火灾后混凝土结构的评估与加固

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混凝土结构的火灾安全性评估

混凝土结构的火灾安全性评估

混凝土结构的火灾安全性评估混凝土结构在建筑行业中得到了广泛应用,其强度和耐久性使其成为一种可靠的建筑材料。

然而,就像所有建筑材料一样,混凝土结构在面临火灾时也存在一定的安全隐患。

因此,对混凝土结构的火灾安全性进行评估变得至关重要。

一、火灾对混凝土结构的影响火灾对混凝土结构的影响主要表现在以下几个方面:1. 高温作用:火灾会使混凝土结构受到高温的热辐射、传导和对流,导致混凝土表面温度升高。

高温会引起混凝土的体积膨胀和孔隙扩大,进而导致混凝土的强度降低。

2. 蠕变效应:高温下,混凝土会产生蠕变效应,即在受力作用下逐渐变形。

这种变形可能引起结构的不稳定,影响其承载能力和安全性。

3. 冷却阶段:当火灾逐渐被扑灭后,混凝土结构会经历冷却阶段。

在冷却过程中,混凝土会因温度变化而发生收缩,进一步影响结构的稳定性。

二、混凝土结构火灾安全性评估方法为确保混凝土结构在火灾中的安全性,可以采用以下方法进行评估:1. 火灾模拟和温度场分析:通过数学模型模拟真实火灾情况和温度变化,对混凝土结构在火灾中的响应进行预测和分析。

这种方法可以帮助评估结构在不同火灾条件下的可靠性。

2. 孔隙率测试:孔隙率是评估混凝土结构抵抗火灾的一个重要指标。

通过对混凝土样品进行孔隙率测试,可以了解混凝土的抗火性能。

较低的孔隙率通常意味着更高的抗火能力。

3. 抗拉和抗压强度测试:火灾对混凝土结构的影响主要是强度的降低。

通过对混凝土样品进行抗拉和抗压强度测试,可以评估结构在火灾中的承载能力。

4. 火灾风险评估:通过对建筑物的火灾风险进行综合评估,包括建筑结构的火灾抗性、疏散通道的设置等方面,来评估混凝土结构的火灾安全性。

这种方法可以帮助确定改进结构设计和建筑物防火措施的必要性。

三、提高混凝土结构的火灾安全性的措施为提高混凝土结构的火灾安全性,可以采取以下措施:1. 选用优质混凝土材料:优质的混凝土材料具有更高的抗火性能。

在选择混凝土材料时,应注重其抗高温和抗火蔓延的特性。

钢砼结构受火灾危害后的鉴定与修复

钢砼结构受火灾危害后的鉴定与修复

钢砼结构受火灾危害后的鉴定与修复在建筑工程中,钢砼结构常被用于梁、柱、板等承重构件,其特点是能够承受较大的荷载和具有一定的耐火性,然而,在遭遇火灾等灾难后,钢砼结构也可能面临严重的危害,需要进行及时的鉴定与修复。

本文将从钢砼结构受火灾危害的检查与鉴定、修复目标及修复方法等方面进行探讨。

一、钢砼结构受火灾危害的检查与鉴定1.受火灾危害的表征钢砼结构在遭遇火灾后,会发生一系列的物理和化学反应,表现为以下几个方面:(1)颜色变化:钢砼表面可能呈现裂纹、褪色或炭化等情况;(2)变形:若钢筋受热温度高于它的临界温度(大约是500℃),则钢筋会发生软化,导致结构变形。

(3)质量改变:钢砼中的水份蒸发后,可能会导致钢砼结构的强度和稳定性下降。

2.受火灾危害的检查与鉴定受火灾危害的钢砼结构应该在火灾爆发后第一时间进行检查和鉴定。

下面是具体的鉴定步骤:(1)检查钢砼结构是否有局部空洞、开裂、炭化、褪色等;(2)测量钢砼结构的变形量、裂缝及面积;(3)检查柱、梁等钢砼结构是否有变形、下沉和抖动等;(4)对钢筋进行磁粉探伤或超声波探伤,查看钢筋的锈蚀、裂纹等情况。

