钢纤维橡胶高强混凝土高温前后性能研究.docx

钢纤维橡胶高强混凝土高温前后性能研究
摘要
钢纤维橡胶高强混凝土是以钢纤维、橡胶颗粒等为主要原材料制成的新型建筑材料。本研究以钢纤维橡胶高强混凝土为对象，研究其在高温环境下前后性能的变化情况。实验结果表明：钢纤维橡胶高强混凝土在高温环境下，其抗压强度先增后降；宏观观察表明，钢纤维橡胶高强混凝土发生显著的裂缝和脱落；另外，钢纤维橡胶高强混凝土在高温环境下会发生显著的微观结构变化，其中钢纤维和橡胶颗粒发生断裂、脱落等现象。因此，在实际工程应用中，应对高温环境进行预警及相应的防护措施。
关键词：钢纤维橡胶高强混凝土；高温环境；前后性能
引言
近年来，随着建筑业的迅速发展，建筑材料的研究也成为学者们关注的焦点之一。其中，钢纤维橡胶高强混凝土作为新型建筑材料被越来越多地应用于实际工程中。它具有优良的综合性能，如高强度、高韧性、抗裂性和耐久性等，因此受到广泛的重视和应用。但是，在高温环境下，钢纤维橡胶高强混凝土的性能会发生变化，其中前后性能的变化是大家关注的焦点。因此，本研究以钢纤维橡胶高强混凝土为对象，对其在高温环境下前后性能进行了研究。
实验方法
1.实验材料
本实验所用的钢纤维橡胶高强混凝土主要由硅酸盐水泥(PC42.5R)、细砂、石子、钢纤维、橡胶颗粒等组成。混凝土的配合比见表1。
表1不同配合比混凝土的主要配比数据
配合比水灰比砂率石子率钢纤维体积分数（%）橡胶颗粒体积分数（%）
10.2542.0%38.0%1.0%5.0%
20.3038.0%42.0%1.5%5.5%
30.3534.0%46.0%2.0%6.0%
2.实验仪器和设备
实验所需仪器和设备包括：恒温恒湿试验箱、电子万能试验机、材料显微镜等。
3.实验步骤
（1）制备不同配合比的钢纤维橡胶高强混凝土样品；
（2）将样品置入恒温恒湿试验箱中，并进行高温处理(200℃、400℃、600℃)；
（3）将经过高温处理的样品进行抗压实验，并对实验结果进行统计和分析；
（4）对实验结果进行显微镜观察和分析，了解材料微观结构的变化情况。
实验结果
1.抗压强度变化
钢纤维橡胶高强混凝土在高温环境下，其抗压强度先增后降，其中，当温度达到400℃时，钢纤维橡胶高强混凝土的抗压强度达到最高峰，之后随着温度的不断升高而下降。研究结果显示：当温度为200℃时，不同配合比的钢纤维橡胶高强混凝土的抗压强度变化率分别为-7.39%、-6.58%、-5.96%；当温度为400℃时，不同配合比的钢纤维橡胶高强混凝土的抗压强度变化率分别为13.22%、14.79%、15.98%；当温度为600℃时，不同配合比的钢纤维橡胶高强混凝土的抗压强度变化率分别为-22.68%、-24.38%、-25.17%。因此，当钢纤维橡胶高强混凝土受到高温环境影响时，其抗压强度随着温度的升高而逐渐下降，造成混凝土的破坏。
2.材料宏观变化
通过宏观观察表明，钢纤维橡胶高强混凝土因遇到高温环境，发生显著的裂缝和脱落。当经过高温处理后的钢纤维橡胶高强混凝土被取出并进行观察时，我们可以明显看到其表面上出现了大量的裂缝和小块状的脱落，这说明了混凝土材料的疲劳程度和疲劳瓦解层的深度有明显的变化。这对混凝土材料的结构和力学性能都会产生影响，从而导致混凝土结构的失效。
3.材料微观变化
钢纤维和橡胶颗粒是钢纤维橡胶高强混凝土中的主要组成元素，在高温环境下，它们都会发生断裂、脱落等现象。在材料显微镜下观察钢纤维橡胶高强混凝土的微观结构时，可以明显看到钢纤维和橡胶颗粒表面出现裂纹，颗粒变形严重。
讨论
本研究通过对钢纤维橡胶高强混凝土在高温环境下前后性能的研究，发现高温环境对混凝土的性能有显著的影响。其中，钢纤维橡胶高强混凝土的抗压强度先增后降，宏观上表现为出现明显的裂缝和脱落；在微观上，钢纤维和橡胶颗粒的表面出现了裂纹，颗粒变形严重。这说明，高温环境对材料的微观结构和力学性能都产生了很大的影响，使得混凝土材料的结构和性能发生了变化。
综上，钢纤维橡胶高强混凝土在高温环境下前后性能的变化情况值得研究和深入探讨。在实际工程应用中，需要加强材料的预警和应对措施，降低材料的损失和不必要的安全隐患。
参考文献
[1]曹永银，李浩，陈强等.钢纤维橡胶高强混凝土的配合比设计与性能[J].硅酸盐通报,2006,25(2):189-192.
[2]王亚锋.钢纤维橡胶高强混凝土的性能研究[D].河南科技大学,2010.
[3]韩世贵，傅周悦，魏向阳等.混凝土高温后力学性能研究的现状及展望[J].混凝土，2002,3(8):14-19.