混凝土钢纤维混凝土高温后力学强度研究张彦春\胡晓波\白成彬2（1.中南大学土木建筑学院，长沙410075；2中铁十八局）抗折、抗剪强度的变化情况，将其残佘抗压、劈拉强度率与素混凝土进行比较。结果表明，钢纤维混凝土高温后各项力学性能均明显优于素混凝土。*后还对钢纤维在高温混凝土中的作用进行了初步分析。

　　及试验结果的对比。

　　与素混凝土残余劈拉强度率的比较由可见，经900C高温后，钢纤维混凝土的残余劈拉强度率较素混凝土高约40%，足以说明钢纤维混凝土优越的高温性能。

　　3.3残余抗折强度钢纤维混凝土的抗折强度是其力学强度中重要的一项对于道路、梁等受弯部位及构件用钢纤维混凝土常用抗折强度作为设计混凝土配合比的一个控制指标。

　　试验结果如。

　　可见，抗折强度随温度升高基本呈下降趋势，且高于100C快速下降且较均匀。主要原因在于：构件受*高温度对残余抗折强度（率）的影响弯时，截面下部受拉，上部受压，高温作用后的混凝土内产生大量微裂纹，受拉区在拉应力作用下，裂缝横切于应力方向，试件每一裂缝的存在和产生都降低有效面积，而且此应力状态下比压应力状态下抑制裂缝的可能性要小得多，故中和轴不断上移造成破坏。另外，在受力至破坏过程中，钢纤维是逐渐被拔出的，而不同于受劈拉时整个截面上钢纤维的整体拔出，因而钢纤维在高温后对抗折强度的改善作用不如对劈拉强度的改善作用明显。

　　34残余抗剪强度钢纤维的掺入使混凝土的抗剪强度大大提高，因此钢纤维混凝土可用于结构框架节点、结构转换层等承受剪力较大的部位。

　　高温后钢纤维混凝土的抗剪强度如。

　　*高温度对残余抗剪强度（率）的影响可以看出，在*高温度不超过500 C时，抗剪强度损失很小，而后随温度升高损失加大，这与混凝土基体在高温作用下的强度下降是分不开的。但总的来说，高温后的抗剪性能较好，经900C高温后，其残余强度率仍在40%以上。

　　4机理分析综合以上对钢纤维混凝土高温后力学性能的探讨可以看出，钢纤维的掺入使混凝土具有较优越的高温后力学性能，现结合有关910及作者的体会论述如下：高温作用前后，钢纤维与水泥浆的界面粘结由强变弱，而钢纤维的增强、增韧作用主要取决予钢纤维与水泥浆界面粘结的强弱，因而高温作用使钢纤维的增强、增韧作用减弱，使钢纤维较常温下更易从基体中拔出。

　　⑵混凝土的热传导系数饱水状态时为1. 2~1.4W/mC，而空气的导热系数为水的1/25，因此干燥状态下混凝土的导热系数更小，即混凝土的热传导系数随温度的升高而减少；而钢材具有更好的传导性能，其热传导系数为混凝土的20~30倍。又由于钢纤维在混凝土中是三维乱向分布的，因而它的掺入可使混凝土在高温下更快地达到内部温度的均匀一致，从而减少温度梯度产生的内部应力，减少内部损伤。

　　纤维的掺入可以抑制由于快速的温度变化（升温或冷却过程中）而产生的混凝土体积变化，从而减少材料内部微缺陷的产生及发展，在一定程度上减缓了材质的恶化。

　　高温后，钢纤维仍然是裹握在水泥浆体中的，因此只要水泥浆还具有粘结力，钢纤维在常温混凝土中的增强增韧作用仍然存在，且作用的大小仍取决于界面粘结强度。

　　在升温、恒温、冷却过程中，钢纤维材质本身发生晶体组织及晶体结构的变化，并且经受了类似热处理的过程，使其强度、硬度、塑性、韧性等发生变化，从而影响其本身强度及与混凝土基体的粘结，详细机理有待进一步探讨与研究。

　　以上仅是对钢纤维在高温混凝土中作用的几点粗浅的分析，要详细分析其机理，必须对混凝土中的钢纤维在高温时、高温后所发生的物理、力学等一系列的变化做详尽的试验研究，这方面的工作有待进一步开展。

　　5结论钢纤维混凝土高温后的抗压强度随所受*高温的升高而缓慢下降，500C以后下降稍快。与素混凝土相比其残余抗压强度率可比后者高达5%~30%左右。

　　钢纤维混凝土高温后的劈拉强度随所受*高温度的升高而下降，300C以后损失加快。与素混凝土相比，其残余劈拉强度率较后者高约20%以上。

　　钢纤维混凝土高温后的抗折强度随温度升高而下降，100C后均匀下降，且损失较大。

　　钢纤维混凝土具有较好的高温后的抗剪性能，*高温度不超过500C时，抗剪强度下降很小；高于500C后强度损失加大：经900C高温后，残余抗剪强度率仍在40%以上。

　　可以认为，钢纤维混凝土高温后各种力学强度的损失以及其优越于素混凝土的性能，是高温后混凝土基体内部损失及钢纤维强韧作用的综合结果。