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浅谈火灾对混凝土结构性能的影响以及检测和加固 张 宇 沈阳建筑大学， 辽宁 沈阳 摘 要： 自然灾害是人类进程中不可避免的组成部分， 地震， 干旱， 洪涝等等是人 类无法控制和抗拒的， 所造成的损失也是极大的， 而相对于自然灾害， 人 祸所造成的损失也不惶多让， 火灾就是人为所引起的灾祸最为普遍的而 且也是最容易发生的， 据不完全统计火灾所造成的经济损失仅次于干旱 和洪涝。而随着社会的进步， 经济的发展， 现阶段的高层建筑越来越多， 而发生火灾的频率也是越来越频繁。由于高层建筑物的结构特点， 一旦 发生火灾给消防人员进行抢救造成了极大的困难。 关键词： 建筑材料 火灾影响 检测 加固 前言 近些年建筑市场出现了很多的新型材料， 建筑构件的性能也变得 越来越复杂， 但是在所有结构中， 混凝土这种材料是使用最多的建筑材 料， 这是由混凝土的自认特点决定的， 混凝土的耐火性和耐热性比较突 出， 这就在建筑市场中得到了人们的追捧和认可。但不管是什么材料 都有承受压力的上限混凝土也不例外， 当混凝土长期处于高温或者突 然瞬间的高温冲击也会出现损坏， 造成损失， 所以如何防止这类事情的 发生或者发生以后把灾害降到最低就显得尤为重要。 混凝土材料抗火原理 混凝土材料中的温度场 当混凝土曝露在高温下会有什么的情况产生， 首先应该先对混凝 土材料内温度场进行研究， 热能在结构中进行传输大多数情况下不会 受材料本身的影响， 所以对温度场进行独立研究和分析是可靠和行得 通的。由于受多方面因素的影响， 这里就不一一举例， 构件和截面温度 场分析较为复杂。对温度场的计算对象主要集中在墙板、 柱、 梁等， 由 于热传导问题是一个很立体的问题， 因此需要对构进行简化处理， 在形 状， 受火条件等方面， 计算混凝土混凝土墙板的火灾温度场其过程不是 很复杂， 运算也没有那么的繁琐， ， 只需要计算火灾燃烧的时间和受火 面积即可， 根据研究表明， 假定梁柱内部温度竖向方向一致， 这也在这 个前提下选取横截面， 将温度场视为火灾燃烧时间、 计算点离高边和宽 边距离的函数， 按二维热传导问题计算。 钢筋对温度场的影响 分析完混凝土在分析一下混凝土中的钢 筋， 钢筋传热的速度快过混凝土， 尤其是大面积使用钢筋的混凝土， 钢 筋的影响是不可忽视的。对于钢筋温度的计算和导热方面的函数计算 也是需要进行大量的研究。 混凝土在火灾中的力学分析 混凝土在火灾中力学分析， 国内外都对混凝土在火灾中的受力进 行了大量的一系列的研究和实验， 实验和研究的方向主要是截面方面 的受力， 早期的计算方法和方向是先假定温度场位置， 第二对材料强度 进行调整， 将高温下截面转化为有效截面， 再根据常温条件下的受力时 如何进行解答的方法来对高温下进行求解。根据实际的计算和分析把 截面分成几个区域划分明确的范围， 计算区域中内力和变形之间的关 系， 对于混凝土材料的变形、 挠度等的计算， 可通过相关的法则法规， 进 行相关的实验和验证， 重点还是要分析混凝土在火灾中的承载力。 混凝土结构抗火设计 混凝土构件的设计要满足以下的要求： 结构耐火设计极限时间内， 承载力所发生的变化和产生的组合效应， 以及结构的耐火极限， 耐火极 限的最高温度。 火灾荷载是火空间内的可燃物燃烧时所产生的热量总值。火灾荷 和火灾的危险性是呈正比的， 火荷载大则火灾的危险性就大反之亦然。 但是火灾荷载不能完全的表述清楚其作用面积的关系， 还需要火荷载 密度来进一步的详解。火灾荷载密度是指所有可燃物材料完全燃烧时 所产生的总热量与面积之比。只有在确认了火灾荷载密度的前提下才 能完全的查看出火灾荷载的作用， 缺一不可。 