浅谈火灾中钢筋混凝土结构构件强度损失及表面判定方法

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1、浅谈火灾中钢筋混凝土结构构件强度损失分析及表面特征、刖白2003年11月3日湖南省衡阳市珠晖区衡州大厦一幢天井式的8层商住楼起火建筑倒塌事故，导致20名消防官兵牺牲，创造了新巾国一次火灾事故消防官兵牺牲之最。2004年11月，湖南常德桥南市场发生火灾，过火面积近2万m2,由于商贸城两栋建筑突然发生坍塌，给消防救援带来了困难，而且造成了人员的伤亡，经济损失达1.9亿元。2005年8月2曰，蒙牛乳业（马鞍山）有限公司冰淇淋厂北冷库发生火灾，过火而积约2800平方米，此次火灾造成3名消防战士牺牲，直接经济损失约300万元。频发的建筑火灾倒塌事故，为新时期的消防工作提出了严峻的挑战。作力建筑体系中起安

2、全作用的建筑构件，它不仅承载着整个建筑的生命，而且也承载着使用者的生命，因此它如同生命线一样是人们在危险境遇下最后的防线。因此，在建筑设计屮，对建筑构件的耐火性能及燃烧性能要求的条款属于强制性条文，必须按照规范屮的要求进行设计，以确保建筑构件具有基本的抗火能力。FI前，钢筋混凝土结构是我国主要建筑结构形式之一。尽管钢筋和混凝土材料属于热惰性材料，但由于火灾的高温作川，材料性能将严重劣化，在结构中将发生严重的内（应）力重分布，使结构性能大大削弱，危及结构的安全。积极研究和探讨建筑物在火灾作用下的破坏、倒塌特点和规律，准确判断火灾发生过程中钢筋混凝土建筑构件达到危险状况的临近时间，对于减少此类火灾

3、事故屮的人员伤亡和财产损失具有非常重要的现实意义。二、火灾中混凝土强度受损分析浞凝土是水泥（通常硅酸盐水泥）与骨料的浞合物。当加入一定U水分的时候，水泥水化形成微观不透明晶格结构从而包裹和结合骨料成为整体结构。高温下，混凝土将产生热分解，从而改变了混凝土的力学和热学性能。当混凝土受热后达ioo°c时，混凝土中的游离水开始排除，到200°C时，其化学结合水开始排除，在350°C吋，发生硅酸钙和铝酸钙脱水，在570°C时，发生氢氧化钙脱水，开始分解，导致水泥石结构的破坏，使混凝土的强度显著浅谈火灾中钢筋混凝土结构构件强度损失分析及表面特征、刖白2003年11月3日湖南省衡阳市珠晖区衡州大厦一幢天井

4、式的8层商住楼起火建筑倒塌事故，导致20名消防官兵牺牲，创造了新巾国一次火灾事故消防官兵牺牲之最。2004年11月，湖南常德桥南市场发生火灾，过火面积近2万m2,由于商贸城两栋建筑突然发生坍塌，给消防救援带来了困难，而且造成了人员的伤亡，经济损失达1.9亿元。2005年8月2曰，蒙牛乳业（马鞍山）有限公司冰淇淋厂北冷库发生火灾，过火而积约2800平方米，此次火灾造成3名消防战士牺牲，直接经济损失约300万元。频发的建筑火灾倒塌事故，为新时期的消防工作提出了严峻的挑战。作力建筑体系中起安全作用的建筑构件，它不仅承载着整个建筑的生命，而且也承载着使用者的生命，因此它如同生命线一样是人们在危险境遇下

5、最后的防线。因此，在建筑设计屮，对建筑构件的耐火性能及燃烧性能要求的条款属于强制性条文，必须按照规范屮的要求进行设计，以确保建筑构件具有基本的抗火能力。FI前，钢筋混凝土结构是我国主要建筑结构形式之一。尽管钢筋和混凝土材料属于热惰性材料，但由于火灾的高温作川，材料性能将严重劣化，在结构中将发生严重的内（应）力重分布，使结构性能大大削弱，危及结构的安全。积极研究和探讨建筑物在火灾作用下的破坏、倒塌特点和规律，准确判断火灾发生过程中钢筋混凝土建筑构件达到危险状况的临近时间，对于减少此类火灾事故屮的人员伤亡和财产损失具有非常重要的现实意义。二、火灾中混凝土强度受损分析浞凝土是水泥（通常硅酸盐水泥）与

6、骨料的浞合物。当加入一定U水分的时候，水泥水化形成微观不透明晶格结构从而包裹和结合骨料成为整体结构。高温下，混凝土将产生热分解，从而改变了混凝土的力学和热学性能。当混凝土受热后达ioo°c时，混凝土中的游离水开始排除，到200°C时，其化学结合水开始排除，在350°C吋，发生硅酸钙和铝酸钙脱水，在570°C时，发生氢氧化钙脱水，开始分解，导致水泥石结构的破坏，使混凝土的强度显著降低。英国浞凝土规范屮给出了浞凝土随温度变化的强度损失（见阁1）。1000.400.200.00.a企秤料混凝土20200350500温度/3c800阁1混凝土随温度变化的强度损失从图1中我们可以看到，当混凝土受到低于3

7、50°C以下的火灾温度的影响时，可以认为其强度没有损失。通过试验，我们也发现当受火温度低于35(TC时，无论是喷水冷却还是自然冷却，混凝土强度均没有明显的降低；当温度超过350°C后，水泥石的晶架结构破坏严重,混凝土的强度开始显著下降，在这个过程中，喷水冷却的混凝土强度比自然冷却的混凝上强度下降更多。主要是因为氢氧化钙在350〜600°C之间脱水，产生水蒸汽，集料屮碳酸钙在900〜10006C分解