2.2　HPC蒸汽压测试试验方案

2.2.1　试件制备

C60HPC和C80HPC的原材料和配合比同第1章。试件形状为混凝土板，依据试验电阻炉炉膛的大小及《混凝土结构设计规范》中混凝土结构楼板厚度的规定，制备了长390mm×宽390mm×厚120mm的小板及长800mm×宽650mm×厚100mm的大板。在标准养护室养护28天后取出混凝土板试件，放置约2h至试件表面干燥后，用以测试混凝土饱水状态下的内部蒸汽压及其随温度变化的特征与规律。混凝土板试件制作过程如图2-2所示。

无荷载电阻炉加热情况下设计有基准素混凝土、基准加筋混凝土、PP纤维混凝土和PP纤维加筋混凝土四类混凝土小板；加均布荷载与明火耦合作用情况下设计有基准加筋混凝土和PP纤维加筋混凝土两类混凝土大板；PP纤维体积掺量为0.2%。

2.2.2　试验方法及装置

测试混凝土内部蒸汽压的试验装置主要有：金属导气管、压力变送器、智能无纸记录仪以及高温电阻炉四个部分，如图2-3、图2-4所示。金属导气管长400mm，外径4mm，内径2mm，使用不锈钢材质制作，在导气管一端连接压力变送器转换接头，另一端连接一个内径为14mm圆柱形的金属托盘，托盘内镶嵌有厚度为2mm、内部孔径为2.2μm的金属滤片，同时在金属导气管内填充膨胀系数比较低的硅油后埋入混凝土板试件中；MIK-P300G型压力变送器，量程为0～4MPa，精度为0.5%FS；水蒸气产生的压力传递给金属导气管中的硅油，硅油传递给压力变送器，从而测试出所产生蒸汽压的变化。MIK5000A型记录仪，有8个通道可以记录压力变送器、热电偶、热电阻等仪器传递的数据。高温电阻炉同第1章所述。

为了测试混凝土板梯度蒸汽压的变化，选择了距离受热面25mm、50mm、75mm三个不同位置埋设金属导气管，同时在导气管旁用细铁丝绑扎铠装高温热电偶，测试该部位受热时温度的变化值，高温热电偶同时布置在混凝土板试件受热面和混凝土板试件的表面，同时测量混凝土板试件温度传导的数据。

将混凝土小板试件立起放进电阻炉炉门，同时用耐高温的矿棉将试件四周密封严实，防止热量泄漏。连接各种仪器，试验炉温设置为800℃。试验试件及电阻炉如图2-5所示。

为了使试验过程更接近于实际火灾情况，进行加均布荷载与明火耦合作用下混凝土板蒸汽压测试。依据相关建筑构件耐火试验，采用自行设计并砌筑的明火加热装置：炉膛尺寸为750mm×600mm×250mm，炉膛四周及底面由加气混凝土砌块砌筑而成，炉膛上方开口。炉膛底部布置有六组明火煤气电炉具，对炉膛上面的混凝土大板进行明火加热，以模拟火灾高温作用下高强、高性能混凝土单面受火状态，加热温度最高可以达到800℃。明火加热装置如图2-6所示。

2.2.3　升温曲线

（1）无荷载电阻炉加热升温曲线

高温作用下无荷载混凝土板蒸汽压测试中采用高温电阻炉，可以调整、控制加热的目标温度。实测得出了对混凝土小板进行加热时电阻炉升温曲线，与ISO 834标准升温曲线的对比如图2-7所示。

（2）加均布荷载与明火耦合加热升温曲线

本试验中明火加热装置可以调整控制加热的目标温度，实测得出了明火试验中混凝土大板进行受火时的升温时间曲线，与ISO 834标准升温曲线的对比如图2-8所示。