高温对混凝土抗压强度的影响摘要:由于混凝土材料中粗细骨料和水泥等材料的热工性能不同，在高温作用下，这些材料间的物理化学作用使混凝土力学性能产生变异，进而导致混凝土力学性能劣化。
实验采用液压伺服试验系统对经历相同时间恒温加热，不同温度作用后的C30普通硅酸盐混凝圆柱体试块进行抗压强度试验，详细描述高温后试块的外观特征及抗压破坏特征，探讨分析了不同加热温度对混凝土的抗压强度力学性能的影响。
本试验结果表明：高温后，混凝土的力学性能随温度的升高而劣化，表现为随着受热温度的升高，混凝土的抗压强度降低。
此外，还探讨了混凝土抗压强度随温度变化的规律，得到了混凝土抗压强度随温度变化的试验曲线。
关键词：混凝土；高温；抗压强度Effect of temperature on the compressive strength of concreteAbstract：The thermal properties of concrete material of coarse aggregate and cement and other materials, under the condition of high temperature, the physical and chemical effects of these materials to make the mechanical properties of concrete mutation, resulting in deterioration of mechanical properties of concrete. The experiment adopts hydraulic servo test system to experience the same constant temperature heating time, different temperature after interaction of C30 ordinary portland concrete cylinder specimens were subjected to compressive strength tests, described in detail after high temperature test appearance characteristics and compressive block failure characteristics, to explore the effect of compressive strength of different heating temperature on mechanical properties of concrete is analyzed. In addition, also discusses the rule of concrete compressive strength varies with temperature, a regression formula of compressive strength of concrete with temperature changes, comparing the regression curve with the test results, the regression curve can be simulated well test curve.keywords：concrete; elevated temperature; compression strength目录1 绪论 (1)1.1建筑火灾的危害 (1)1.2混凝土的组成 (1)1.3混凝土的力学性能 (2)1.4国内外研究现状 (2)1.5研究内容及意义 (3)2 试验设计介绍 (5)2.1引言 (5)2.2原材料与混凝土配比 (5)2.3模具及混凝土试块制备 (5)2.4混凝土试块的养护 (6)2.5加热设备及热处理过程 (6)2.6压力试验设备及加压处理过程 (6)2.7数据处理 (8)3 试验部分 (9)3.1温度的选定 (9)3.2混凝土试块表观特征 (10)3.3混凝土试块的高温破坏现象 (10)3.4试验数据 (11)3.5高温后混凝土立方体抗压强度与温度的关系曲线 (12)3.6抗压强度损失率随温度的变化曲线 (13)3.7原因分析 (13)5 参考文献 (15)6 指导教师简介 (16)7 致谢 (17)1 绪论1.1建筑火灾的危害火在人类生活和生产中起着巨大的作用，但是火失去控制成为火灾后给人类也造成了巨大的损失。
在我国，建筑火灾形势也十分严峻，火灾发生起数和由此造成的损失显著上升。
据统计报告，1993−1997年的五年间，平均年火灾发生38万起，直接经济损失约12亿，死亡2500人，其中建筑火灾居首位，占火灾总数的60％左右，其直接经济损失占总火灾损失的80％以上[1]。
近年来，随着国民经济和现代化建设的发展，高层建筑不断涌现，房屋密度加大。
加之大量新型材料广泛应用于建筑业，以及燃气、电器的普遍使用，大大增加了建筑物发生火灾的可能性，人们预测和控制火灾的压力越来越大。
