高强混凝土耐火性浅谈
高强度混凝土的耐火性能研究
低不 明显 , 但强度超 过 5 P 其耐火性能明显降 5M a 低 , 发生爆 裂 。 易
3 2 混凝 土含水 率 .
用 相 对 湿 度 ( e t eH mii , H) 表示 的 R l i u dt R 来 av y
混 凝土 含水 量将 影 响混 凝 土爆 裂 的程度 , H 越 高 , R 爆 裂就越 严 重 。实 际尺 寸 的 H P柱 的 耐火 试 验 表 S
图 1 抗火试验后的 () S a H C柱 ( ) S b N C{
如 图 2所示 的 温度分 布依 离混凝 土核 一 不 同而变 化 , 般 对 于 中 长柱 ( 细 比介 = 一 长 j 之 间 ) 言 , 应 位 置 处 的温 度 , C较 f 而 相 HS J 柱 , 因是 由于 H C的低 空 隙率引 起 的混2 原 S 功性 能 的差 异 。H C的 低 空 隙率 阻止 了 S
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高 强 度 混 凝 土 的 耐火 性 能研 究
张晓玲 马 慧 负英伟 张广峻 , , ,
(. 1 中国核动力研究设计院 , 四川 成都 6 04 ;. 10 12 助帮招投标咨询有限公司, 河南 三门峡 4 2 0 ;. 7 0 0 3 洛阳理工学院, 河南 洛阳 4 12 ;. 台职业技术学院 河北 邢 台 0 4 0 70 3 4 邢 5 00)
与 混凝 土强度 、 水率 、 度 、 含 密 配筋 及 火 灾 本 身 的特
征 等有关 , 面分别 进行 阐述 分析 。 下
3 1 混凝 土 强度 .
混凝 土强度 对耐 火性 能 的影响是 随强 度增 加耐 火性 能降低 , 一般地 , 度 低 于 5 P 强 5M a耐火 性 能 降
EE . §
混凝土在高温环境下的耐火性能研究
混凝土在高温环境下的耐火性能研究一、引言随着人们对建筑材料性能的不断追求,混凝土作为一种主要的建筑材料,其性能的研究也变得越来越重要。
在一些高温环境中,如火灾、高温反应堆等,混凝土的耐火性能显得尤为重要。
因此,本文将对混凝土在高温环境下的耐火性能进行研究。
二、混凝土的组成和性能混凝土主要由水泥、骨料、粉煤灰等材料组成,其性能主要包括强度、耐久性、抗冻性等。
其中,强度是混凝土最为重要的性能之一,其在高温环境下的表现也直接关系到混凝土的耐火性能。
三、高温环境下混凝土的性能变化在高温环境下,混凝土中的水分会蒸发,水泥熟料中的水合物也会分解,从而导致混凝土强度和耐久性的降低。
同时,混凝土中的骨料和粉煤灰也会发生颜色变化、氧化和烧结等现象,从而导致混凝土的结构发生变化,进一步影响其性能。
四、混凝土在高温环境下的耐火性能研究1.混凝土的抗压强度混凝土的抗压强度是评估其耐火性能的主要指标之一。
在高温环境下,混凝土的抗压强度会受到很大的影响。
研究表明,当混凝土的温度达到500℃时,其抗压强度降低了约50%;当温度达到800℃时,其抗压强度降低了80%以上。
2.混凝土的抗拉强度混凝土的抗拉强度也是评估其耐火性能的重要指标之一。
在高温环境下,混凝土的抗拉强度同样会受到很大的影响。
研究表明,当混凝土的温度达到500℃时,其抗拉强度也会降低约50%;当温度达到800℃时,其抗拉强度降低了70%以上。
3.混凝土的抗冻性混凝土的抗冻性也是其耐火性能的重要指标之一。
在高温环境下,混凝土的抗冻性会受到很大的影响。
研究表明,在高温环境下,混凝土的抗冻性会降低,甚至完全失去。
4.混凝土的微观结构混凝土的微观结构也是影响其耐火性能的重要因素之一。
在高温环境下,混凝土中的水泥熟料和骨料等材料会发生烧结和氧化等变化,从而导致混凝土的微观结构发生变化,进一步影响其性能。
五、提高混凝土的耐火性能的方法1.添加耐高温材料在混凝土中添加一些耐高温材料,如陶瓷纤维、硅酸盐等,可以提高混凝土的耐火性能。
高强高性能混凝土耐火性能的研究现状
(总第93期) 2005年第3期福 建 建 筑Fujian A rchitecture&Constructi onVol・93No3・2005高强高性能混凝土耐火性能的研究现状卢 辉(福建省建筑科学研究院 350025)摘 要:本文回顾了近年来国内外在高强、高性能混凝土耐火性能方面的研究现状,对比了高强、高性能混凝土和普通混凝土在火灾下的不同行为,介绍了高强、高性能混凝土火灾下的特性,探讨了其在高温下的破坏机理。
讨论了提高高强、高性能混凝土火灾下性能的措施。
对进一步的研究和工程应用进行了展望。
