高温后聚丙烯纤维增强水泥基复合材料导热的多尺度方法

摘要：

有效导热系数(ETC)是预测火灾下混凝土结构内部温度时空分布的关键物性参数,为此提出了基于考虑界面热阻和粒子形状系数的改进Maxwell-Eucken模型的多相复合材料多尺度均质化方法,以预测高温后纤维增强水泥基复合材料的ETC.首先针对经历不同温度(20、60、150、300、450和600℃)处理后的砂浆、普通高性能混凝土和聚丙烯纤维增强混凝土开展了导热系数和孔隙率的测量试验,随后利用部分试验数据确定所提方法关键参数.最终利用所提方法预测经历不同温度处理后掺加不同含量和尺寸纤维的混凝土的ETC,方法预测结果与其余试验结果吻合良好.研究发现:粒子形状(纤维长度)对水泥基复合材料ETC的影响甚微;界面热阻(粒子与基体脱粘)对ETC的影响显著,界面热阻系数与经历温度呈线性增长关系;聚丙烯纤维熔化蒸发后干燥空气填充,形成管状裂缝热阻,同时柔软的细聚丙烯纤维在浇筑过程中附着在粗骨料表面,蒸发后进一步增加骨料与砂浆之间的界面热阻效应.

关键词：聚丙烯纤维;水泥基复合材料;高温;有效导热系数;裂缝热阻

所属期刊栏目：38

分类号：TU528(建筑材料)

资助基金：纤维加强混凝土介观热-湿-力耦合离散模型与高温爆裂防治机理研究;混凝土介观热-湿-力耦合离散模型与高温爆裂机理研究

在线出版日期：2021-11-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：3531-3542