随着我国现代化建设的发展，建筑物向高层、超高层不断发展，人口密度增加，建筑火灾带来的危害也越来越大，每年我国因为火灾造成的直接经济损失达到数十亿元，而火灾带来的间接经济损失则更多，统计分析表明，火灾的平均间接经济损失是直接经济损失的3倍左右[1]。
1.2混凝土的组成混凝土是以水泥为胶结料，把水泥和砂、石等骨料以及添加剂、水按一定比例配合、搅拌而成的物质。
刚搅拌成的混凝土，在一定时间内呈流塑状态。
因此，可以制成任意大小和形状的结构和构件。
在成型以后经过一段时间，水泥和水进行水化反应，便硬化成具有一般石料性质的人造石，在建筑中常与钢筋配合使用，组成钢筋混凝土结构。
混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。
同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。
这些特点使其使用范围十分广泛，因此它是现今世界上用途最广、用量最大的人造建筑材料，也是最要的建筑结构材料。
1.3混凝土的力学性能混凝土的强度有抗压、抗拉、抗剪、抗弯强度等，其中以抗压强度值最大。
因此，抗压强度是衡量混凝土材料最重要的力学性能参数，工程应用中混凝土主要用来承受压力。
国内外许多学者长期以来进行了大量试验研究，发现混凝土抗压强度是各项性能中最基本也是最重要的一项，能直接反映材料本身受高温影响后的力学性能，并直接或间接影响着混凝土的其他性能。
由于混凝土材料中粗细骨料和水泥等材料的热工性能不同，在高温作用下这些材料间的物理化学作用使混凝土力学性能产生变异，进而导致混凝土力学性能劣化，使混凝土结构的安全性降低。
可见高温后，抗压强度高低对于结构的承载力及安全使用同样起着很重要的作用。
1.4国内外研究现状1.4.1国外研究状况国外对于混凝土抗火性能的研究开始得比较早，大量的研究开始于50年代，美国、日本、英国、瑞典等国家对不同类型的混凝土在高温下的热工特性和力学性能、钢筋混凝土构件、结构及预应力钢筋混凝土结构的抗火性能进行了大量的研究[2]。
对高温下混凝土在单向、多向应力作用下的应力一应变关系以及强度、变形性能均进行了系统的研究。
1.4.2国内研究状况国内对钢筋混凝土的抗火性能的系统研究开始得比较晚。
主要是从80年代起，同济大学、清华大学、哈尔滨建筑大学等学校先后分别开始对高温下混凝土的力学性能、火灾下钢筋混凝土构件内部的温度分布、钢筋混凝土构件、钢筋混凝土框架及预应力混凝土结构等的抗火性能进行了较为系统的实验和理论研究，积累了不少研究资料[3-6]。
同济大学还对高温下普通混凝土热工性能进行了测定[3]。
国内学者对于高温下不同混凝土在单向应力作用下的应力应变关系已经进行了比较系统的研究[3]，对高温下混凝土在单向应力作用下的强度、变形性能均有了比较深刻的了解，对于高温下混凝土在双向应力作用下强度及变形性能也有了部分研究，取得了混凝土在双向应力作用下强度及变形随温度变化的规律[4,5]。
李卫等[7]对高温后混凝土的抗压、抗拉强度及变形性能进行的试验研究，分析了高温后混凝土力学性能的变化规律和机理，并给出了相应的计算公式；吴波等[8]对混凝土的应力—应变全过程及其变形指标进行的试验研究，分析了混凝土经历100～600℃高温作用过程中应力—应变曲线各阶段的特点，建立了相应的应力—应变全曲线方程；阎继红等[9]对混凝土材料进行了不同温度、不同静置时间、不同冷却方式及不同养护条件等情况下的相关试验，研究了这些因素对混凝土抗压强度的影响，并得出了计算公式；吕天启等[10,11]通过大量试验，研究了高温静置后混凝土抗压强度变化的原因，探讨了高温后静置混凝土的抗压强度、弹性模量和应力—应变关系等力学性能的变化规律，给出了各力学指标的拟合回归公式；李宁波等通过4种水灰比混凝土的高温后强度试验，分析了混凝土的残余强度衰减规律及其高温衰退机理。
但是现有研究并未就某一温度下的相同加热时间对混凝土力学性能的影响进行全面的研究和分析，因此本文对经历不同温度、不同加热时间作用后的混凝土力学性能进行了试验研究，探讨混凝土抗压强度随温度变化的规律。
研究成果表明，400℃后混凝土强度开始剧烈下降，残余强度随着温度的升高逐渐降低，但是从常温到400℃这个温度区间混凝土的强度变化比较复杂，在200℃内强度损失不大，从300℃开始强度损失就比较严重了，特别是600℃后强度剧烈降低。
由此可以预测800℃甚至更高的温度时混凝土试块的残余强度将会很小。
1.5研究内容及意义1.5.1研究内容本研究通过采用液压伺服试验系统对经历相同时间恒温加热，不同温度作用后的C30普通硅酸盐混凝圆柱体试块进行抗压强度试验，详细描述高温后试块的外观特征及抗压破坏特征，探讨分析了不同加热温度对混凝土的抗压强度力学性能的影响。
1.5.2研究意义一般的混凝土结构在建造过程和长期的使用期间，当处于正常的工作条件下，其温度绝对值不高，波动不大，按照现行规范[12]进行设计，可保证结构安全，并满足建筑物的使用功能要求。
但是，如若结构的环境温度升高很多，或温度差发生周期性变化时，可能使结构因为使用性能恶化或承载力下降而失效，甚至酿成局部破坏，以至整体倒塌。
混凝土的抗压强度是评价其力学性能的最重要、最基本的指标。
不同温度下混凝土的力学性能研究，为人们进一步分析火灾情况下混凝土构件内部各点的应力分布和评估结构在不同温度下的损伤情况和安全性提供依据。