高強高性能混凝土因具有高強度、高耐久性、高工作性、高體積穩定性等特點，在大跨建筑、港口建筑以及高層建筑的應用中越來越廣泛。但高強高性能混凝土在火災高溫作用時更容易發生爆裂，這是因為高強高性能混凝土密實度大，經受火災高溫作用時其內部產生的蒸汽壓力無法釋放，且蒸汽壓力隨受火溫度的升高不斷增大，當蒸汽壓力超過高強高性能混凝土抗拉強度后，混凝土發生爆裂。通過試驗發現高強高性能混凝土高溫后抗壓強度、彈性模量均下降，且最高溫度越大，強度下降越大。而且研究發現高性能混凝土抗折強度隨著溫度的升高而下降。

然而高溫對摻加聚丙烯纖維（簡稱 PP纖維）C80高性能混凝土高溫后軸壓強度、損傷檢測等方面報道較少，需要做進一步研究。為此，對 PP纖維體積摻量為 0％、0. 2％的 C80高性能混凝土（HPC和 PPHPC）模擬火災高溫試驗，觀察其高溫后爆裂情況，研究受火溫度與 C80高性能混凝土軸壓強度、紅外溫升的關系。

圖為HPC在不同受火溫度情況下紅外熱像圖

紅外熱成像檢測原理為：紅外熱成像檢測是利用物體表面溫度和輻射發射率的差異形成可見的紅外熱像圖，從而檢測物體表面結構狀態和缺陷，并以此判斷材料性質的一種無損檢測方法。高溫后混凝土會發生開裂、疏松等破壞，受火溫度越高混凝土損傷越嚴重。使用外加熱源照射高溫后混凝土，混凝土由于損傷情況不同其紅外輻射不同，通過紅外熱像儀采集紅外熱像圖，分析其溫度變化數據，建立溫升與受火溫度的關系，進而推斷混凝土高溫后損傷情況。

混凝土試件尺寸為 150 mm ×150 mm ×300 mm，試件成型、脫模后標準養護 28 d，然后靜置室內自然干燥三周。對 HPC和 PPHPC模擬火災高溫，本試驗升溫速率為 5 ℃／min，受火溫度等級設定為 100 ℃、200 ℃、300 ℃、400 ℃、500 ℃、600 ℃六個溫度等級，且 HPC和 PPHPC均留置一組作為常溫（20 ℃）對比組，為確保混凝土試件內部溫度與表面溫度保持一致，另制備6塊中心預埋熱電偶的150 mm立方體試件，當混凝土試件中心熱電偶的溫度達到設定溫度時，恒溫 20 min，使混凝土內外溫度保持一致，即認為試件燒透，關閉電源，打開爐門，為了防止燙傷，待試件冷卻后取出試件。本試驗一共七組，每組三塊，為防止試件爆裂影響試驗數據的準確性，HPC和 PPHPC均制備 27塊。

HPC在不同受火溫度情況下紅外熱像

試驗采用紅外熱像儀拍攝高溫后混凝土的紅外熱像圖。外加熱源選用紅外線燈泡，檢測時，試件與外加熱源的距離（測距）分別為 0. 8 m、1. 0 m、1. 2 m、1. 5 m，C80高性能混凝土試件萬方數據開始加熱及加熱時間為 3 min時各拍攝一張紅外熱像圖，通過 MikroSpec分析、處理紅外熱像圖，得出不同火災溫度后試件的紅外溫升值。

高溫后 HPC和 PPHPC測距 1. 0 m、照射 3 min時紅外熱像分別如圖所示。隨著受火溫度的升高，紅外熱成像顏色有顯著變化，經 MikroSpec分析、處理紅外熱像圖時，發現紅外熱成像的溫度值隨受火溫度的升高而上升，原因可能是高溫后混凝土損傷較嚴重，混凝土表面有更多的孔隙和裂縫。當紅外熱源照射時，高溫后混凝土表面與常溫時混凝土表面相比有更多的熱堆積，所以高溫后混凝土的紅外熱像溫度值較大。進一步得出研究結果為：

（1）受火溫度小于 200 ℃，HPC和 PPHPC均無裂縫，隨受火溫度升高，混凝土出現裂縫且逐漸增多；600 ℃時，HPC棱柱體的邊緣發生剝落，PPHPC裂縫數量明顯增多，但未發生剝落。

（2）隨受火溫度升高，HPC和 PPHPC軸壓強度均呈下降趨勢；當受火溫度小于 300 ℃時，軸壓強度下降緩慢，大于 300 ℃時其下降迅速，600 ℃時 HPC 和 PPHPC 剩余軸壓強度分別為 12. 67 MPa、11. 87 MPa；PPHPC軸壓強度總體略高于 HPC，表明摻加 PP纖維降低了高溫對混凝土軸壓強度的損傷。

（3）隨受火溫度升高，HPC和 PPHPC紅外溫升均呈升高趨勢，在400 ℃時溫升驟升，相同受火溫度，HPC和 PPHPC的紅外溫升均隨測距的增加而降低，PPHPC的紅外溫升略大于 HPC的紅外溫升。

（4）建立了 PP纖維體積摻量為 0％、0. 2％時，C80高性能混凝土紅外溫升、受火溫度和軸壓強度的關系式，可為 C80高性能混凝土火災后軸壓強度的損傷推斷提供參考。