自然冷却混凝土显微痕迹研究

《自然冷却混凝土显微痕迹研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2010年2月武警学院学报Feb．2010第26卷第2期JOURNALOFCHINESEPEOPLE’SARMEDPOLICEFORCEACADEMYV01．26No．2自然冷却混凝土显微痕迹研究●李阳(武警学院研究生队，河北廊坊065000)摘要：模拟火灾情况，分别对不同受热温度、自然冷却条件下的混凝土样品进行扫描电子显微镜分析。发现自然冷却条件下，混凝土受热温度不同时，微观形貌成一定的变化规律。C—S—H凝胶结构和骨料与水泥浆体界面处都会随温度发生特征变化。根据这一变化规律可鉴定自然冷却条件下混凝土受热温度，有助于准确认定起火部位。关键词：

2、混凝土；自然冷却；受热温度；微观形貌；起火部位中图分类号：D631．6文献标识码：A文章编号：1008—2077(2010)02—0019—030弓I言研究还处在探索阶段，还有待于深入钻研。本文模混凝土是最常用的建筑材料之一，其受热痕迹拟火灾现场中的情况，研究受热温度、冷却方式对混是建筑火灾调查中常用的痕迹物证。在建筑火灾现凝土受热显微痕迹变化的影响，为混凝土鉴定工作场勘验中，检测混凝土受热温度是判断起火部位起提供一定的借鉴。火点的重要依据。一般认为，在火灾中距离起火点l试样制备近的混凝土受热时间长、温度高，距离起火点较远的建筑用普通混凝土作为

3、实验原料，按相同标准、混凝土受热时间短、温度低，即起火点周围混凝土的规定养护方法制成。本实验样品由河北华为公司提受热时间和受热温度与距起火点距离成近似的反比供，样品尺寸为100mm×100mm×100mm立方体混例关系。1目前，鉴定混凝土受热痕迹的方法包括表凝土块。为保证混凝土块受热较为充分，更能贴近面颜色观察法、回弹值法、中性化深度法、超声波探真实火场情况，本实验选用一体化高温加热箱对混测法，但由于火灾现场的复杂性，这些方法都存在着凝土样品进行程序加热，并保温一定时间。加热箱各种缺陷，例如表面颜色观察法和中性化深度法所的恒温分别控制在100℃

4、、200~C、300℃、400℃、得结果误差较大，回弹值法不能鉴定由于受热温度500oC、600℃、700cI=、800℃、900oC、1000oC，加热时高导致表面出现裂纹的混凝土痕迹。间选取4h。混凝土样品采取自然冷却方式。考虑混混凝土受热，其化学成分和物理结构发生相应凝土温度分布场的影响，取样部位选在距混凝土表变化，导致宏观和微观特征改变，留下受热痕迹。宏面1～1．5cm处，挑取截面平整样品，对其表面进行观上，火灾调查人员借助传统方法粗略鉴定混凝土大约60s喷金，采用KYKY2800扫描电子显微镜进受热痕迹。微观上，通过分析内部结构、成分

5、变化，行观察，并选取典型部位拍照。鉴定混凝土受热痕迹。混凝土的微观结构包括石、2实验结果砂、未水化的水泥颗粒、水化硅酸钙凝胶体(C—S—在常温下c—s—H凝胶结构完整密实，凝胶颗H)、少量水化铝酸钙、水化铁酸钙和水化硫铝酸钙粒大多呈纤维状，也有呈三向近等径的粒状C—S—等多相材料，这些材料直接影响混凝土各种性能。H，有纤维束形成一种或多或少含有无定形多孔材料对于混凝土在火灾后的变化，已有人做过定量研究，的交错连接的网状结构，并有成束倾向。常温下，主要集中在混凝土的损伤情况及混凝土受火后显微Ca(OH)结晶非常整齐完整，趋向形成于六方板状结构与性

6、能的关系上，混凝土在火灾中受热痕迹的形貌的大晶体，但由于受有效空间、水化强度、存在收稿日期：2009—12—09作者简介：李阳(1986一)，男，河北宁晋人，材料学专业在读硕士研究生。·l9·《武警学院学报)am0年第2期(总第165期)·消防理论·于系统中的杂质等影响，其形貌通常变动为不可名2．2热作用后，骨料与水泥浆的界面区会随着加热状的板状晶体堆积之间，因此Ca(OH)。结晶有可能温度的升高发生相应变化形状不规则。骨料和水泥浆之问的界面区连接紧100℃时，界面区与常温下的区别不大，仅存在密，粘结较好，表面密实完整，仅有少量毛细管孔和一些毛

7、细管孔和细微裂缝；300oC时，界面区变得更毛细裂缝存在。加致密，裂缝变宽；600oC时，界面区的组织更加致2．1C—S—H凝胶结构随着温度的升高发生相应密，裂缝进一步变宽、增多；900~C后，界面区的裂缝变化增多，变宽，此时组织出现疏松，如图5～8。加热温度为l00℃时，凝胶结构与常温时相比，没有发生明显变化。当温度升高到300℃时，凝胶由于失去部分结晶水，组织结构变得更加致密。随着加热温度继续升高，C—S—H凝胶中的结晶水进一步分解，组织结构会变得越来越疏松，当达到900oC时，凝胶十分疏松，变为不连续状态，如图1～4。图5自然冷却100~

8、C界面图1自然冷却100~C表面图6自然冷却300℃界面图2自然冷却300~C表面图7自然冷却600oC界面图3自然冷却700℃表面图8自然冷却900