3.评估钢砼结构安全状态通过对钢砼结构进行检查和鉴定,可以清楚地了解该结构是否存在安全隐患。

根据受火灾危害的钢砼结构所具有的情况,开展以下评估:(1)确定钢砼结构的安全状态;(2)对于不安全的结构体进行评估,并提出相应的处理意见;(3)制定修复方案,并确定修复时间表与费用预算。

二、修复目标受到灾害影响的钢砼结构,其修复目标需满足以下几点:1.安全性要求修复后的钢砼结构应当满足各项安全指标。

结构体的适用性应当得到证明,并满足如下建议:(1)承载能力:修复后的钢砼结构承载能力应当符合当前的安全要求;(2)变形限值:修复后的钢砼结构膨胀和收缩限制应当控制在制定的变形限值以内;(3)稳定性要求:修复后的钢砼结构应当满足稳定性的要求。

2.恢复原有功能要求修复后的钢砼结构应当恢复原有的功能,包括:设计荷载、使用寿命、外观等方面,保证结构的诸多不确定性因素得以满足。

火灾砼楼板加固方案

火灾砼楼板加固方案

火灾砼楼板加固方案一、工程概况。

二、检测评估。

1. 首先呢,得请专业的检测人员来好好瞅瞅这楼板到底被烧成啥样了。

就像医生给病人做检查一样,得用各种仪器去检测它的混凝土强度、钢筋的情况(有没有变形啊、强度损失多少之类的)。

2. 根据检测结果,给楼板定个性。

看看它是轻伤(轻度受损,稍微加固下就行),还是重伤(严重受损,得大动干戈来加固)。

三、加固方法。

(一)粘贴碳纤维布加固。

1. 表面处理。

先得把楼板被烧得黑乎乎、坑坑洼洼的表面清理干净。

就像给受伤的皮肤清创一样,把那些烧焦的、松动的混凝土都去掉,露出坚实的部分。

这可不能偷懒,要是表面不干净,碳纤维布贴上去也不牢固,那就白搭了。

然后用打磨机把表面打磨得粗糙一些,这样碳纤维布就像有小爪子一样能紧紧抓住楼板。

2. 涂刷底胶。

接着就像给楼板涂护肤品一样,均匀地涂刷底胶。

这底胶可重要了,它能让碳纤维布和楼板更好地结合。

不过要注意,涂得薄厚要均匀,不然就会影响效果。

3. 粘贴碳纤维布。

把碳纤维布按照楼板的形状裁剪好,然后小心翼翼地贴上去。

就像给楼板穿上一层结实的铠甲。

贴的时候要从一端慢慢往另一端贴,边贴边用滚子把里面的气泡赶出去,让碳纤维布和楼板紧紧贴在一起。

贴完一层如果觉得不够结实,还可以再贴几层呢。

(二)增大截面加固法。

1. 楼板底面处理。

把楼板底面的杂物、松散的混凝土都清理掉,让它露出一个干净的底面,这是为了给后面增加的混凝土找个好的接触面。

2. 支模。

支起模板来,这模板就像一个小盒子,用来装新浇的混凝土。

支模的时候要保证模板牢固,不能在浇混凝土的时候变形或者漏浆。

3. 钢筋布置。

根据设计要求,在楼板底面布置新的钢筋。

这些新钢筋就像新的骨架一样,和原来的钢筋一起承担楼板的重量。

要把钢筋绑扎牢固,间距要符合要求。

4. 浇筑混凝土。

最后把搅拌好的混凝土浇到模板里。

混凝土要搅拌均匀,浇筑的时候要振捣密实,不能有蜂窝麻面。

这样新浇的混凝土和原来的楼板就结合成一个更厚实、更结实的整体了。

火灾后钢筋混凝土柱的修复和加固要点

火灾后钢筋混凝土柱的修复和加固要点

火灾后钢筋混凝土柱的修复和加固要点钢筋混凝土柱是建筑物结构中的重要承载元件,但常常会在火灾事故中遭受损坏,导致结构的稳定性受到威胁。

因此,钢筋混凝土柱的修复和加固是极为重要的。

本文将介绍火灾后钢筋混凝土柱的修复和加固要点。

一、损伤分析在火灾事故中,钢筋混凝土柱可能出现以下几种损伤形式:1. 表面爆裂:高温熔化和冷却会导致钢筋混凝土表面出现爆裂和剥落。

