隧道衬砌混凝土的热力耦合室内试验研究

作     者：王薇 姚雪丹 高贵强 WANG Wei;YAO Xuedan;GAO Guiqiang

作者机构：中南大学土木工程学院湖南长沙410075 

出 版 物：《西南交通大学学报》 (Journal of Southwest Jiaotong University)

年 卷 期：2023年第58卷第5期

页      面：993-1000页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51676210) 湖南省自然科学基金(2018JJ2519) 

主　　题：衬砌混凝土 热力耦合 粗骨料含量 受火时间 宏观损伤 

摘      要：为研究受火时间和粗骨料含量与隧道衬砌混凝土宏观损伤的关系,根据隧道衬砌实际受火特点,自主改良设计一套衬砌混凝土热力耦合试验装置,研究粗骨料含量为20%、30%和40%的混凝土试块在载荷比恒为28%且不同受火时间下的损伤规律.研究结果表明:无火灾发生时,衬砌混凝土受较小荷载作用下,表面无劣化现象,质量无明显变化,残余抗压强度增加;热力耦合作用下,随着火灾时间增加,受火0.5 h后,试块表面有少许微裂纹形成,1.0 h后表面出现较宽的裂缝,细小裂缝分布较多且部分裂缝相互交叉,受火达到2.0 h,试块底面损伤严重,可以看出火灾的发展时间和程度对衬砌结构的损伤至关重要;随着混凝土粗骨料含量的降低,混凝土内部温度传导速度减慢,相同位置处的温度值变小,其表观损伤显著增加,20%粗骨料含量下质量损失率可达8.14%,而40%粗骨料含量混凝土质量损失率仅为4.10%,强度相同时,高含量粗骨料混凝土的抗火性能更优.