关键词:高强混凝土 高性能混凝土 火灾 耐火性能中图分类号:T U35215 文献标识码:A 文章编号:1004-6135(2005)02-0122-03Progress I n The Research On F i re Endurance O f H i gh Strength And H i gh Perfor mance ConcreteLu Hui(Acade my of Building Research350025)Abstract:Research on the fire perf or mance of high strength and high perfor mance concrete in the recent years is revie wed in this paper. The difference in the behavi or of HSC,HPC and NSC at elevated te mperature is discussed.The characteristic of HSC,HPC in fire condi2 ti on is intr oduced,and the failure mechanis m is investigated.Methods for enhance ment perfor mance of HSC and HPC under fire are dis2 cussed.Finally,expectati on on further research and engineering app licati on is p r ovided.Keywords:H igh strength concrete;H igh perf or mance concrete;Fires;Fire endurance1 前言混凝土是世界上最常用的建筑材料,混凝土的组成成分一般包括水泥、水、粗细骨料和其它的必要的添加材料。
考虑爆裂的高强混凝土柱耐火性能研究
J u n . 2 0 1 3
考虑爆裂 的高强混凝土柱耐火性能研究
郜秋鹏 , 毛 小勇 , 行 盼 娟
( 苏 州 科 技 学 院 土木 工 程学 院 , 江苏 苏州 2 1 5 0 1 1 )
摘
要: 高强混凝土 ( HS C ) 柱在高温下会产生爆裂 , 缩 短 柱 子 的耐 火 极 限 , 研 究 发 现 爆 裂 的 随 机 性 也 使 得 数 值 模 拟
第 2 6卷
2 0 1 3 年 6月
第 2期
苏州科技学院学报( 工 程 技术 版 )
V o 1 . 2 6
N o . 2
J o u r n a l o f S u z h o u U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ( E n g i n e e r i n g a n d T e c h n o l o g y )
一
火
火
火
般 爆裂 和严 重 爆 裂 两种 : 一般 爆 裂取 保 护 层厚 度 的 2 5 % 5 0 %, 严重 爆裂 取保 护 层厚 度 的 7 5 % ̄ 1 0 0 %; ( 4 ) 爆 裂 长度
四面 受火 三面 受火 两面 受火
~
取柱 受 火 长 度 的 1 / 1 0 ~ 1 / 5 ; ( 5 ) 爆 裂 发 生后 , 混凝 土爆 裂 面
高强混凝土的耐火性能研究
高强混凝土的耐火性能研究摘要:随着社会的进步及经济的迅猛发展,城市人口数量快速增长,高层建筑物也不断增多,从而促进了混凝土的广泛应用。
高强混凝土因具有强度高、渗透性低、空隙小以及耐久性好等优点而得到了广泛地使用,特别是在大跨度桥梁结构和高层建筑中。
但高强混凝土在使用的过程中也时常会出现一些问题,如在高温条件下会发生爆裂的现象等,严重影响了建筑的质量,缩短了其使用寿命,甚至会导致安全事故的发生。
可见,研究高强混凝土的性能对保障建筑物的安全有着非常重要的意义。
本文主要对高强混凝土的耐火性能进行了简单的介绍,并提出了一些提高高强混凝土耐火性的措施。
关键词:高强混凝土;耐火性;爆裂1、引言近年来,我国建筑事业的快速发展促进了高强混凝土的广泛使用,高强混凝土较普通混凝土来说具有很多优点,但也有不足之处,高温对高强混凝土的影响很大,如在火灾中高强混凝土很容易发生爆裂现象,对建筑物的正常使用产生了不利的影响。
还需要在使用的过程不断去改善。
本为将来研究高强混凝土的耐火性能,并提出了一些提高耐火性的措施。
