基于NSGM(1,N)模型的RTSF/PVA矿渣混凝土高温后力学性能分析及预测

作者：陈东林; 王学志^*; 王晨晨; 贺晶晶

来源：防灾减灾工程学报, 2023, 43(06): 1346-1357.

DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20220404003

• 回收轮胎纤维(RTSF)
• 聚乙烯醇纤维(PVA)
• 高温损伤
• 微观结构
• 灰色预测模型

为改善混凝土高温后的力学性能，以RTSF和PVA体积掺量以及矿渣替代率为变量，设置四因素三水平的正交试验，测试RTSF/PVA矿渣混凝土在200℃、400℃、600℃以及800℃后的残余抗压强度；结合电镜扫描分析高温后RTSF/PVA矿渣混凝土的微观结构；并采用一种新结构的多变量灰色模型对RTSF-PVA/矿渣混凝土进行高温后的强度预测。结果表明：RTSF-PVA/矿渣混凝土对裂缝的把控能力明显优于素混凝土，600～800℃后的最大裂缝宽度仅为素混凝土的1/3～1/4，但裂纹分布较广；RTSF-PVA/矿渣混凝土的残余抗压强度随温度升高，总体上呈降低趋势，当掺量组合为RTSF掺量0.6%、PVA掺量0.05%以及GBFS替代率25%时，800℃后的抗压强度残余率为56.64%，较素混凝土提高了14.44%；通过电镜扫描观测到RTSF-PVA/矿渣混凝土基体结构更加致密，混凝土劣化主要是因为胶凝物质的分解和骨料膨胀，导致ITZ出现缺陷，以及纤维与基体粘结力降低，两者共同作用导致强度降低；建立NSGM(1,4)模型对RTSF-PVA/矿渣混凝土进行高温后的强度预测，平均相对误差控制在6.3%以内，模型精度达到Ⅱ级，根据发展系数判断模型可以对RTSF-PVA/矿渣混凝土进行高温后强度的长期预测。

• 单位
  建筑工程学院; 辽宁工业大学; 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司