2. 毁坏:很高温度会导致钢筋混凝土柱的力学性能大幅降低,最终可能导致柱子的形变和毁坏。

3. 变形:火灾后柱子的变形和扭曲会导致其承载能力降低,这是因为钢筋混凝土的力学特性会随着温度的升高而发生变化。

因此,在进行钢筋混凝土柱的修复和加固之前,需要进行充分的损伤分析,确定其损伤程度,从而制定出相应的修复和加固方案。

二、修复方法1. 翻新表面一旦钢筋混凝土柱表面损坏,就需要进行表面翻新,以恢复其正确的形状和尺寸。

翻新可以通过使用钢毛刷和高压水枪来完成,也可以采用一些特殊的化学药品。

2. 表面喷涂钢筋混凝土柱表面的喷涂是另外一种有效的修复方法。

通过喷涂合适的材料,可以填充破损的表面,增加钢筋混凝土柱的强度。

最常见的喷涂材料包括聚合物粉末、水泥基材料和高强度环氧树脂。

3. 更换附属部件钢筋混凝土柱的附属部件(如钢板或钢筋)常常会遭受火灾损坏,需要进行更换。

在进行更换时,需要确保新的部件具有相同的强度和功能,并且焊接接头必须加固牢固。

三、加固方法1. 外加筋板在钢筋混凝土柱受到火灾损坏时,最有效的加固方法是外加筋板。

外加筋板是指在钢筋混凝土柱上添加一层钢板,通过焊接或螺栓连接来增强柱子的强度和刚度。

2. 内加剛内加剛是指将钢筋混凝土柱中的钢筋纵向或横向放置,以增强其承载能力。

内加剛可以通过喷涂聚合物和混凝土胶粘剂来完成。

3. 增加截面积增加钢筋混凝土柱的截面积,可以提高其承载能力。

这可以通过在柱子上附加新材料来实现。

四、结论综上所述,火灾后钢筋混凝土柱的修复和加固要点主要包括进行损伤分析、选择相应的修复和加固方法,并确保相应的方法能够处理好钢筋混凝土柱的损伤。

火灾后混凝土结构的评估与加固

火灾后混凝土结构的评估与加固

火灾后混凝土结构的评估与加固在火灾发生后,建筑物的结构可能遭受不同程度的损坏,其中包括混凝土结构。

特别是高温可能导致混凝土微观结构的重大改变,使其性能降低,因此必须对火灾后的混凝土结构进行评估和加固以确保建筑物的安全。

本文将介绍火灾后混凝土结构的评估和加固方法。

混凝土结构火灾损伤类型混凝土结构由水泥、骨料和水组成,经过浇筑、振捣和硬化等工艺制成。

在火灾中,混凝土结构可能遭受以下损伤:碎裂火灾中混凝土结构可能会出现大量碎裂现象,这种碎裂可能是由于热胀冷缩或温度变化导致的混凝土收缩造成的。

裂缝由于高温和烟火,混凝土结构往往会出现大量裂缝,这些裂缝可能会在混凝土表面或内部产生。

裂缝不仅会影响混凝土的性能,还会对混凝土结构的强度和稳定性产生负面影响。

混凝土拉伸强度降低高温会导致混凝土结构内部的微观结构发生变化,这种变化会降低混凝土的拉伸强度和弹性模量。

混凝土膨胀由于火灾的高温作用,混凝土结构内部的水分可能会被蒸发,引起混凝土内部水分的膨胀,这对混凝土结构的稳定性和强度产生不利影响。

火灾后混凝土结构评估方法评估火灾后混凝土结构的损伤是提高建筑物安全性的首要步骤。

以下是常用的火灾后混凝土结构评估方法:目视检查目视检查是评估火灾后混凝土结构损伤程度的最常用方法之一。

具体过程是对受损混凝土结构的外部和内部进行检查,包括表层裂缝、深度裂缝和其他痕迹等。

NDT检测非破坏性检测(NDT)是一种先进的混凝土结构损伤分析技术。

NDT技术包括声波探伤、超声波探伤、X射线、磁通密度检测以及电波探测等多种技术,可以对混凝土内部结构进行检测和分析。

材料测试火灾后混凝土结构损伤评估的另一方法是进行材料测试。

包括对混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量等性能进行测试,以确定混凝土结构损伤的程度和范围。

