常强混凝土热化学爆裂机制研究：高温劣化效应与微观结构演变分析

本研究针对常强混凝土(NSC)在极端高温下的热爆裂问题，通过系统实验揭示了其热化学响应机制。研究团队通过600-1200°C热处理实验，结合扫描电镜(SEM)微观分析，发现NSC在422°C发生剧烈爆裂，650°C以上因化学结合水释放导致微观结构崩塌，800°C时水化产物分解与骨料爆裂加剧，1112°C强度显著衰退。该研究为高温环境下混凝土结构安全评估提供了重要理论依据。

　　

研究表明常强混凝土(Normal Strength Concrete, NSC)在极端高温环境下会发生显著的热化学爆裂现象。通过将五种NSC混合物暴露于600°C、900°C及1200°C的炉温环境中，并采用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy, SEM)分析微观结构变化，发现NSC在422°C时发生剧烈爆裂，超过650°C后因化学结合水释放导致微观结构严重劣化。温度升至800°C时，混凝土呈现孔隙增加、微裂纹扩展以及水化产物（包括氢氧化钙和钙硅水合物(Calcium Silicate Hydrate, C-S-H)）的分解，同时骨料发生爆裂。978°C时近热表面骨料开始熔化，1112°C微观结构恶化加剧，材料强度显著下降。热爆裂行为与强度损失主要受化学结合水释放控制，残余抗压强度持续下降及重量损失进一步加剧结构退化。加热速率与温度变化对爆裂和材料破坏具有加速作用。SEM分析清晰呈现了高温导致的严重微观损伤，阐明了热化学爆裂机制及其对耐久性的影响。