土木建筑毕业设计外文翻译--混凝土受持续高温影响的强度的研究

'外文资料STUDIESONIMPACTSTRENGTHOFCONCRETESUBJECTEDTOSUSTAINEDELEVATEDTEMPERATURESureshNARAYANConcretehasaremarkablefireresistingproperties.Damageinconcreteduetofiredependsonagreatextentontheintensityanddurationoffire.Spallingcrackingduringheatingarecommonconcretebehaviourobservedintheinvestigationofthefireaffectedstructures.Plentyofliteratureisavailableonthestudiesofconcretebasedontimetemperaturecures.Inpower,oilsectorsandnuclearreactorsconcreteisexposedtohightemperatureforconsiderableperiodoftime.Theseeffectscanbereckonedasexposuretosustainedelevatedtemperature.Thesustainedelevatedtemperaturemaybevaryingfromafewhourstoanumberofyearsdependinguponpracticalconditionofexposures.Theknowledgeonpropertiesundersuchconditionsisalsoofprimeimportanceapartfromthestructuressubjectedtohighintensityfire.Impactstudiesofstructuresubjectedtosustainedelevatedtemperaturebecomesmoreimportantasitinvolvessensitivestructureswhichismorepronetoattacksandaccidents.Inthispaperimpactstudiesonconcretesubjectedtosustainedelevatedtemperaturehasbeendiscussed.Experimentshavebeenconductedon180specimensalongwith180companioncubespecimens.Thetemperaturesof100°C,200°Cand300°Cforadurationofexposureof2hours4hoursand6hourshasbeenconsideredintheexperiments.Theresultsarelogicallyanalyzedandconcluded.1.INTRODUCTIONTheremarkablepropertyofconcretetoresistthefirereducesthedamageinaconcretestructurewheneverthereisanaccidentalfire.Inmostofthecasestheconcreteremainsintactwithminordamagesonly.Thereasonbeinglowthermalconductivityofconcreteathighertemperaturesandhencelimitingthedepthofpenetrationoffiredamage.Butwhentheconcreteissubjectedtohightemperatureforlongdurationthedeteriorationofconcretetakesplace.Henceitisessentialtounderstandthestrengthanddeformationcharacteristicsofconcretesubjectedtotemperatureforlongduration.InthispaperanattempthasbeenmadetostudythevariationinImpactStrengthofconcretewhensubjectedtoatemperaturerange100oC,200oCand300oCsustainedforaperiodof2hrs,4hrsand6hrs.10 Thereviewoftheliteratureshowsthatalotofresearchwork[1–3]hastakenplaceontheeffectofelevatedtemperatureonconcrete.Allthesestudiesarebasedontime–temperaturecurves.Henceanattempthasbeenmadetostudytheeffectofsustainedelevatedtemperatureonimpactstrengthofconcreteandtheresultsarecomparedwiththecompressivestrength.Theexperimentalprogrammehasbeenplannedforunstressedresidualstrengthtestbasedontheavailablefacilities.Residualstrengthisthestrengthofheatedandsubsequentlycooledconcretespecimensexpressedaspercentageofthestrengthofunheatedspecimens.2.EXPERIMENTALINVESTIGATION2.