火灾后混凝土结构加固方法在评估完成后,如果混凝土结构的损伤程度较轻,可以进行局部修复。

如果损伤比较严重,需要进行加固和重建。

以下是一些常见的加固方法:钢筋加固使用钢筋加固是增强混凝土结构的最常见方法之一。

火灾后混凝土结构的损伤评估与修复加固技术

火灾后混凝土结构的损伤评估与修复加固技术

火灾后混凝土结构的损伤评估与修复加固技术近年来,城市建筑的快速发展和人口密集化造成了火灾的高发。

火灾不仅对人身安全造成极大威胁,对建筑物的损害也是十分严重的。

因此,对于火灾后建筑损伤的评估和修复加固技术成为了一项非常重要的工作。

混凝土结构是建筑中最常见,也是最广泛使用的结构形式之一。

在火灾中,混凝土结构受到较大的温度和压力影响,导致各种损伤和变形。

损伤包括裂缝、爆破、脱落等,变形包括弯曲变形、扭转变形等。

因此,对于火灾后混凝土结构的评估和修复加固技术非常重要。

火灾后混凝土结构的损伤评估包括两个方面:外观损伤和内部损伤。

外观损伤主要包括混凝土表面的裂缝、烧损、吸湿等;而内部损伤主要包括混凝土的力学性能、弯曲扭转性能等。

评估的主要目的是确定混凝土结构是否安全,以及需要采取何种措施进行修复加固。

修复加固技术也是火灾后混凝土结构的重要工作之一。

其中,加固技术包括局部加固和整体加固两种。

局部加固主要是针对混凝土中的某些部位或构件进行加固,包括表面切割加固、贴片加固、钢筋加固等。

整体加固是对整个混凝土结构进行加固,包括张拉加固、喷涂混凝土加固、钢筋混凝土加固等。

在进行修复加固时,需要根据不同的损伤情况选择最合适的修复加固方法。

例如,表面切割加固适用于混凝土表面裂缝较为严重的情况;贴片加固适用于混凝土表面烧损等轻微损伤情况;张拉加固适用于混凝土弯曲扭转变形严重的情况;钢筋混凝土加固适用于混凝土结构受到严重损伤的情况。

