浅谈建筑结构火灾后的检测与加固

摘　要:分析了火灾对建筑结构损害的机理,介绍了建筑结构的灾后安全性鉴定及结构受损程度评定,阐述了火灾后混凝土结构修复加固的原则和方法,以保证结构的安全性。
关键词:建筑结构,火灾,检测,加固
　　火灾是一种包括流动、传热和化学反应及其相互作用的复杂燃烧过程,是各种灾害中发生频率最大且极具毁灭性的灾害之一,火灾造成的直接损失仅次于干旱和洪涝,而发生的频率则居各灾害之首。火灾后,建筑材料的强度、刚度、耐久性等指标明显劣化,导致混凝土构件的承载能力、抗震能力等显著下降。火灾虽然会对混凝土结构造成不同程度的损伤,但结构经过修复加固后,还是可以继续使用。因此,正确评估火灾后混凝土结构的损伤程度,作出火灾后混凝土结构的安全性鉴定,并据此制定科学合理的修复加固方案就显得十分重要。
对建筑结构实施科学的检测和加固,首先必须了解火灾对建筑结构造成损害的机理和破坏作用。混凝土是以水泥为胶凝材料,加粗骨料(石子)、细骨料(砂)、掺合料、外加剂等用水拌和,硬化而成的人工石。它在火作用下的机理可归纳为以下三个方面: 1)表面受火处温度升高比内部快,内外温差引起混凝土开裂。火灾时,混凝土中各种水分迅速汽化,体积明显膨胀,冲破障碍迅速逃逸,导致强度下降;2)水泥石受热分解,使胶体的粘结力破坏, 出现裂缝,表面发毛、起砂、呈蜂窝状,出现龟裂、边角溃散脱落等现象;3)骨料和水泥石间的热不相容,水泥石受拉,骨料受压,导致应力集中和微裂缝的开展。
破坏的程度取决于温度升高的速率、最高温度和火作用持续的时间:当温度低于500℃时,浇水冷却的混凝土强度低于自然冷却后的强度,而高于600℃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1 400℃时,钢筋进入液态,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。

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