抗高温爆裂型耐磨混凝土的研究现状与发展趋势

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发布时间：2022-03-13

资料介绍

针对军事国防设施以及工业与民用建筑耐磨、抗高温爆裂的需求，综述了国内外耐磨、抗高温爆裂混凝土的研究现状
并提出了防御钻地弹等侵彻武器的抗高温爆裂型耐磨混凝土。
关键词：混凝土；耐磨；高温；爆裂
中图分类号：TU528．O1 文献标志码：A 文章编号：1002—3550(2015)02—0125—03
Development trend of abrasion resistance il1 anti—high temperature cracking
SUN Bei，LIN Zhixiang
(State Key Laboratory of Green Building Materials，China Bthlding Materials Academy，Beijing 100024，China)
Abstract：According to the demand for abrasion resistance and and—high temperature cracking of the military and national defense fa—
cilities as well as industrial and civil buildings，research status of abrasior L resistance and anti—high tem perature cracking concrete were
sum marized at home and abroad，and the abrasion resistan t concrete in ar~ti—high temperature cracki ng for defending pene~afion weap—
on is putfo rward．
Km／words：concrete；abrasion resistance；high temperature；cracking
0 引言
历数二战、海湾、伊拉克战争，钻地弹都起着决定性的
作用。可钻透 6 m 厚钢筋水泥工事或 30 m 厚普通地面的
GBU一28钻地弹就是一种于 1991年海湾战争期间专门
用于袭击伊拉克位于深层地下指挥中心的常规钻地弹。据
报道在伊拉克战争中，美军用“炸弹之母”B一61核航空炸
弹摧毁了被认为是坚不可摧的萨达姆地堡。钻地弹以巨大
的动能钻入建筑物，钻入过程中由于摩擦而产生巨大的热
量，而用于国防军事要地建筑用高强、高性能混凝土具有
高脆性和低耐火性能，当该结构暴露于高温时，由于温度
梯度大等原因会引起材料热开裂，导致混凝土建筑物结构
破损，进而引发结构整体失效，造成灾难性后果。可见，军
事国防防御建筑需具有高耐高速钻磨性能，同时具有抗高
温爆裂等性能。
图 1 某楼板底面高强混凝土的爆裂
收稿日期：2014-06-06
在工业与民用设施中，道路、各种机器厂房、重型工
厂、飞机场跑道、大型管道的内衬等都对材料提出高耐磨
要求；工业与民用建筑、隧道等提出加强火灾防范要求。促
使众多学者分别对耐磨混凝土和防爆裂混凝土进行相应
的研究，笔者在收集大量资料的基础上分析并总结了国内
外耐磨、抗高温爆裂混凝土的研究现状，提出了适用于防
御钻地弹等侵彻武器袭击的抗高温爆裂型耐磨混凝土的
发展思路，以供读者参考。
1 国内外耐磨混凝土研究现状
材料磨损是传统材料科学中不可分割的重要组成部
分，有关磨损方面的学术论文，最早发表于 1873年，但直
至 20世纪 60年代，才开始对材料磨损进行广泛和深人的
研究，同时西方发达国家开始了路面耐磨混凝土的研究与
应用。
1．1 骨料对混凝土耐磨性能影响的研究
骨料在混凝土中占有相当地比例，国内外许多学者
选取高品质的骨料来提高混凝土的耐磨性能。AKilica和
c．D．Atis 对辉长石、玄武岩、石灰岩、砂岩和石英岩 5种
不同硬度的骨料的硅灰混凝土耐磨性能进行了研究，发现
硬度最大、耐磨率最小的辉长石混凝土的耐磨性强最好，
而硬度最小、耐磨率最大的砂岩混凝土的耐磨性最差。王
学森发现以具有一定硬度的铁砂、石英砂为粗骨料，铁
粉为掺合料，外加膨胀剂和减水剂可以配制出耐磨性能优