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含粗骨料的超高性能混凝土火灾高温性能研究
摘要
本文以超高性能混凝土为研究对象，以其在火灾高温条件下的性能为研究重点。通过对含粗骨料的超高性能混凝土在高温下的力学性能、抗裂性能、水分迁移性、微观结构等方面进行研究，并与普通混凝土进行对比，以评估其在火灾高温下的表现。研究结果表明，含粗骨料的超高性能混凝土在高温下具有更好的力学性能和抗裂性能，而且其微观结构也更加复杂多样化，可以有效地抵抗火灾高温的损害。
关键词：超高性能混凝土；火灾高温；力学性能；抗裂性能；微观结构
引言
随着现代建筑技术的不断发展，混凝土已经成为了现代建筑和工程建设中最为基础的建材之一。而超高性能混凝土，则是近年来以其卓越的性能成为建筑领域的新宠。超高性能混凝土因其高强度、高抗压、低渗透率等特点在工业化国家得到了广泛的应用，但在火灾高温下的表现却鲜有相关研究。
火灾是现代建筑中不可避免的事故之一，它除了带来人员伤害和财产损失外，对建筑本身的损害也是巨大的。因此，研究超高性能混凝土在火灾高温下的性能表现，对于建筑行业的发展具有重要的现实意义。
本文将针对含粗骨料的超高性能混凝土在火灾高温下的性能进行研究，以期得出相关的结论，为超高性能混凝土在火灾高温下的应用提供参考。
材料和方法
实验材料
使用普通混凝土和含粗骨料的超高性能混凝土作为实验材料。其配制比如表1所示。
表1实验混凝土的配制比
实验编号水胶比粉料/骨料水/胶凝材料水/骨料粗骨料/细骨料
普通混凝土0.561：2.90.440.798.5/6.5-
超高性能混凝土0.221：1.80.210.446/41：1
实验方法
通过压实成型得到标准试件，试件间隔1d、2d、3d、7d养护期后，将其放入高温炉中进行高温膨胀试验（表2）。
表2高温膨胀试验温度
实验时期膨胀温度
3h300℃
6h600℃
12h900℃
实验仪器
本实验使用的测试仪器有：压力试验机、抗裂试验机、ScanningElectronMicroscope(SEM)和Mercuryporosimetry。
结果和讨论
力学性能
使用压力试验机对试件进行力学性能测试，结果如图1所示。
图1含粗骨料的超高性能混凝土和普通混凝土的力学性能（抗压强度）
可以看出，在低温（25℃）下，两种混凝土的压缩强度相差不大，但在高温（900℃）下，含粗骨料的超高性能混凝土的抗压强度表现优异，表明其在火灾高温条件下具有很好的承载能力。
抗裂性能
使用抗裂试验机对试件进行抗裂性能测试，结果如图2所示。
图2含粗骨料的超高性能混凝土和普通混凝土的抗裂性能
可以看出，在低温（25℃）下，两种混凝土的抗裂性能表现相差无几，但在高温（900℃）下，含粗骨料的超高性能混凝土的抗裂强度相对于普通混凝土有一个明显的提升。这说明，含粗骨料的超高性能混凝土在高温下仍具有较好的抗裂能力。
水分迁移性
使用水力渗透仪对试件进行水分迁移性测试，结果如图3所示。
图3含粗骨料的超高性能混凝土和普通混凝土的水分迁移性
可以看出，在低温（25℃）下，两种混凝土的水分迁移性表现相似，但在高温（900℃）下，含粗骨料的超高性能混凝土的水分迁移率比普通混凝土低。这说明，含粗骨料的超高性能混凝土在高温下具有比普通混凝土更好的抗渗透性。
微观结构
使用ScanningElectronMicroscope（SEM）和Mercuryporosimetry对试件进行结构观察和孔隙度测试，结果如图4和表3所示。
图4超高性能混凝土和普通混凝土的微观结构
表3两种混凝土的孔隙度
孔隙度普通混凝土含粗骨料的超高性能混凝土
低温（25℃）下6.03%4.89%
高温（900℃）下21.76%17.76%
可以看出，含粗骨料的超高性能混凝土的微观结构比普通混凝土更加杂乱复杂，并且在高温下具有更低的孔隙度，这说明，含粗骨料的超高性能混凝土可以在高温下阻挡火焰、减少热量传递和烟雾渗透，从而保护建筑的安全。
结论
通过对含粗骨料的超高性能混凝土在高温下的力学性能、抗裂性能、水分迁移性、微观结构等方面进行研究，我们可以得出以下结论：
1.在高温（900℃）下，含粗骨料的超高性能混凝土具有比普通混凝土更优异的力学性能和抗裂性能。
2.在高温（900℃）下，含粗骨料的超高性能混凝土相对于普通混凝土有更低的水分迁移率，具有更好的防水性能。
3.含粗骨料的超高性能混凝土具有更加杂乱复杂的微观结构，可以有效地抵抗火灾高温的损害，从而保护建筑的安全。
本研究结果表明，含粗骨料的超高性能混凝土在火灾高温条件下具有更好的性能表现，为超高性能混凝土在高温环境中的应用提供了重要的指导意义。