2、高温对高强混凝土性能的影响高强混凝土在高温中会引起物理变化,包括由于热膨胀、内应力以及和失水相关的蠕变所引起的一系列较大的体积变化,这些体积变化可使得内应力增大而导致微裂缝和断裂。
对于湿度较大的混凝土,遭受瞬时高温作用后,可导致混凝土的爆裂,尤其是高强混凝土,从而导致内应力迅速增大而发生破坏。
火灾也会导致混凝土微结构及化学性质的变化,如失水、水分的迁移以及骨料和水泥浆体的化学分解。
2.1 强度性能在高温情况下,混凝土强度的变化主要有以下三个阶段:强度初始损失阶段、强度恢复阶段以及强度永久损失阶段。
强度的初始损失阶段。
在温度升高的过程中,温度越高,高强混凝土的强度就越低,高强混凝土强度的降低速度要远远快于普通混凝土,而且强度越高的混凝土强度降低得越多;在强度的恢复阶段,由于高温条件下,混凝土中的胶体会因为自由水的丢失而不断收缩,使得骨料之间的咬合力有所增加,提高了混凝土的强度。
混凝土的耐火性能及防火设计
混凝土的耐火性能及防火设计混凝土是一种常见的建筑材料,其在建筑中的使用广泛。
然而,在某些情况下,如火灾发生时,混凝土的耐火性能成为一项重要考虑因素。
本文将探讨混凝土的耐火性能以及相关的防火设计原则。
一、混凝土的耐火性能1.1 理论基础混凝土作为非金属材料,其在高温下具有较好的耐火性能。
这主要得益于混凝土内部的水化产物,如氢氧化钙、硅酸钙等,以及矿物骨料的稳定性。
1.2 耐火等级根据国家标准,混凝土的耐火性能可划分为若干等级,如耐火等级为0.5、1、2、3等。
这些等级分别表示混凝土在一定条件下能够承受的火焰温度与时间。
1.3 影响因素混凝土的耐火性能受到多种因素的影响,包括材料成分、水泥种类、配合比、矿物骨料、加气剂等。
其中,水泥种类和配合比在耐火性能中起着关键作用。
二、混凝土的防火设计2.1 材料选择在设计建筑时,应根据实际情况选择具有较好耐火性能的混凝土材料。
一般而言,采用抗火性能较好的耐火混凝土或添加耐火材料的混凝土能够在火灾中保持较高的强度和稳定性。
2.2 结构设计在混凝土结构的设计中,应充分考虑火灾发生时的热膨胀和热应力问题。
这需要合理确定结构的细部构造和布置,以提高其抗火性能。
2.3 防火涂料为进一步提升混凝土的防火性能,可以使用专门的防火涂料进行涂刷。
这种涂料可以在火灾中形成一层保护膜,减缓混凝土的温升速度,延缓其受热破坏。
2.4 防火隔离带在大型建筑物中,应根据需要设置防火隔离带。
这些隔离带可以将建筑物划分为不同的防火区域,减少火灾蔓延的可能性,提高人员疏散和火灾扑救的时间。
三、混凝土耐火设计的案例5.1 建筑结构设计以某高层办公楼为例,其耐火设计方案采用了高性能耐火混凝土。
结构梁柱采用100%覆盖混凝土,地板采用加气混凝土。
此外,防火涂料也被用于部分结构表面。
5.2 防火隔离带设计某商业中心的设计中设置了防火隔离带,将建筑物分为不同的防火分区。
该隔离带采用带有防火涂料的钢构架和耐火墙,以延缓火势蔓延。
混凝土的耐火性能及防火措施
混凝土的耐火性能及防火措施混凝土作为一种常见的建筑材料,具有较好的耐火性能,能够在高温环境下保持结构的稳定。
本文将探讨混凝土的耐火性能以及一些常见的防火措施。
一、混凝土的耐火性能1. 密度高:混凝土的密度较高,一般在2.3至2.5 g/cm³之间,使其在受火时能够有效地阻挡火焰和热传导。
相比之下,其他材料如木材的密度较低,容易被火焰烧毁。
2. 低导热系数:混凝土的导热系数较低,这意味着在火灾发生时,混凝土能够延缓火焰的传播速度,减少火灾对建筑结构的破坏。
同时,混凝土的导热系数低也有助于减少热桥的形成,提高建筑的保温性能。
3. 高融点:混凝土的主要成分为水泥、沙子和石子等,这些成分在高温下也不易熔化,能够保持结构的完整性。
一般情况下,混凝土的融点在1300℃以上,远高于一般火灾的温度。
4. 稳定性强:混凝土具有较好的化学稳定性,能够在火灾时承受高温下的化学反应,不易产生有害气体。
这一点非常重要,因为有害气体经常是火灾中的主要威胁之一。
二、混凝土的防火措施为了进一步提高混凝土的防火性能,以下是一些常见的防火措施。
1. 添加耐火材料:在混凝土的配制过程中,可以添加耐火材料如耐火砖碎料、膨胀珍珠岩等,以提高混凝土的抗火能力。
这些耐火材料具有较好的隔热性能,能够增加混凝土的保护层厚度,减少火势对结构的影响。
2. 表面涂层防火:对于一些最易燃的部位,如柱子、梁等,可以在混凝土表面涂刷防火涂料或者使用防火涂层进行保护。
这些涂料具有良好的耐高温性能,能够形成一层防护膜,减缓火势的蔓延。