对混凝土结构进行高温力学分析， 可通过非线性有限元分析出来 准确的结构， 虽然分析会带来良好的结果， 但操作起来确实很复杂， 所 以要是能建立起简单实用的计算方法来进行分析。这样在进行计算和 运算的时候省去很多不必要的麻烦， 使得结果更加的趋于贴近实际， 能 更好的提过可靠的数据。 经试验表明， 混凝土结构的耐火极限是随着钢筋保护层厚度增加 的， 越大的保护层越能为钢筋提供越大的抗火效果。如果混凝土的保 护层没有达到防火等级规定的要求， 那么久需要采用其他方法来补足， 例如防火涂料， 加密区的防火等级要自动提高一个等级。 建筑物遭受火灾后要进行的工作比较多， 在查明火灾原因的前提 下， 对建筑物的受损情况进行评估也是必不可少的。评估的内容有火 灾的规模大小， 建筑物受损程度的强弱， 根据火灾是第几第几现场， 判 断起火时和失火后结构的状况， ， 确定建筑物的修复加固方案， 保证结 构的安全。 混凝土的组成部分： 以水泥为主要材料， 加入石子、 粗细砂、 掺料、 外加剂等用水拌合， 它在火灾中的表现如下： （ ） 当有火灾发生时， 首先 受火的是混凝土的表面， 这也就会导致外温比内温大， 会导致混凝土开 裂。随着温度的增大， 水分越来越少， 混凝土的强度就会随之而来的下 降。（ ） 石子和水泥之间存在着不相容， 水泥受拉， 石子受压， 这样就会 导致裂缝的出现。其中的受破坏程度取决于受火温度及是否是在高速 度升温的前提下、 着火时间持续的长短也是不可忽略的因素， 不同温度 下所表现出来的情况有很大不同， 当温度低 时， 浇水冷却的混凝 土强度低于自然冷却后的强度， 而高于 时， 浇水冷却后的强度高 于自然冷却后的强度火对钢材的主要影响， 表现在原子热振动加剧并 扩散 产生软化， 到一定程度后可抵消硬化的影响。高温时， 原子间的 结合力也有所降低 从而增加滑移变形， 减少了抗滑能力。在 时， 钢筋进人液态， 失去了抵抗荷载的能力。火灾时， 钢筋与混凝土间 的粘结强度随温度升高呈下降趋势， 且对光圆钢筋的影响比螺纹钢筋 更为突出。 火灾发生时抢救工作是重中之重， 在火灾以后， 重建工作是非常的 棘手的， 而灾后检测的作用就体现出来， 它可以避免一些工作的重复， 但是， 检测也不是万能的， 不能完全按照检测来工作， 检测只能大概的 指出工作的方向和现状， 而不能做到面面俱到。而且检测工作要非常 的仔细很认真， 要进行大量的调查、 实地考察， 这也做出来的检测结果 才能客观准确。对于那些能够造成结构能力降低的中度损害， 要把表 面的去掉， 那些受损严重的混凝土主要是呈现的颜色是深红色， 这也的 混凝土最好进行一下处理。可以用喷砂清洗然后打磨 与此同时还需 要加强其中的钢筋的强度。还要给截面进行加固用新的混凝土。而且 新旧混凝土以及钢筋都要进行仔细的检测确保能够良好的融合。如果 情节特别严重的话那就要特殊情况特殊处理了， 要进行特别的加固或 者重建， 下面讲一下如何给建筑结构加固： 建筑结构由很多不见组成， 所以加固的方式方法也不相同。混凝土柱的加固一般是安放圈套， 至 于圈套的大小应该满足放下加固附加筋， 而且需要能顺畅的浇灌混凝 土， 圈套大都做成模板， 柱子较高时可分节制作加固时小亡谨慎地铲去 全部受损松弛的混凝土， 保证柱子中不留内部裂缝， 必要时采取加支架 等安全措施。混凝土梁是在下被火烧坏的受害部位的下侧区域。由于 混凝土遭到火灾的破坏， 外层表面肯定会剥落， 这也就会导致钢筋外露 表面， 这样就有必要在加固时附加钢筋。 。混凝土板可能有两种情况： 一是混凝土覆盖层不能保持； 二是混凝土中的钢筋可能外露， 在一些地 方混凝土与钢筋之间不存在任何联接。这两种情况下都需要加强钢筋 强度， 要加入附加钢筋。