1.TESTSPECIMENANDMATERIALSAtotalof180specimensweretestedinthepresentstudyalongwith180companioncubes.Anelectricovencapableofreachingamaximumtemperatureof300oChasbeenusedforinvestigation.FineandcoarseaggregatesconformingtoIS383hasbeenusedtopreparethespecimenwithmixproportionsM1=1:2.1:3.95w/c=0.58,M2=1:1.15:3.56w/c=0.53,M3=1:0.8:2.4w/c=0.4.2.2TESTVARIABLESTheeffectsofthefollowingvariableswerestudied.2.2.1SizesSizeofImpactStrengthTestSpecimenwas150mmdialand64mmthicknessandsizeofcompanioncube150x150x150mm.2.2.2MaximumTemperatureInadditiontoroomtemperature,theeffectofthreedifferenttemperatures(100oC,200oCand300oC)onthecompressivestrengthwasinvestigated.2.2.3ExposureTimeatMaximumTemperatureThreedifferentexposuretimeswereusedtoinvestigatetheinfluenceofheatoncompressivestrength;theyare2hrs,4hrsand6hrs.2.2.4CoolingMethodSpecimenswerecooledinairtoroomtemperature.3.TESTPROCEDUREAllthespecimenswerecastinsteelmouldsasperIS516andeachlayerwascompacted.Specimenswerethenkeptintheirmouldsfor24hoursafterwhichtheyweredecoupledandplacedintoacuringtankuntil28days.Afterwhichthespecimenswereremovedandwereallowedtodryinroomtemperature.Thesespecimenswerekeptintheovenandtherequiredtargettemperaturewasset.Dependingonthenumberofspecimen10 keptinsidetheoventhetimetakentoreachthesteadystatewasfoundtovary.Afterthesteadystatewasreachedthespecimensweresubjectedtopredeterminedsteadydurationattheendofwhichthespecimensarecooledtoroomtemperatureandtested.ACIdropweightimpactstrengthtestwasadopted.Thisisthesimplestmethodforevaluatingimpactresistanceofconcrete.Thesizeofthespecimenis150mmdialand64mmthickness.Thediscspecimenswerepreparedusingsteelmouldscuredandheatedandcooledas.Thisconsistsofastandardmanuallyoperated4.54kghammerwith457mmdrop.A64mmhardenedsteelballandaflatbaseplatewithpositioningbracketandlugs.Thespecimenisplacedbetweenthefourguidespieces(lugs)located4.8mmawayfromthesample.Aframe(positioningbracket)isthenbuiltinordertotargetthesteelballatthecentreofconcretedisc.Thedisciscoatedatthebottomwithathinlayerofpetroleumjellyorheavygreasetoreducethefrictionbetweenthespecimenandbaseplate.Thebottompartofthehammerunitwasplacedwithitsbaseuponthesteelballandtheloadwasappliedbydroppingweightrepeatedly.Theloadingwascontinueduntilthediscfailedandopenedupsuchthatittouchedthreeofthefourpositioninglugs.Thenumberofblowsthatcausedthisconditionisrecordedasthefailurestrength.Thecompanioncubesweretestedforcubecompressionstrength(fake).4.ANALYSISANDRESULTS4.1RESIDUALCOMPRESSIVESTRENGTHVS.TEMPERATUREFromTable1,at100°CsustainedelevatedtemperatureitisseenthattheresidualstrengthofaircooledspecimensofmixesM1,M2andM3hasincreasedinstrength114%forM1mix,109%forM2mixand111%forM3mixfor6hoursdurationofexposure.Whenthesustainedelevatedtemperatureisto200°Cforaircooledspecimensthereisadecreaseinstrengthupto910%approximatelyforM1mixforadurationof6hours,butincaseofM2mixitis82%andforM3mixitis63%maximumfor6hoursdurationofexposure.WhentheconcretemixesM1,M2andM3areexposedto300°Csustainedtemperaturethereisareductioninstrengthupto78%forM1mixfor6hourdurationofexposure.4.2RESIDUALCOMPRESSIVESTRENGTHVSDURATIONOFEXPOSUREFromTable1,resultshowsthatheatingupto100°Cfor2hoursand4hours,theresidualstrengthofmixM1hasdecreasedwhereastheresidualstrengthofmixM2andM3hasincreased.Theresidualstrengthisfurtherincreasedfor6hoursdurationofexposureinallthethreemixesM1,M2andM3evenbeyondthestrengthatroomtemperature.WhenthespecimensofmixesM1,M2andM3areexposedto200°Cfor10 2,4and6hoursofduration,itisobservedthattheresidualstrengthhasdecreasedbelowtheroomtemperatureandhasreached92%forM1mix,82and73%forM2andM3mixrespectively.ConcretecubesofmixesM1,M2andM3whensubjectedto300°Ctemperaturefor2,4and6hourstheresidualstrengthformixM1reducesto92%for2hoursupto78%forsixhoursdurationofexposure,forM2mix90%for2hoursdurationofexposureupto76%forsixhourdurationofexposure,forM3mix88%upto68%between2and6hoursofdurationofexposure.5.IMPACTSTRENGTHOFCONCRETE5.1RESIDUALIMPACTSTRENGTHVSTEMPERATUREFromthetable1,itcanbeobservedthatforthesustainedelevatedtemperatureof100°Ctheresidualimpactstrengthofallthespecimensreducesandvarybetween20and50%formixM1,15to40%formixM2andM3.Whenthesustainedelevatedtemperatureis200°Ctheresidualimpactstrengthofallthemixesfurtherdecreases.Thereductionisaround60-70%formixM1,55to65%forM2andM3mix.Whenthesustainedelevatedtemperatureis300°Citisobservedthattheresidualimpactstrengthreducesfurtherandvarybetween85and70%formixM1and85to90%formixM2andmixM3.5.2RESIDUALIMPACTSTRENGTHVSDURATIONOFEXPOSUREFromtheTable1andFigures1to3,itcanbeobservedthatthereisareductioninimpactstrengthwhenthesustainedelevatedtemperatureis100°Cfor2hrs,4hrsand6hrs,anditsrangeis15to50%forallthemixesM1,M2andM3.TheinfluenceofdurationofexposureishigherformixM1whichdecreasesmorerapidlyascomparedtomixM2andmixM3forthesamedurationofexposure.Whenthespecimensaresubjectedtosustainedelevatedtemperatureof200°Cfor2,4and6hourofduration,furtherreductioninresidualimpactstrengthisobservedascomparedtoat100°C.Thereductionisintherangeof55-70%forallthemixes.Thesixhourdurationofexposurehasagreaterinfluenceontheresidualimpactstrengthofconcrete.Whenthesustainedelevatedtemperatureis300°Cfor2,4and6hoursdurationofexposuretheresidualimpactstrengthreduces.Itcanbeseenthatbothtemperatureanddurationofexposurehaveaveryhighinfluenceontheresidualimpactstrengthofconcretewhichshowsareductionupto90%approximatelyforallthemixes.10 