高温热系统是理解煅烧硅藻土 (CDE) 如何作为混凝土内部安全机制的关键验证工具。通过将高强度混凝土样品置于高温下，这些系统揭示了 CDE 的纳米至微米级多孔结构提供了必需的内部空间。这种空隙空间可以容纳高压蒸汽和热膨胀，直接防止了爆炸性剥落这种灾难性的失效模式。
核心见解是 CDE 充当内部泄压系统。高温热测试证实，其多孔结构允许膨胀的蒸汽和材料占据内部空隙，而不是粉碎致密的混凝土基体。
抗剥落机制
纳米至微米级孔隙的功能
主要参考资料强调，CDE 的有效性在于其特定的结构尺度。高温系统使研究人员能够观察纳米至微米级孔隙在应力下的行为。
这些孔隙不是结构缺陷；它们是材料内部工程化的“呼吸空间”。在高强度混凝土中，通常非常致密，在火灾事件中，这种特定孔隙的存在是关键的区别因素。
容纳高压蒸汽
当混凝土暴露于快速加热时，内部水分会立即汽化。在标准高强度混凝土中，这种蒸汽会产生巨大的内部压力，因为它无处可 escape。
热系统表明，CDE 提供了必要的内部空间。这个空间充当一个储层，捕获并容纳高压蒸汽，使其不会产生超过混凝土抗拉强度的可变力。
处理热膨胀
除了水蒸气，混凝土的固体材料在加热时会膨胀。这种热膨胀会在刚性结构中引起显著应力。
测试证实，CDE 的多孔结构也能适应这种物理膨胀。它有效地充当缓冲区域，吸收体积变化并降低混凝土基体上的内部机械应力。
理解权衡
平衡密度与安全
高强度混凝土因其密度和承载能力而备受推崇。然而，使其坚固的特性——低渗透性——也使其容易发生爆炸性剥落。
这些热系统揭示的权衡是，有必要在旨在无孔的材料中引入受控孔隙率（通过 CDE）。虽然这种结构通过管理蒸汽和膨胀来防止剥落，但它代表了对混凝土内部密度进行的有意修改，以确保在极端热负荷下的生存能力。
为您的目标做出正确的选择
为了有效地在 CDE 高强度混凝土应用中使用 CDE，请根据您的具体目标考虑以下几点：
- 如果您的主要重点是灾难韧性：优先使用高温热系统进行测试，以验证 CDE 的体积是否足以在不破裂的情况下容纳峰值蒸汽压力。
- 如果您的主要重点是材料优化：利用热暴露数据来微调纳米至微米级孔隙分布，确保您提供足够的膨胀空间，而不会影响抗压强度。
通过使用高温系统验证 CDE 的多孔能力，您可以将理论上的材料特性转化为经过验证的安全特性。
摘要表：
| 机制组成部分 | 高温测试中的功能 | 对材料完整性的益处 |
|---|---|---|
| 纳米至微米级孔隙 | 提供工程化的“呼吸空间” | 防止基体破裂 |
| 蒸汽管理 | 高压水蒸气的储层 | 缓解内部拉伸应力 |
| 热缓冲 | 容纳固体材料膨胀 | 降低内部机械应力 |
| CDE 集成 | 平衡密度与受控孔隙率 | 确保在极端热负荷下的生存能力 |
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参考文献
- Muttaqin Hasan, Taufiq Saidi. Properties of High-Strength Concrete Incorporating Calcined Diatomaceous Earth, Polypropylene, and Glass Fibers. DOI: 10.3390/buildings15020225
本文还参考了以下技术资料 Kintek Furnace 知识库 .
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