高温下高强混凝土的破坏形态明显不同于普通混凝土。当受火温度达到一定程度之后，高强混凝土常常发生爆裂，有时甚至是粉碎性的爆裂。对于火灾中的高强混凝土构件来说，表面高强混凝土的爆裂直接导致三种后果：①截面面积减小，构件承载力降低；②截面温度场发生突变，加重了构件的破坏程度；③部分钢筋（包括纵筋和箍筋）因裸露于火灾中而迅速软化，导致构件承载力的迅速降低而使结构过早破坏。显然，这给高强混凝土结构的火灾安全性带来了极大的危害。因此，如何有效地防止高温下高强混凝土的爆裂，一直是高强混凝土结构抗火研究中人们非常关注的问题。

　　试验证明：改性聚丙烯纤维（简称pp纤维）掺入高强混凝土中，能有效地防止高温下高强混凝土的爆裂11~3，但掺入pp纤维对高强混凝土施工和易性的影响，目前尚很少有人探讨。同时，pp纤维对高强混凝土常温下以及高温后抗压强度的影响，也未发现相关的报道。

　　针对上述问题，本章研究了pp纤维掺量对高强混凝土坍落度的影响、实际用水量对混凝土坍落度的影响，并研究了PP纤维掺量对C75高强混凝土常温下与高温后抗压强度的影响，从而为将来的实际应用提供某些可借鉴之处。

　　1试验用原材料及试验方案11试验用原材料水泥：哈尔滨水泥厂生产的天鹅牌525R普通硅酸盐水泥，实测3天抗折强度5.6MPa、抗压强度25.3MPa28天抗折强度8.3MPa、抗压强度56.2MPa砂：阿城砂厂产河砂，区中砂，细度模数为243，含泥量为1.2%，泥块含量无。

　　碎石：长春市泉眼米石场生产的5 ~20mm级花岗岩碎石，压碎指标6.3%针片状含量8.5%含泥量为0.8%，泥块含量无。

　　硅灰：河北唐山电炉炼钢厂回收的冷凝烟灰，平均粒径0.1m比表面积约为20m2/g，堆积密度0. 19g/cm3，活性二氧化硅含量95%以上。

　　粉煤灰：哈尔滨热电厂的级磨细粉煤灰，细度：0.08mm方孔筛筛余为2 8%，需水量比为109%，28天抗压强度比为68%.改性聚丙烯纤维：江苏张家港第二合成纤维厂生产的白色短切纤维，其比重为0.9，纤度为12um，长度151mm，线密度110.5旦尼尔，断裂强度4.夕卜加剂：UNF-5高效减水剂，掺量为胶结料总用量的1.0%，减水率为20.7%. 2试验方案混凝土设计强度等级为C75，相应的配合比为水m3.试验前先测定砂、石的含水率，并从总用水量中扣除，采用强制式搅拌机搅拌。搅拌时先将水泥、砂、石、外加剂一起投入搅拌机内开始干拌，同时将PP纤维用手捻开，逐渐撒到搅拌机内，以保证PP纤维在混凝土中分散的均匀性，*后加入拌合用水，搅拌均匀后出料，试验方案如下：1.保持用水量170kg/m3不变，测量不同纤维掺量时混凝土拌合料的坍落度。

　　2在保持坍落度大致等于20cm的条件下，测定PP纤维掺量分别为0.0、0.况下的实际用水量。

　　3.保持混凝土坍落度20cm不变，对PP纤维掺量分别为0.0kg/m3和2.0kg/m3两种情况，成型棱柱体试件，试件尺寸为100X100X315mm，二者的水胶比分别为0.283和0.303，实测坍落度分别为19.3cm和20. 28天立方体抗压强度分别为76.8MPa和81.3MPa将养护至规定龄期的棱柱体试件晾晒一定时间，使其含水率尽可能与实际高强混凝土结构的含水率相同，然后放入工业热处理电炉内进行高温处理。加热制度为：升温速度10C/min，达到规定温度后恒温3小时，取出试件，令其自然冷却至室温。设计加热温度分别为测定冷却后的抗压强度，试验在哈尔滨工业大学力学与结构试验中心的500吨万能试验机上进行。

　　2试验结果及分析21宏观试验现象21.1颜色变化常温时棱柱体试件的表面颜色为深灰色，随加热温度升高，冷却后试件的表面颜色逐渐变浅，由*初的深灰色变为灰色、浅灰色、灰白色、米色。加热温度不大于300C时，冷却后试件的表面颜色变化不大，仍为深灰色；加热温度超过400C（含400C）冷却后，颜色逐渐变淡，变为浅灰色；超过600 C（含600C）冷却后变为灰白色；900C冷却后为米色。相同温度作用后，不掺PP纤维试件与掺PP纤维试件的表面颜色变化规律基本一致。

　　21.2表面裂纹加热温度不大于300C的棱柱体试件，冷却后的表面特征与常温试件一致，几乎没有什么变化；加热温度超过400C时，冷却后试件的表面开始出现不同程度的裂纹，且加热温度越高，裂纹数量越多，裂纹宽度也越大。加热温度为400C时，冷却后只在棱柱体试件的角部出现几条互不连通的较小裂纹；900C时，冷却后互相连通的无数条裂纹布满整个试件表面。裂纹宽度由400C冷却后的0. 600C冷却后的―直大到900C冷却后的0.45mm.相同温度作用后，掺PP纤维的高强混凝土试件与不掺PP纤维的高强混凝土试件的表面裂纹宽度基本相同，这是因为PP纤维在高温下己经蒸发熔融，高温冷却过程中两类试件所受的温度应力基本相同所致。