总之,火灾后混凝土结构的损伤评估和修复加固是一项重要的工作,需要对混凝土结构进行全面深入的了解,采用合适的技术进行修复加固,以确保混凝土结构的安全使用。

火灾后混凝土结构的损伤评估与修复加固技术

火灾后混凝土结构的损伤评估与修复加固技术

火灾后混凝土结构的损伤评估与修复加固技术火灾是一种意外灾害,经常会造成建筑结构的损坏和严重的火灾后混凝土结构的损伤。

在火灾过后,混凝土结构的损伤评估和修复加固技术变得至关重要。

本文将介绍火灾后混凝土结构的损伤评估与修复加固技术,希望能够帮助相关领域的专业人士更好地应对这一问题。

1. 观察损坏情况:火灾后的混凝土结构损伤通常表现为裂缝、变形、烧损等情况。

通过对建筑结构的详细观察和记录,可以初步了解损坏情况的严重程度和范围。

2. 检测材料性能:对火灾后的混凝土进行材料性能的检测,包括抗压强度、抗拉强度、抗渗性等指标。

这些测试可以帮助评估混凝土的损伤程度,为后续的修复加固工作提供参考依据。

3. 结构力学性能测试:通过使用非破坏性检测技术,对火灾后的混凝土结构进行力学性能测试,包括结构的承载能力、刚度、变形等参数。

这些测试结果可以帮助评估结构在火灾后的安全性和使用性能。

4. 使用模拟软件进行分析:通过使用专业的结构分析软件,对火灾后的混凝土结构进行力学模拟和分析,了解结构在不同荷载下的受力情况,评估结构的安全性。

1. 混凝土修复:针对火灾造成的混凝土烧损和裂缝,可以采用混凝土修复材料进行修补。

使用高强度混凝土来补充损坏部位,使用预应力钢筋进行加固等。

2. 结构加固:针对火灾后混凝土结构的减弱,可以采用结构加固的方式来提高结构的承载能力和抗震能力。

常见的加固方式包括增加构件截面尺寸、加固梁柱节点、使用外包钢筋混凝土加固等。

3. 表面防护:为了提高混凝土结构的耐火性能,可以在结构表面进行喷涂防火涂料或者包覆耐火材料,提高结构的抗火能力。

4. 结构限位:在进行修复加固工作时,可以考虑设置结构限位装置,限制结构在受到外部荷载作用时的变形,保证结构的安全性。

5. 钢构件替换:对于严重受损的混凝土构件,可以考虑使用钢构件进行替换,以提高结构的承载能力和使用寿命。

火灾后混凝土结构的损伤评估与修复加固技术是一个综合性的工作,需要结合建筑材料、结构工程、施工技术等多个领域的知识,进行全面的分析和设计。

火灾后混凝土结构的损伤评估与修复加固技术

火灾后混凝土结构的损伤评估与修复加固技术

火灾后混凝土结构的损伤评估与修复加固技术火灾对混凝土结构造成的损伤是非常严重的,会导致结构的强度和稳定性下降,甚至引发结构的倒塌。

对于火灾后的混凝土结构,需要进行全面的损伤评估,并采取相应的修复加固技术,以恢复结构的安全性和可靠性。

火灾对混凝土结构造成的损伤主要包括以下几个方面:1. 表面脱落和裂缝:火灾会导致混凝土表面的脱落和裂缝,损坏结构的整体完整性。

2. 混凝土质量下降:火灾中高温会使混凝土中的水分蒸发,导致混凝土质量下降,失去原有的强度和稳定性。

3. 钢筋腐蚀:火灾中的高温和烟气中的酸性物质会导致混凝土中的钢筋发生腐蚀,使其失去原有的承载能力。

对于火灾后的混凝土结构,需要进行全面的损伤评估,以确定结构的安全性和修复加固的需求。

损伤评估主要包括对混凝土质量、钢筋腐蚀情况、结构的整体稳定性和承载能力等方面的检测和评估。

可以利用无损检测技术如超声波检测、电磁波检测等对混凝土结构进行全面的检测,评估结构的损伤情况。

修复加固技术是针对混凝土结构的损伤情况而采取的具体措施,主要包括以下几种:1. 表面修复:对于表面的脱落和裂缝,可以采用填补剂、修补材料等手段进行修复。

修复材料的选择应根据混凝土结构的类型和使用环境来确定,以保证修复后的结构具有良好的耐火性和耐久性。

2. 钢筋防腐:钢筋腐蚀会导致混凝土结构的强度和稳定性下降,因此需要对腐蚀的钢筋进行去锈和防腐处理。

可以采用机械方法如喷砂、刷锈等进行去锈,然后对钢筋进行防腐处理,包括涂覆防腐剂、加装防腐膜等。

3. 结构加固:对于火灾损坏较严重的混凝土结构,需要进行结构加固以恢复其承载能力和稳定性。

可以采用钢板加固、钢筋加固、碳纤维布加固等手段,根据结构的需要进行有针对性的加固。

火灾后的混凝土结构需要进行全面的损伤评估,并采取相应的修复加固技术,以保证结构的安全性和可靠性。

修复加固技术应根据具体情况选择合适的方法和材料,以确保修复后的结构具有良好的耐火性和耐久性。

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关键词:火灾; 混凝土结构; 损伤评定; 加固修复随着社会经济的发展、城市人口的集中化,以及人民对居室美观和舒适的不断追求,导致发生火灾的因素也随之增加,火灾的规模和频率也在日趋扩大。

