郭亞紅
(華北理工大學(xué),河北 唐山 063210)
火的出現(xiàn)是人類進(jìn)入文明時(shí)代的重要標(biāo)志,火的應(yīng)用在人類的歷史進(jìn)程中和起到了重要作用,然而,火在給推動(dòng)人類不斷進(jìn)步的同時(shí),也給人類帶來了難以想象的災(zāi)難。近年來,我國火災(zāi)的發(fā)生概率不斷上升,火災(zāi)已經(jīng)成為最為頻繁、損失較為嚴(yán)重的災(zāi)害之一,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人民生活方式、生活環(huán)境的改變,加之科技的不斷革新,新的安全隱患開始出現(xiàn),新型材料的廣泛應(yīng)用、居住密度加大以及高層建筑的增多,導(dǎo)致火災(zāi)的威脅不斷加大。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,相比于其他火災(zāi),建筑火災(zāi)發(fā)生次數(shù)最多、損失最為嚴(yán)重。2010 年11 月13 日,清華大學(xué)校內(nèi)的某建筑突發(fā)火災(zāi),導(dǎo)致約三分之一建筑被燒毀,經(jīng)濟(jì)損失約18 萬元,2013 年6 月3 日,吉林省寶源豐禽業(yè)有限公司因線路短路引發(fā)火災(zāi),導(dǎo)致房內(nèi)氨管道發(fā)生爆炸,導(dǎo)致121 人死亡,76 人受傷。2017 年6 月14 日,倫敦的某棟高層公寓樓發(fā)生火災(zāi),火災(zāi)事故遇難者人數(shù)79 人,后果嚴(yán)重。
葉顯等對不同摻量粉煤灰、硅灰等礦物摻合料的灌漿料耐高溫性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究,分析了礦物摻合料對高溫后灌漿料的殘余強(qiáng)度和熱震強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明,300℃和400℃時(shí),各種礦物摻合料均使灌漿料的殘余強(qiáng)度得到提高,粉煤灰最為明顯。對高溫后熱震穩(wěn)定性進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)礦物摻合料的彈性模量和顆粒大小對灌漿料熱震穩(wěn)定性的影響明顯。趙鳴一等研究了水泥灌漿料在高溫下的收縮性能及抑制措施,研究結(jié)果表明,溫度為70℃時(shí),灌漿料試件的收縮變化規(guī)律與常溫區(qū)別不大。粉煤灰、玄武巖纖維、和短鋼纖維的摻入在一定程度上抑制高溫下水泥灌漿料的早期收縮。同時(shí),外摻料的摻入比例將在不同程度上對水泥灌漿料的抗收縮性能產(chǎn)生影響。張曉平等進(jìn)行了超早強(qiáng)灌漿料的耐高溫性能試驗(yàn)研究,結(jié)果表明,鋁酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥的配比為1 ∶7 時(shí),經(jīng)歷1000℃高溫后仍保留54.7%的抗壓強(qiáng)度,殘余抗壓強(qiáng)度與溫度有較好的擬合關(guān)系。Pan Z 等對地聚物水泥和普通硅酸鹽水泥在550℃和常溫下的強(qiáng)度變化,研究結(jié)果表明,在550℃時(shí)地聚物水泥的強(qiáng)度提高了192%,而普通硅酸鹽水泥的強(qiáng)度變化不明顯。關(guān)于與灌漿料性能相似的混凝土的高溫性能,學(xué)者們進(jìn)行了研究。李曈為研究了高溫后玄武巖-纖維素混雜纖維混凝土的力學(xué)性能,研究結(jié)果表明:素混凝土的抗壓強(qiáng)度在200℃時(shí)達(dá)到峰值,而混雜纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度則是在400℃達(dá)到最高;素混凝土及混雜纖維混凝土的抗折強(qiáng)度均隨著溫度的升高呈下降趨勢,800℃素混凝土與混雜纖維混凝土的抗折強(qiáng)度殘余率分別僅為22.3%及26.9%。劉曉仙等為研究聚丙烯纖維對C80 高性能混凝土(簡稱“HPC”)的高溫后劈拉強(qiáng)度的影響,結(jié)果表明,在C80HPC 中摻入0.1%的聚丙烯纖維可以抑制爆裂的發(fā)生;HPC 的劈拉強(qiáng)度均隨受火溫度的升高而不斷下降,摻入聚丙烯纖維會(huì)降低HPC 的劈拉強(qiáng)度。邱國洲等研究了玄武巖纖維對瀝青混凝土高溫性能的影響,試驗(yàn)結(jié)果表明玄武巖纖維顯著得提高了瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性能,其中纖維長度3mm,纖維摻量0.1%的纖維增強(qiáng)效果最好。
由于試驗(yàn)采用的方法不同以及水泥基灌漿料材料本身的差異性,不同學(xué)者給出的函數(shù)表達(dá)式的總體規(guī)律及趨勢也存在很大差異且具體數(shù)值差異較大,但大致相同。目前有關(guān)水泥基灌漿料高溫后物理及力學(xué)性能相關(guān)研究較多,微觀分析方面有所欠缺,有待深入研究并建立微觀結(jié)構(gòu)變化與力學(xué)性能變化的內(nèi)在聯(lián)系。