Table1.ResidualimpactstrengthandresidualcompressivestrengthTemperatureDurationofexposueResidualimpactStrengthatfailureResidualcompressivestrengthinN/mm2%variationinresidualimpactstrength%variationinresidualcompressivestrengt°CHoursI1I2I3M1M2M3ri1ri2ri3M1M2M3041.34966334460100100100100100100100°C24633.62419.3433629545260353836505251646867815846877559827960107114109109115113106112111200°C2461713.713.3181513.3241816302927403937514845413332363027362723908681888581847975300°C24612.396.79.38.78.78.36.3627252340363252444030211619131213998175698678718573656.CONCLUSIONThecompressivestrengthofconcreteincreasesat100oCwhenexposedtosustainedelevatedtemperature.Thecompressivestrengthofconcretedecreaseswhenexposedto200°Cand300°Cfrom10to30%for6hoursofexposure.Residualimpactstrengthreducesirrespectiveoftemperatureandduration.Residualimpactstrengthdecreasesatahigherrateof20%to85%ascomparedtocompressivestrengthbetween15%and30%whensubjectedtosustainedelevatedtemperature.Theimpactstrengthreducesatahigherrateascomparedtocompressivestrengthwhensubjectedtosustainedelevatedtemperature.10 混凝土受持续高温影响的强度的研究苏雷什·纳拉延混凝土具有显着的耐火性能。在电力，石油部门核反应堆和混凝土接触在高温环境相当一段时间，因混凝土对火的强度和持续时间很大程度上取决于温度和时间。这些持续高温的影响不容忽视。根据多年的研究数据显示，持续升高温度可从几个小时不同的实际情况解释，在这种情况下混凝土的性能最重要的因素还是它的结构承受高强度火。持续受到结构的影响研究高温下变得更加重要，因为它涉及到敏感的结构，这是更容易袭击和意外事故。本文对混凝土的影响研究受到持续升高温度已经讨论过。实验已进行了180份标本，沿180同伴立方体试样。试验中一直以温度100℃，200℃和300℃的接触时间2小时，4小时和6小时为参照，结果是在理论和实践上进行分析和总结。在众多火灾案例中,建筑结构严重破坏甚至倒塌的情况屡有发生,火灾对建筑结构的危害已受到人们的广泛关注。目前,国内外对混凝土高温后力学性能的研究进行了大量研究工作并取得了一定成果:研究了加热速度、达到的最高温度、在最高温度下的接触时间对混凝土强度的影响;进行了混凝土升温、冷却速率对剩余强度的试验;本文正是基于这种情况,通过试验研究了骨料类型、冷却方式、强度等级、静置时间等因素对混凝土高温后抗压强度的影响,为高温(火灾)后进行结构的安全评估和鉴定、加固提供依据。1引言随着温度升高,混凝土的不同力学性能均有不同幅度的下降;在相同温度作用下,随着恒温时间的增加,混凝土的各项力学性能降幅逐渐增大;混凝土骨料及冷却方式、冷却速度对火灾后混凝土的力学性能有较大影响。第一，火灾后混凝土的抗压强度：（1）随温度升高,火灾后混凝土抗压强度逐渐降低；（2）相同温度作用后,喷水冷却比自然冷却混凝土的强度损失大,快速冷却比慢速冷却混凝土的强度损失大；（3）相同温度作用后,硅质骨料比钙质骨料混凝土的强度损失大；（4）相同温度作用后,最高温度持续时间越长,混凝土的强度损失越大。第二，火灾后混凝土的抗拉强度：（1)火灾后混凝土抗拉强度随温度升高逐渐降低；（2）混凝土抗拉强度的降幅高于抗压强度；（3）相同温度作用后,最高温度持续时间越长,混凝土的强度损失越大。因此，有必要了解混凝土的强度和变形特性持续受温度的时间长。本文尝试研究混凝土强度时，受到温度范围100℃，200℃和300℃10 持续影响期间2小时，4小时和6小时发生的变化，文献回顾显示，已对混凝土的温度升高得到的效果进行了大量研究工作，所有这些研究都是基于时间—温度曲线。因此对持续高温的影响，冲击强度研究抗压强度与混凝土和结果进行了比较。2实验研究2.1试样和材料在本研究中，随着180的同伴立方体，共有180份标本进行了测试。已被用于调查的电烤箱能够达到的最高温度300℃。已用于符合以IS383的粗骨料配比试样准备M1=1:2.1:3.95W/C=0.58，混合比M2=1:1.15:3.56W/C=0.53，M3=1:0.8:2.4W/C=0.4。2.2测试变量对以下变量的影响进行了研究。