据不完全统计.我国每年发生约20万起火灾。

城市建筑物火灾占总火灾的2/3以上,我国每年由于建筑物火灾造成的人员伤亡和财产损失非常巨大,1971年~2002年的30多年中,全国共发生火灾217万余起,死亡近10万人,直接经济损失达187亿余元。

火灾后的建筑物是否还有修复价值以及如何修复,是灾后人们最关注的问题,而我国目前建筑物多采用钢筋混凝土结构,因此合理评估火灾后钢筋混凝土结构的损伤程度,并提出经济、适用而又能满足使用要求的加固方法,是十分必要的。

1 火灾后的现场检查由于发生火灾时着火的可燃物种类、数量各不相同,火灾的燃烧条件也各异,火场温度及其变化情况也就不相同;同样各种结构因受火条件和受力条件不一样,火灾对结构的损伤也有轻有重,同一建筑物各处的受损程度也会不一样。

因此,火灾对建筑物的损伤是复杂的,需要对火灾现场进行细致的检查,以便制定出安全且经济的修复计划。

(1)事故原因的调查主要内容包括:火灾发生的时间、地点、起火至熄灭总的燃烧时间;室内着火可燃物的种类、蔓延的数量和分布情况;火灾蔓延途径,是通过门窗、吊顶、耐火性差的内隔墙,还是通过楼梯间等容易突破部位;燃烧条件,包括当时风力、风向、气温等气候条件。

(2)烧损部位的外观检查火灾现场构件的变形、倒塌情况;混凝土表面的颜色变化、爆裂面积大小、深度和位置;混凝土构件的裂缝长度、宽度和分布;钢筋的变形、露筋部位及长度;绘出建筑物受损、破坏的分布图,并拍照或录像。

(3)建筑物原始设计资料的收集建筑物的平、立、剖面图;竣工时间、过去火灾史混凝土的种类,所使用的材料性能、配合比,设计强度,钢筋种类、配筋图;建筑物竣工图、施工记录等。

(4)构件材料试验对于建筑物中比较重要部位的构件,其受损程度较难判断时,可现场取样进行钻芯取样,进行以下一系列实验:①混凝土的强度及碳化试验。

②钢筋金相试验:将严重受损的钢筋混凝土构件中的外露钢筋,和预先制作的不同温度下钢筋的金相标本进行对比,可确定该处钢筋和混凝土的受热温度。

⑧将截下的钢筋进行力学试验,测定其强度、延伸率等性能。

④混凝土的强度,也可利用回弹、超声及综合法等非破损试验来确定。

⑤用卡尺、钢尺、量规和放大镜等仪器测量构件的变形及裂缝。

对裂缝应测定其宽度、深度和长度,尤其构件上的贯穿性裂缝或沿钢筋的纵向裂缝。

应该注意,当裂缝扩展宽度大于5 mm时,它是钢筋混凝土构件破坏性标志之一。

2 钢筋和混凝土的受损分析2.1 火灾后混凝土的烧损分析火灾后,混凝上的组成材料和内部结构都会发生变化,其强度损失主要取决于受火温度的高低、受火作用的时间和冷却方式。

试验表明,当受火温度低于400℃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400℃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Ca(OH)2在400~600℃之间脱水,产生水蒸汽,集料中CaCO3在900~1 000℃分解,产生CaO和CO2,由于CO2和水蒸气要从内部向外逸出,会使混凝土内部产生很大压力,因此会导致混凝土爆裂;另外,火灾中的混凝土结构如果喷水,其表面会突然冷却,导致混凝土内部与表面温差过大,进一步加剧混凝土的爆裂程度。

2.2 钢筋的烧损分析火灾后钢筋的极限强度、屈服强度、弹性模量等都随着温度的升高而降低。

普通钢筋在200℃时开始膨胀,抗拉强度也随之下降,当温度到达600~700℃时,钢筋内部结构发生变化,导致强度和弹性模量降低程度非常严重。

火灾后预应力钢筋比非预应力钢筋强度下降要快,可以根据火灾温度和钢筋保护层厚度、构件内主筋、钢丝的折减系数来确定其强度;也可以截构件内的钢筋、钢丝进行力学性能试验来判定其强度,还可以根据暴露在火场中的日用品钢材的力学性能变化来确定钢筋强度变化。

