高温后陶瓷纤维增强地聚物混凝土性能与声学损伤的关系

材料热处理学报, 2014, 35(3): 13-19.

高温后陶瓷纤维增强地聚物混凝土性能与声学损伤的关系

任韦波 ^1, , 许金余 ^2, , 白二雷 ^3, , 苏灏扬 ^4,

1.空军工程大学机场建筑工程系,陕西西安710038

2.空军工程大学机场建筑工程系,陕西西安710038;西北工业大学力学与土木建筑学院,陕西西安710072

3.空军工程大学机场建筑工程系,陕西西安710038

4.空军工程大学机场建筑工程系,陕西西安710038

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51208507) 国家自然科学基金资助项目(51078350)

关键词：地质聚合物混凝土 , 陶瓷纤维 , 高温 , 超声波检测 , 小波变换

Relationship between properties and ultrasonic damaged characteristics of ceramic fiber reinforced geopolymeric concrete after heating at elevated temperatures

REN Wei-bo ^1, , XU Jin-yu ^2, , BAI Er-lei ^3, , SU Hao-yang ^4,

1.空军工程大学机场建筑工程系,陕西西安710038

2.空军工程大学机场建筑工程系,陕西西安710038;西北工业大学力学与土木建筑学院,陕西西安710072

3.空军工程大学机场建筑工程系,陕西西安710038

4.空军工程大学机场建筑工程系,陕西西安710038

Keywords： geopolymeric concrete , ceramic fiber , elevated temperature , ultrasonic testing , wavelet transform

以矿渣和粉煤灰为原料,制备了陶瓷纤维增强地质聚合物混凝土(CFRGC).通过抗压强度试验、超声波测试和裂缝宽度检测,引入小波变换理论,研究了不同温度、不同纤维掺量下CFRGC强度、波速、频谱特征的变化规律以及温度裂缝的开展演化情况.结果表明,高温后CFRGC内部结构受损,导致抗压强度降低,纵波波速和声阻抗减小,温度裂缝宽度增大;声波测试信号经小波分解后在各频段内的功率谱密度分布及能量随损伤的增大有较为明显的变化,某一频段内的信号能量对损伤比波速更敏感;纤维体积掺量为0.3％时,陶瓷纤维对地质聚合物混凝土的高温性能具有良好的改善效果.

参考文献

[1]	Weimin Li;Jinyu Xu .Impact characterization of basalt fiber reinforced geopolymeric concrete using a 100-mm-diameter split Hopkinson pressure bar[J].Materials Science & Engineering, A. Structural Materials: Properties, Misrostructure and Processing,2009(0):145-153.
[2]	Saeed Ahmari;Xin Ren;Vahab Toufigh;Lianyang Zhang.Production of geopolymeric binder from blended waste concrete powder and fly ash[J].Construction and Building Materials,2012:718-729.
[3]	D.P. DIAS;C. THAUMATURGO .Fracture toughness of geopolymeric concretes reinforced with basalt fibers[J].Cement & concrete composites,2005(1):49-54.
[4]	Zhang Yunsheng;Sun Wei;Li Zongjin;Zhou Xiangming;Eddie;Chau Chungkong .Impact properties of geopolymer based extrudates incorporated with fly ash and PVA short fiber[J].Construction and Building Materials,2008(3):370-383.
[5]	许金余,李为民,杨进勇,白二雷.纤维增强地质聚合物混凝土的动态力学性能[J].土木工程学报,2010(02):127-132.
[6]	Susan A. Bernal;Julian Bejarano;Cristhian Garzon;Ruby Mejia de Gutierrez;Silvio Delvasto;Erich D. Rodriguez .Performance of refractory aluminosilicate particle/fiber-reinforced geopolymer composites[J].Composites, Part B. Engineering,2012(4):1919-1928.
[7]	Susan Bernal .Performance of an alkali-activated slag concrete reinforced with steel fibers[J].Construction and Building Materials,2010(2):208.
[8]	苏承东,郭文兵,李小双.粗砂岩高温作用后力学效应的试验研究[J].岩石力学与工程学报,2008(06):1162-1170.
[9]	李萍,付千发,李喜孟,王来,郝静燕.20钢高温时效组织弹性性能的超声无损评价[J].材料热处理学报,2010(05):102-106.
[10]	刘飞,王海飚,翁丽娅,甘玉叶,岳德金.基于小波理论对混凝土损伤特性的试验研究[J].岩石力学与工程学报,2005(14):2581-2587.
[11]	张钰娟,陈星明,张志贵.混凝土爆炸损伤的超声波速分析[J].混凝土,2011(04):27-29,32.
[12]	陈敏 .火灾后混凝土损伤超声诊断方法及应用研究[D].中南大学,2008.
[13]	金解放,李夕兵,殷志强,邹洋.循环冲击下波阻抗定义岩石损伤变量的研究[J].岩土力学,2011(05):1385-1393,1410.
[14]	范飞林,许金余,李志武,苏灏扬,任韦波.高温下混凝土动态力学特性试验[J].材料热处理学报,2012(03):22-27.
[15]	刘希灵,李夕兵,洪亮,宫凤强,叶洲元.基于离散小波变换的岩石SHPB测试信号去噪[J].爆炸与冲击,2009(01):67-72.
[16]	Daniel L.Y. Kong;Jay G. Sanjayan .Effect of elevated temperatures on geopolymer paste, mortar and concrete[J].Cement and Concrete Research,2010(2):334-339.
[17]	王小雅,曹云峰.新型纤维材料--陶瓷纤维[J].纤维素科学与技术,2012(01):79-85.

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网