凝土高溫作用耐火極限測試專家系統(tǒng)，該系統(tǒng)由計算機(jī)、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和編寫程序等組成，自動法進(jìn)行檢測的工藝為首先校正測量系統(tǒng)，確保系統(tǒng)正常工作；其次將預(yù)先埋設(shè)測溫元件的混凝土試件與數(shù)據(jù)采集設(shè)備相連接，采集混凝土試件的初始溫度，測試計時開始后，在設(shè)定程序的控制下，系統(tǒng)將自動按照設(shè)定步長采集數(shù)據(jù)，當(dāng)達(dá)到耐火極限時，系統(tǒng)指示燈亮；當(dāng)達(dá)到耐火極限時，程序?qū)⑻嵝延脩羰欠裰匦略O(shè)定步長進(jìn)行下面溫度場測定以及溫度場終點(diǎn)產(chǎn)生的條件以記錄溫度場變化。
表1混凝土試樣配合比

表2混凝土試件耐火極限測定結(jié)果

表3混凝土試件達(dá)到耐火極限24h后的物理力學(xué)性能

表4混凝土試件達(dá)到耐火極限24h后的超聲波測定


表5混凝土試件達(dá)到耐火極限后的物理現(xiàn)象

根據(jù)上述測試結(jié)果，從混凝土試件高溫后的整體性能上考慮(包括耐火極限、內(nèi)部溫度場的變化、高溫后的物理力學(xué)性能、混凝土試件的超聲波檢測、混凝土試件的爆裂程度)，摻加了25％礦粉的2號混凝土試件優(yōu)于1號和3號。
權(quán)利要求
1.一種混凝土高溫作用后性能劣化的測試方法，其特征在于它包括如下步驟1).混凝土試件的制備a.混凝土試件成型選取所需測試混凝土的原料，制成混凝土試件，混凝土成型時預(yù)先在混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度處埋設(shè)測溫元件；b.混凝土試件養(yǎng)護(hù)將預(yù)埋設(shè)測溫元件的混凝土試件養(yǎng)護(hù)90天；c.高溫前預(yù)養(yǎng)護(hù)進(jìn)行測試前，提前一周置于溫度為18-22℃，相對濕度為55-65％的恒溫恒濕室中養(yǎng)護(hù)；2).混凝土試件的性能測試a.混凝土試件耐火極限與溫度場測定設(shè)定目標(biāo)溫度場為795-805℃，達(dá)到目標(biāo)溫度場后，把預(yù)先準(zhǔn)備好的混凝土試件從步驟1)的恒溫恒濕室中取出置于目標(biāo)溫度場中，從混凝土試件開始接觸到目標(biāo)溫度場開始計時，以混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度處溫度達(dá)到250℃時的時間確定為耐火極限，進(jìn)行耐火極限與內(nèi)部溫度變化速率的測試；b.物理力學(xué)性能設(shè)定目標(biāo)溫度場為795-805℃，達(dá)到目標(biāo)溫度場后，把準(zhǔn)備好的混凝土試件從步驟1)的恒溫恒濕室中取出置于目標(biāo)溫度場中，在混凝土試件達(dá)到耐火極限后，將混凝土試件取出后迅速轉(zhuǎn)移至溫度為18-22℃、相對濕度為55-65％的恒溫恒濕室中，置于恒溫恒濕室24h后測定混凝土試件的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、彈性模量；c.混凝土試件的超聲波和爆裂程度測試在溫度為18-22℃、相對濕度為55-65％的恒溫恒濕室中，采用超聲波探測儀測定步驟1)提前一周預(yù)置于該環(huán)境中混凝土試件的波速、頻率和振幅；設(shè)定目標(biāo)溫度場為795-805℃，達(dá)到目標(biāo)溫度場后，把準(zhǔn)備好的混凝土試件從步驟1)的恒溫恒濕室中取出置于目標(biāo)溫度場中，當(dāng)混凝土試件達(dá)到耐火極限后，取出置于溫度為18-22℃、相對濕度為55-65％的恒溫恒濕室中冷卻24h，采用超聲波探測儀測定混凝土試件的波速、頻率和振幅；測量混凝土試件進(jìn)入795-805℃高溫目標(biāo)溫度場前后混凝土試件質(zhì)量，計算質(zhì)量損失；統(tǒng)計混凝土試件進(jìn)入795-805℃高溫目標(biāo)溫度場后混凝土試件破損數(shù)量，測量混凝土試件進(jìn)入795-805℃高溫目標(biāo)溫度場后混凝土試件的爆裂面積與爆裂深度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混凝土高溫作用后性能劣化的測試方法，其特征在于步驟2)所述的進(jìn)行耐火極限與內(nèi)部溫度變化速率的測試采用手動法，從計時零點(diǎn)開始，采用電位差計或溫控儀表人工讀取數(shù)據(jù)，每隔1min記錄溫度變化一次，直至試件內(nèi)部溫度接近800℃，溫度變化較小時止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混凝土高溫作用后性能劣化的測試方法，其特征在于步驟2)所述的進(jìn)行耐火極限與內(nèi)部溫度變化速率的測試采用自動法，采用混凝土高溫作用耐火極限測試專家系統(tǒng)，該系統(tǒng)由計算機(jī)、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和編寫程序組成，自動法進(jìn)行檢測的工藝為首先校正測量系統(tǒng)，確保系統(tǒng)正常工作；其次將預(yù)先埋設(shè)測溫元件的混凝土試件與數(shù)據(jù)采集設(shè)備相連接，采集混凝土試件的初始溫度，測試計時開始后，在設(shè)定程序的控制下，系統(tǒng)將自動按照設(shè)定步長采集數(shù)據(jù)，當(dāng)達(dá)到耐火極限時，系統(tǒng)指示燈亮；當(dāng)達(dá)到耐火極限時，程序?qū)⑻嵝延脩羰欠裰匦略O(shè)定步長進(jìn)行下面溫度場測定以及溫度場終點(diǎn)產(chǎn)生的條件以記錄溫度場變化。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混凝土在高溫作用后性能劣化的測試方法。一種混凝土高溫作用后性能劣化的測試方法，其特征在于它包括如下步驟1)在混凝土試件成型時，將測溫元件埋設(shè)于所設(shè)計的混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度處，然后對混凝土試件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；提前一周置于恒溫恒濕室中預(yù)養(yǎng)護(hù)；2)在穩(wěn)定熱源795－805℃條件下，以所設(shè)計混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度處溫度達(dá)到250℃的時間確定為耐火極限，然后以該耐火極限為基準(zhǔn)，根據(jù)一系列測試指標(biāo)，包括內(nèi)部溫度場的變化、高溫后的物理力學(xué)性能、混凝土試件的超聲波檢測、混凝土試件的爆裂程度，測試不同配比混凝土達(dá)到耐火極限時，其性能的劣化情況。本發(fā)明具有簡便易行、測試全面、準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)。
文檔編號G01N3/08GK1945322SQ20061012484
公開日2007年4月11日 申請日期2006年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月24日
發(fā)明者馬保國, 穆松, 張風(fēng)臣, 溫小棟, 王信剛, 高英力, 王凱 申請人:武漢理工大學(xué)