2.3 火灾后钢筋与混凝土的粘结力损失和混凝土的弹性模量损失建筑物的梁、柱等承重部分,是靠钢筋和混凝土共同作用来完成的,通常情况下,钢筋、混凝土是一个完整的整体,它们之间主要靠钢筋与混凝土之间的摩擦力、钢筋表面与水泥胶体的胶结力、混凝上和钢筋的机械咬合力组成。

中南大学防灾科学与安全技术研究所通过试验发现:火灾后钢筋和混凝土的粘结力变化取决于温度的高低、钢筋的种类、混凝土骨料的种类以及冷却的方式等条件。

温度越高,粘结力降低越大;圆钢比螺纹钢筋粘结力损失大;火灾后,石灰石骨料比花岗石骨料损失大;喷水冷却比自然冷却粘结力损失大。

通过试验还发现:随着温度的升高,混凝上的弹性模量逐渐下降,刚度不断降低;当温度达到700℃时,弹性模量几乎为零。

3 结构受损程度评定对建筑结构物火灾后受损程度给予正确评价是修复加固的前提。

根据结构受灾温度、变形大小、裂缝分布及扩展程度等,将混凝土构件的受损程度大致分为轻度损伤、中度损伤、严重损伤、危险结构。

3.1 轻度损伤混凝土构件表面受热温度低于400℃,受力主筋温度低于100℃,构件表面颜色无明显变化,钢筋保护层基本完好,无露筋、空鼓现象。

除装修层有轻微损坏,其他状态与未受火结构无明显差别。

3.2 中度损伤混凝土构件表面受热温度约400~500℃,受力主筋温度低于300℃,混凝土颜色由灰色变为粉红色,有空鼓现象,当使用中等力量锤击时,可打落钢筋保护层。

构件表面有局部爆裂,其深度不超过20mm。

构件露筋面积小于25%,混凝土表面有裂缝,纵向裂缝少,钢筋和混凝土之间粘结力损伤轻微,构件残余挠度不超过规范规定值。

3.3 严重损伤混凝土构件表面温度约600~700℃,受力主筋温度约为350~400℃,钢筋保护层剥落,混凝土爆裂严重,深度可达30mm,露筋面积低于40%,构件空鼓现象较为严重,用锤敲击时声音发闷。

