2017NO.5
试验与应用
粉煤灰综合利用
FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION
矿渣粉煤灰基无机聚合物混凝土短柱高温后力学性能试验研究 Experimental Study on Mechanical Behavior of Slag Fly Ash base Inorganic Polymer Concrete Columns after exposed to Elevated Temperatures
任俊儒，陈辉国，刘国粹，孙涛
（中国人民解放军后勤工程学院军事土木工程系，重庆401331）
摘要：对不同高温工况作用后的无机聚合物混凝土短柱试件进行轴压试验，分析高温后的试件的表观变化、变形性能、承载能力和破坏特征，并与普通混凝土试件相比较。试验结果表明：高温后无机聚合物混凝土短柱具有与普通混凝土短柱相同的破坏特征，承载能力损失更小，但轴向刚度和抗裂性能仍有待提高。
关键词：无机聚合物混凝土高温短柱力学性能
中图分类号：TTU375
文献标识类：A
文章编号：10058249（2017）05003006
火灾发生时，建筑结构受高温作用性能严重劣化，承载力显著降低，基至发生整体塌，造成严重的生命财产损失和不良社会影响（1]。因此，任何一种新型建筑材料的应用，其材料、构件和结构都必须具备一定的抗火性能。
无机聚合物混凝土是一种新型建筑材料，具有绿色环保、快硬早强、功能多样的特点[2-5]，具有广阔的应用前景。目前国内外已经积累了大量的研究和专利，但少有直接应用于建筑工程的实例[6-7]。 Kim等（7]总结了无机聚合物混凝土梁、板、柱构件的相关研究，发现常温下无机聚合物混凝土构件力学性能与普通混凝土构件类似，设计时可以直接采用普通混凝土设计规范和方法，而且更偏于保守。当前关于无机聚合物混凝土的高温性能主要集中在材料力学和微观结构方面，由于其胶凝体结构与陶瓷类似[2]，一般认为具有比普通混凝土更好的耐火能力【8-10]，其高温性能与原材料种类与配比[9.1】试件尺度【12]、升降温制度【13]等因素密切相关。在结构层面，混凝土多处于复杂应力状态，其结构行为与筋材粘结性能【14】紧密相关。当前仅有Sarker 等【15】试验分析了无机聚合物板高温后力学性能，发现试件没有发生高温爆裂，与普通混凝土试件相比
第一作者：任俊集（1992－），男，博士研究生，主要从事建筑
材料与防灾减灾工程研究。收稿日期：2017-0527· 30·
万方数据
开裂更少，承载力更高。本文对无机聚合物混凝土短柱在不同温度下的残余性能进行研究，并与普通混凝土试件相对比，可为无机聚合物混凝土的应用和发展提供依据。
1试验方案 1.1试验材料
无机聚合物混凝土原材料和配合比众多。本文选取矿粉和粉煤灰为胶凝材料，根据课题组前期研究成果【16】选取强度接近的无机聚合物混凝土及普通混凝土配合比如表1和表2所示。
表1无机聚合物混凝土配合比/（kg/m）
矿粉 140
水泥 488
粉煤灰 210
砂 644
石子 1196
表2普通混凝土配合比/（kg/m"）
砂 599
石子 1163
水 200
激发剂 210
水灰比 0.41
两类混凝土采用相同的骨料和水：粗骨料为连续级配碎石，粒径为5mm~35mm；细骨料为市售河沙，细度模数为2.58：激发剂配制和混微土并合用水均为普通自来水。矿粉活性等级为S95；粉煤灰为 F类，质量等级为Ⅱ级；碱激发剂采用硅酸钠溶液，由市售水玻璃、NaOH片剂和水配制，调整其模数为 1.8，含水率为73%。普通混凝土采用P·0·42.5普通硅酸盐水泥。
1.2试件设计与制作