P. Pimienta等总结了8种UHPC在高温(20~850oC)作用下的行为,不同UHPC的耐高温性能(耐火性能)有较大差异,见下图。总体而言,UHPC的耐高温性能与普通或高性能混凝土类似,强度和弹性模量会随承受温度升高而非线性下降;抗压强度的变化与骨料种类、加温时UHPC的应力状态有较大关系;聚丙烯(PP)纤维能够非常有效地防止UHPC在高温作用下发生爆裂剥落[1]。
对于玄武岩骨料(dmax=8mm)UHPC,0.3%体积的PP纤维,足以显著提高UHPC的耐火性能,因为PP纤维在温度超过170oC时熔化,形成水汽释放通道,避免产生内部高压和导致爆裂。粗骨料含较多的石英对耐高温性能不利,因为石英在573oC会发生晶形转变,产生非线性膨胀,导致额外的内部应力[2]。
UHPC的耐高温或耐火性能可以达到较高水平,但具有一定的复杂性。防火UHPC需要专门配制和生产。法国指南建议,在最终结构设计阶段,如果结构有暴露于火的危险性,应进行试验来评价所使用UHPC的耐高温性能[3]。
参考文献
[1] Pimienta, P., et al,‘Literature Review on the Behaviour of UHPFRC at High Temperature’, Procedings UHPC-2012, pp.549-556.
[2] Schmidt, M., et al,‘Ultra-High Performance Concrete: Perspective for the Precast Concrete Industry’, BFT,2003.3, pp.16-29.
[3] SETRA-AFGC,Ultra-High Performance Fibre Reinforced Concretes - Interim Recommendationsand Annex, 2002