混凝土裂缝多,纵向、横向裂缝均有,钢筋和混凝土之间的粘结力局部严重破坏。

混凝土表面颜色呈浅黄色。

构件变形较大,受弯构件挠度超过规范规定值1~3倍,受压构件约有30%的受压钢筋鼓出,混凝土有局部烧坏。

3.4 危险结构混凝土构件表面温度达700℃以上,受力主筋温度达400~500℃,构件受到实质性破坏,有明显受火烧融痕迹。

钢筋保护层严重剥落,表面混凝土爆裂深度达30 以上,钢筋有烧融、断裂现象,露筋面积大于40%。

构件纵向、横向裂缝多且密,钢筋和混凝土粘结力破坏严重,主筋有扭曲。

受弯构件裂缝宽度可达l~5mm,受压区也有明显破坏特征;支座附近斜裂缝多,构件挠度达到破坏标准,且有平面外变形。

构件沿垂直或水平面被分割成若干层。

受压构件失去稳定,局部破坏,50%以上受压钢筋鼓出。

柱牛腿烧损严重。

4 火灾后损伤混凝土结构的加固钢筋混凝土结构的修复方法很多,应根据各种结构的特点及火灾损伤程度,因地制宜地提出合适的修复方法。

总的原则是:铲除严重损伤的混凝土,修补孔洞和缺损,按照等强原则进行构件加固,以保证构件原有承载力;为使加固获得更好的效果,加固前应尽量使构件卸除荷载。

4.1 结构受损后的修复方案对仅有粉刷层轻度破坏的构件,只须将表面粉刷层或表面污物清理干净,重新进行粉刷装修即可。

而对中度损伤的构件,按下列步骤进行修复:其一进行表面清理。

将烧松散的混凝土除掉,将存留的混凝土表面清理干净;填补同等级混凝土,做成完好表面,以保证钢筋不受锈蚀;其二进行灌缝。

对混凝土表面的细小裂缝,可采用水泥素浆,或以环氧树脂为基本组分的胶结料来灌缝,水泥最好选用膨胀水泥或自应力水泥。

灌缝方法的选择取决于裂缝宽度和深度。

对深度和宽度分别不大于50mm和0.3mm的裂缝,可用平面式注浆机灌缝;对较深裂缝,将开口两侧凿成V形再灌缝;其三验算构件剩余承载力,最后进行外部装修。

将裂缝、孔洞、缺损修补好后,外部应抹灰,使构件满足外观要求。

对于严重损伤的构件,因其承载力有所下降,需要根据剩余承载力计算结果,按等强原则进行加固设计,施工时须采取有效措施保证质量。

对于危险构件,应予拆除,并另行更换新构件。

4.2 加固的设计(1)计算结构剩余承载力根据受损后测定出的截面几何参数、材料剩余强度等确定。

(2)加固量的计算结构加固后的承载能力穴应满足R≥roS占,其中R包括弯矩、轴力、剪力,ro是结构重要性系数,S是被加固构件的荷载效应组合设计值。

(3)加固截面设计根据加固量、初选的截面尺寸、材料强度估算加固所需配筋量。

(4)将计算结果按加固后的实际承载力验算截面承载力。

4.3 修复加固的施工修复加固的施工必须在技术鉴定及修复加固设,计人员的指导下完成。

因为火灾对工程结构的损伤是不均匀的,即使同一构件不同部位受火灾损伤的程度也是不同的,只有技术鉴定及修复加固设计人员现场指导,方能有效保证修复加固设计的内容落实到每一构件及构件的每一部位。

在对烧伤层进行清除时,要对裂缝逐一进行检查确认,确定其剔凿深度;对严重受损板的现场确认等工作应由技术鉴定人员、加固设计人员会同监理、施工人员共同完成,这样做可随时监测检查原有结构及构件的性能,及时发现和处理各种隐患。

建筑结构火灾后的修复加固设计要比普通工程加固处理复杂得多,尤其是加固的施工质量乃是修复加固设计成败的关键,而施工期间保证受损结构的安全性及稳定性更是设计关注的焦点。

为了使构件处于卸荷状态加固,要求主梁及次梁底需设置支撑,支撑必须从底层直至顶层。

铲除原梁、柱、板粉刷面层时,必须从顶层开始逐层向下。

构件的加固从底层开始,然后逐层向上。

每层构件的加固施工顺序为先加固柱,然后框架梁、尔后次梁,最后浇捣楼层叠合层。

5 结语火灾后混凝土结构的鉴定评估、加固设计及加固施工是一项系统工程,要综合考虑许多因素。

设计人员要根据构件实际烧伤状况随时调整和改进原加固设计构造细节,进行现场加固施工技术指导,另外,还要处理和解决原结构施工中暴露出的质量问题及结构隐患,以确保今后主体承重骨架在使用期限内的安全性、适用性及耐久性的要求。

施工人员必须深入现场,对每个加固构件和每道加固工序严格加强施工管理,以确保工程的质量。

一、火灾中火对钢筋混凝土的影响火对钢筋混凝土的影响和损伤可以分为两种类型,一种是单个构件受到火的直接灼烧,产生损伤;如构件表面混凝土爆裂脱落和烧伤层产生细微裂缝;另一种是梁柱组成的整体结构由于升温不同,产生很大的结构温度应力而引起构件的损伤,例如:许多钢筋混凝土构件受到火灾后,表面粉刷层基本剥落,梁和柱混凝土表面产生大面积龟裂,局部混凝土爆落和主筋外露,混凝土表面呈现红色、灰色、黄色均有,预应力圆孔板的混凝土保护层剥落露筋,钢筋失去性能等现象发生,这些现象都明显地表明了火灾现场温度,是火灾原因调查分析的依据。

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