垫江县火灾房屋安全检测鉴定——对建筑材料性能的影响

时间：2020-01-05

1、火损砼结构的“烧蚀深度”
研究表明，火灾的作用时间和不同时间内火灾温度的变化(即温度制度)是决定火灾对建筑物结构影响后果的两个主要因素。砼结构中砼的烧蚀深度是结构受火影响程度的直接表征量。因此，砼的烧蚀程度亦可用火灾作用时间t和火灾温度T来确定，·对于某种骨料类型，水泥品种及一定水灰比的砼，其火灾烧蚀深度可用时间t及作用温度T的函数来表达：
d=F(T，t)如果能确定F(T，t)，则烧蚀深度可由上式得出。然而，由于可燃物料的种类和数量炯然不同，使得生产厂房和仓库火灾持续时间的确定趋于复杂，作用温度T是时间t的一个过程函数，它与可燃物的放热速度、热流，以及火焰向建筑结构表面的固定传热系数有关，因此，实际火灾过程中精确确定F(T，t)是非常困难的。但烧蚀深度的确定对评估火灾后混凝土构件残余承载能力是一个关键因素。现场踏勘和检测中，我们可以通过钻取砼芯样，直接观察砼外观和质地，再辅以测试**试剂得到较为准确的砼烧蚀深度d。火灾后砼结构各区域构件受火灾损伤的程度，主要依据砼的烧烛深度来划分。
2、烧蚀深度内钢筋及砼材性的变化
对于火灾后的砼结构而言，确定其主要承力构件的剩余承载力是一项主要内容。钢筋砼构件的材料有二：一是钢筋，另一是砼。国内外不少学者对于这两种材料火灾之中以及火灾之后的温度变化进行过研究，不论其过程规模如何，结果都表明受火灾后的钢筋和砼材料发生一定程度的变化，其力学性能有所降低。
研究表明，对于结构用I、Ⅱ级钢筋，引起其力学及机械性能变化的温度，一般在200～700。C，若在受热状态时没有受到骤然冷却(如突然浇冷水等)，逐渐冷却的受热钢筋在一定范围内能恢复其强度性能。文献的研究以电炉加热模拟火灾场的作用，结果表明，受火灾高温作用的钢筋自然冷却后，其屈服强度，极限强度及应力应变关系基本与常温下相同。实际火灾案例中，由于消防水的作用，受热钢筋往往受到骤然冷却。对于这种情形，则类似于使钢筋经历一次加热后急冷的过程，此时钢筋的强度较原材料有所提高而伸长率下降。对于砼结构中的混凝土材料而言，受火灾作用后其内部会发生很大变化。随着温度的升高，水泥胶凝体中的水被蒸发透出，水泥的水化产物和未充分水化的熟料因温度膨胀系数不一致，在界面上产生应力集中，形成微裂缝，砼内部的固、液、气三相整体受力性能开始破坏。随着温度进一步升高，微裂缝继续发展。温度**过400％以后，水泥水化产物中的氢氧化钙等脱水，体积膨胀，水泥的胶凝作用*降低，砼中的骨料也因高温而膨胀，二者发生脱离，较终导致砼开裂。这些因素均使得砼的强度和弹性模量下降。其变化规律亦在许多文献中有所阐述。由于火损后烧蚀程度范围内砼呈酥松状，普遍粉化、开裂，这部分砼对构件承载力的贡献已大幅度降低，因此，实际计算火损砼构件残余承载力时构件的有效断面中应扣除这部分烧蚀的砼。

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