对除混凝土以外的建筑材料也要按照类似的 方法进行。在一些特殊的化学物品以及高分子装修材料现场如果发生 火灾， 化学物品遇火会产生化学反应从而改变化学物（ 下转第 页） 年第 期（ 总第 期） 江西建材 工程管理 结语 现场施工项目的管理是一项复杂而又繁琐的工作， 它的初衷是为 了保证和检测工程质量的建筑成果， 负责人员对比设计方案进行实地 监督， 发现质量问题， 及时的基于监测和纠正。因为房屋的建设关系着 千家万户的居住条件， 所以， 应该严格的贯彻和落实各项施工技术规 范， 并对现场的施工管理进行最大化的控制， 以保证打造高质量的房屋 建筑工程。 参考文献 林玉伟 现场施工管理控制在房建工程建设项目中的应用分析 江西建材， （ ） ： 谢玲玲 现场施工控制管理在建设工程项目中的应用分析 江 西建材， （ ） ： 谢斌 技术在房建工程施工中的研究及应用 西南交通大 学， 吴浩捷 建设项目安全文化和行为安全的理论与实证研究 清 华大学， 宗洁 浅谈房屋建筑施工管理 门窗， （ ） ： 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 （ 上接第 页） 重， 更好地为客户提供科学， 优质， 全方位的监理服务， 以提升企业形象及信誉度， 从而为企业创在更的经济效益打下扎实的 基础。同时也为优秀的监理人才创造一个良好的个人发展的舞台， 真 正做好用人留人工作， 使企业的人才培养和储备走上良性发展之路。 参考文献 叶建峰 初探工程监理服务质量保证体系的构建 佳木斯大学 社会科学学报， （ ） 李云 工程监理服务的顾客满意管理之探索 质量与标准化， （ ） 孙亚龙 加强项目部质量保证体系提升监理服务水平 建设监 理， （ ） 伍贵觉 建设工程监理服务质量问题与评价 城市建设理论研 究（ 电子版） ， （ ） 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 （ 上接第 页） 结论 通过前述的计算和分析结果可以得出以下结论： （ ） 液压机机架在 二种工况状态下， 导向面处刚度均优于工程要求 ， 可认为机 架刚度较好； （ ） 模锻液压机机架的整体应力水平适中， 有个别 应力集中区域。综合考虑工程实践中金属的流动变形和计算产生的误 差， 可以认为压机整体结构也是安全的。 参考文献 林峰， 颜永年， 吴任东， 等 重型模锻液压机承载结构的发展 锻 压装备与制造技术， （ ） ： 颜永年， 俞新陆 机械设计中的预应力结构 北京： 机械工业出 版社， 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 （ 上接第 页） 品的成分进而对混凝土造成化学上的损害， 在灭火的 时候要加入中和此化学物品的药剂， 这也有利于降低化学物品对建筑 结构的损害， 避免对于混凝土强度造成降低。这也火灾的损害可以在 一定程度上得到降低， 灾害得到一定的缓解。 参考文献 侯遵泽， 杨瑞 基于层次分析方法的城市火灾风险评估研究 火 灾科学， （ ） 孙波， 程明 建筑火灾的防范 山东消防， （ ） 刘庆恩 模糊综合评判模型在大型公共建筑消防安全评估中的应用 有色矿冶， （ ） 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 （ 上接第 页） 参考文献 孙涛， 孙华 基于社会网络分析的项目治理研究 以大型建设监 理项目为例 中国软科学， （ ） 雷项生 建设工程监理安全责任之研究 清华大学， （ ） 王瑞波 建设工程监理的现状分析及规范化研究 郑州大学， （ ） 董明涛 建设监理项目风险分析 华南理工大学， （ ）