2.2.1尺寸冲击强度试样尺寸是直径150毫米和64毫米的厚度和大小同伴的150×150×150毫米的立方体。2.2.2最高温度除了到室温，三个不同温度（100℃，200℃和300℃）的效果对抗压强度进行了调查。2.2.3在最高温度的接触时间三种不同的接触时间被用来研究热的影响，对抗压强度，他们分别是是2小时，4小时和6小时。2.2.4冷却方法标本在空气中冷却至室温。3测试程序所有标本共投中钢模具为IS516和每一层被压缩。标本然后保持24小时后，他们将固化脱模和放置在他们的模具坦克，直到28天后的标本，并允许在室温干燥温度。这些标本保存在烤箱和温度设定所需的目标。根据标本数量保持箱内，以达到稳定状态的时间被发现有所不同。而后达到稳定状态的标本到预定稳定的时间，其中的试样冷却至室温和测试结束。通过ACI落锤冲击强度测试，这是最简单的方法评估影响混凝土电阻。试样的尺寸为直径150毫米和64毫米的厚度。光盘标本准备使用钢模具固化和加热和冷却。这包括一个手动操作标准457毫米下降4.54公斤锤。64毫米的淬硬钢球和平面226底板与定位支架。试样放置之间的四个导向件（耳）位于远离样品的4.8毫米10 。一个框架（支架定位），然后建立以目标在混凝土光盘中心的钢球。光盘被涂上一层薄薄的凡士林底部或沉重的油脂，以减少标本和底板之间的摩擦。底部的一部分其基地后，钢球锤单位和被丢弃的重量反复负载应用。继续加载，直到光盘失败，开辟了这样，它触及的三个四个定位耳。破坏强度的打击，造成这种情况的数量记录。同伴立方体抗压强度（FCK）进行了测试。4分析和结果4.1残余抗压强度VS温度从表1可以看出，在100°C持续高温，残余强度的空气冷却混合M1，M2和M3的标本增加M1混合强度至114％，109％，M2与M3的组合至111％，混合到6个小时的接触时间，当持续高温是200°C的空气冷却，标本有一个下降强度高达910％，大约为M1组合的6个小时的时间，但在M2的组合的情况下，它是82％和M3的组合，它是63％，最高为6个小时的接触时间。当混凝土混合的量M1，M2和M3接触于100°C持续高温是减少在比量M1组合为6小时的接触时间高达78％的强度。4.2残余抗压强度VS接触时间从表1结果表明，加热到达100℃，2小时和4小时后，混合残余强度M1有所下降，其中作为混合M2和M3的残余强度增加。残余强度进一步增加为6个小时的接触时间，在所有的三个M1，M2和M3的混合比量，甚至超越了在室温下的强度。当混合比量M1，M2和M3的标本接触在2，4和6小时的时间内，到达200°C，它是观察残余强度有所下降，低于室温已达到92％混合比量M1，M2和M3的82％和73％混合拌匀。混合M1，M2和M3的混凝土块时，受到300°C的温度为2，4和6小时组合混合比量M1的残余强度的2小时减少到92％高达78％，为6个小时的接触时间，M2混合为2个小时的接触时间高达76％，90％的6个小时的接触时间，M3的混合高达88％，68％的接触时间2至6小时。5影响混凝土强度5.1剩余影响强度与温度从表1可以看出，持续高温100°C的所有标本的残余冲击强度降低20％-50％之间不同的组合比量M1，15％至40％为混合M2和M3。当持续高温为200°C的所有剩余的冲击强度混合进一步减小，减少约为60％-70％的混合比量M1，M2和M3组合的55％至65％。当持续高温300°C时观察残余的影响力降低进一步和不同组合比量M1到达85％和混合M2和M3的70％至90％。5.2接触时间对剩余影响强度从表1可以看出冲击强度降低时，持续高温100°C，2小时、4小时和6小时，其范围是15％至50％，为所有混合比量M1，M2和M3。接触时间的影响是混合比量M1减少更多更迅速，相比M2和混合M3的相同的接触时间。10 当标本受持续高温200°C，2、4和6小时观察时间进一步减少，与剩余的冲击强度相比在减少，在所有的混合物55％-70％的范围内。接触6个小时的时间上有一个更大的影响力剩余影响混凝土强度。当持续高温为100°C，2、4和6小时的剩余时间接触冲击强度降低。可以看出，具有非常高的温度和接触时间对混凝土的残余影响的力量，显示了减少高达90％左右的影响所有的混合物。表1残余的冲击强度和残余抗压强度温度时间的接触残余压强度剩余压缩强度单位N/mm2剩余影响变化%剩余抗压强度的变化变化%°C时间I1I2I3M1M2M3ri1ri2ri3M1M2M3空间041.34966334460100100100100100100100°C24633.62419.3433629545260353836505251646867815846877559827960107114109109115113106112111200°C2461713.713.3181513.3241816302927403937514845413332363027362723908681888581847975300°C24612.396.79.38.78.78.36.3627252340363252444030211619131213998175698678718573656结论具体增加的抗压强度在100°C时，接触到的持续升高温度。混凝土跌幅抗压强度时，接触到200°C和300°C从10％至30％6个小时的接触。不论从温度和时间上残余冲击强度都会降低。残余冲击强度下降率较高在20％至85％，比抗压强度受持续高温时，15％和30％之间。冲击强度降低率较高的抗压强度相比时，受到持续的高温。通过混凝土在不同温度、不同受火时间后的立方体抗压强度试验，详细分析了高温后混凝土抗压性能的试验结果，通过对试验数据的分析，得出了高温后混凝土抗压性能与各影响因素的关系，高温后混凝土抗压强度受温度影响最大，存在强度异常提高的情形；受火时间对混凝土高温后残余强度有较显著的影响，是不可忽略的一个因素。根据受火温度和受火时间对混凝土抗压强度的耦合效应，10 提出了计算火灾后混凝土抗压强度拟合公式，并提出一种火灾分类标准建议，为火灾大小的鉴定及其对火灾后建筑安全性能的评定做出了有益的尝试。10'