　　22PP纤维掺量与坍落度的关系当固定用水量为17tkg/m3时，不同PP纤维掺量对混凝土拌合物坍落度的影响关系见。从图中可以看出：随PP纤维掺量的加，新拌混凝土拌合料的坍落度逐渐减小，随PP纤维掺量加，混凝土坍落度的减小速率逐渐加快。在掺量为0.6kg/m3以内，PP纤维掺量对拌合料坍落度的影响不大；超过0. 6kg/m3以后，随纤维掺量的加，混凝土拌合料的粘稠度迅速大，坍落度急剧减小。图中所示规律可用下式近似描述：y=掺量，kg/m3.从图中可以看出：拟合曲线与试验结果吻合较好。

　　表示：土的用水量，kg/m3.从图中可以看出：拟合曲线与试验结果吻合较好。

　　4PP纤维对高强混凝土常温下及高温后抗压强度的影响24.1试验结果汇总表1为不同加热温度作用后，同一强度等级的普通高强混凝土和掺入PP纤维高强混凝土棱柱体试件抗压强度的试验结果（离散性较大的试验点己舍去）。

　　从表中可以看出：不同温度作用后，掺入PP纤维高强混凝土试件的抗压强度均比不掺PP纤维的普通高强混凝土试件抗压强度低，这是由于掺入PP纤维后，混凝土拌合料的粘聚性大，在保持和易性相同情况下，单位立方米混凝土的用水量加，硬化后混凝土内部的孔隙率大所致；随受热温度的升高，两种高强混凝土试件的抗压强度均逐渐降低，且降低幅度基本相同。

　　受热温度为150C时，混凝土的自由水失去，混凝土的内部结构及水化产物未发生变化；由于PP纤维的熔点较低，受热温度大于等于300C后，PP纤维受热熔融蒸发后，两种高强混凝土的成分基本相同，温度对它们的影响程度也相同，故其抗压强度的损失幅度也基本相同。表1抗压强度的主要试验结果加热温度普通高强混凝土试件（MPa）掺PP纤维高强混凝土试件（MPa）（C）试验值平均值试验值平均值24.2PP纤居对高温后高强混凝土抗压强度的影响为高温后棱柱体试件的抗压强度随受热温度的变化规律，则为棱柱体试件无量纲化抗压强度与受热温度的关系，为掺入PP纤维的棱柱体试件抗压强度平均值与相应未掺PP纤维高强混凝土棱柱体试件抗压强度的平均值之比卩随受热温度的变化规律，图中fc（T）为温度T作用后试件的抗压强度，fc为常温下高强混凝土试件抗压强度的平均值，对于掺PP纤维和不掺PP纤维的两种高强混凝土，fc分别为）。从表1和~可以看出：1.PP纤维的掺入降低了常温下及高温后高强混凝土的抗压强度，相同加热温度冷却后，掺PP纤维高强混凝土试件的抗压强度均比未掺PP纤维高强混凝土试件的抗压强度低，这是因为PP纤维的掺入，大了混凝土拌合料的粘聚性，降低了拌合物的流动性，在保持其和易性不变的条件下，掺PP纤维的混凝土用水量较多，水胶比较大，故其抗压强度有所下降。

　　2随加热温度的升高，掺与不掺PP纤维的高强混凝土试件的抗压强度均逐渐降低，但并未在400C左右出现与类似的抗压强度突变现象。不过，通过轴压试验可以发现：加热温度不高于300C的试件破坏时表现为脆性破坏的特征，而加热温度高于3.掺与不掺PP纤维的高强混凝土试件的棱柱体试件的无量纲化抗压强度随加热温度的变化规律基本一致，可以近似采用下式进行描述：（T）为温度T作用后混凝土的抗压强度；为常温下混凝土的抗压强度；T为混凝土曾遭受的*高温度（C）。

　　4掺与不掺PP纤维的高强混凝土试件抗压强度之比卩随加热温度升高而变化的幅度不大，所示抗压强度比卩随温度的变化规律可近似简化为：由、可以看出，式（3）与式（4）的计算结果均与试验结果吻合较好。

　　4结论通过上述分析与讨论，可以得到如下结论：1.随受热温度的升高，高温后高强混凝土试件的内外颜色由常温时的颜色相同变为高温时有较大的差异。外表颜色逐渐变浅，由常温时的深灰色逐渐变为900C时的米色，试件内部颜色则逐渐变深，由常温时的深灰色变为900Q时的深炭灰色。

　　C以内，高温后高强混凝土试件表面未出现裂纹；400C后，随受火温度的升高，表面裂纹数量逐渐多，裂纹宽度逐渐大，裂纹宽度由02mm大到900C时的0. 3.受火温度300C以内，两种高强混凝土试件破坏时均表现出脆性破坏的特征，400C后则表现出延性破坏的特征。

　　4高温后掺与不掺PP纤维的高强混凝土试件的抗压强度随加热温度的升高逐渐降低，二者的降低幅度基本相同。

　　经过回归分析，给出了两种高强混凝土峰值应力随受热温度变化的解析表达式。

　　高温后，掺与不掺PP纤维的高强混凝土抗压强度之比近似为常数，与受热温度的变化无关。