3. 结构设计:在建筑结构设计中,可以合理布置耐火墙、隔墙等结构,以增加火灾发生时的逃生通道、分隔火源传播路径,减小火势对整个建筑的影响。
4. 定期维护:混凝土结构在使用过程中,应定期进行维护,检查是否有破损、开裂等情况,及时修复。
破损的混凝土结构容易受到火势的侵袭,因此维护工作非常重要。
总结:混凝土作为一种常见的建筑材料,具有较好的耐火性能。
浅谈高性能混凝土
浅谈高性能混凝土摘要:介绍高性能混凝土发展过程,指出高性能混凝土特性,阐明高性能混凝土技术要点及施工控制。
关键词:高性能混凝土技术要点施工控制0 引言高性能混凝土是一种新型高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。
它以耐久性作为设计的主要指标,针对不同用途要求,具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性,同时低水胶比,选用优质原材料,掺加足够数量矿物细掺料和高效外加剂的配置特点,被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土。
本文根据参加新建铁路哈尔滨至大连客运专线工程施工的实际经验,简单谈谈高性能混凝土技术。
1 高性能混凝土定义1990年5月,美国国家标准与技术研究院与美国混凝土协会召开会议,首次提出高性能混凝土这个名词。
对高性能混凝土至今国际上没有一个公认的定义,美国和加拿大的学者强调并侧重是硬化后混凝土的性能,特别是耐久性;而日本学者则重视混凝土在新拌状态的高流动性与自密实性。
综合各国学者意见,高性能混凝土具有体现工程设计和施工要求的综合的优异的技术特性。
一般认为高性能混凝土是指用常规的硅酸盐或普通硅酸盐水泥、砂石等做原材料,使用常规制作工艺,主要依靠高效减水剂和活性矿物掺合料配制的水泥混凝土。
2 高性能混凝土特性2.1 自密实性高性能混凝土的用水量较低,流动性好,抗离析性高,从而具有较优异的填充性。
因此,配好恰当的大流动性高性能混凝土有较好的自密实性。
2.2 体积稳定性高性能混凝土体积稳定性较高,表现为具有高弹性模量、低收缩与徐变、低温度变形。
普通混凝土弹性模量为20~25gpa,采用适宜的材料与配合比的高性能混凝土,其弹性模可达40~45gpa。
采用高弹性模量、高强度的粗集料并降低混凝土中水泥浆体的含量,选用合理配合比配制的高性能混凝土,90天龄期干缩值低于0.04%。
2.3 强度高性能混凝土抗压强度已超过200mpa。
目前,28d平均强度介于100~120mpa的高性能混凝土,已在工程中应用。
混凝土结构耐火性能研究
混凝土结构耐火性能研究一、前言混凝土作为一种广泛应用于建筑工程中的材料,其性能的好坏对于工程的安全性和使用寿命都有着至关重要的影响。
然而,在一些特殊的情况下,如火灾等,混凝土结构需具备更高的耐火性能,以保证人员安全和工程完整性。
因此,混凝土结构耐火性能的研究备受关注。
二、现状在现有的研究中,混凝土结构的耐火性能主要通过以下几种方式进行评估:1. 材料性能测试混凝土材料的性能测试包括抗压强度、抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等,这些性能对于混凝土的耐火性能有着直接的影响。
2. 耐火试验耐火试验是通过对混凝土结构进行模拟火灾试验,来评估其在火灾中的耐火性能。
试验主要包括耐火极限试验和标准火灾试验。
3. 火灾现场调查火灾现场调查是通过对发生火灾的混凝土结构进行调查,了解其在火灾中的表现,进而评估其耐火性能。
三、影响因素混凝土结构的耐火性能受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 材料本身的性能混凝土材料的性能对于混凝土结构的耐火性能有着至关重要的影响。
例如,混凝土的强度、密度、水胶比等参数都会影响其在火灾中的表现。
2. 结构的几何形状混凝土结构的几何形状也会对其耐火性能产生影响。
例如,混凝土柱的直径和高度、梁的跨度和跨径等参数都会影响结构在火灾中的表现。
3. 火灾条件火灾条件也是影响混凝土结构耐火性能的重要因素。
例如,火源的温度和强度、火灾持续时间等都会影响结构在火灾中的表现。
四、改进措施针对混凝土结构在火灾中的表现,可以采取以下措施来提高其耐火性能:1. 选择高性能混凝土材料选择抗高温、抗火灾等特殊环境下的高性能混凝土材料,可以提高混凝土结构的耐火性能。
2. 对结构进行加固通过在混凝土结构中加入钢筋等加固材料,可以提高其结构的强度和稳定性,在火灾中更加耐用。
3. 对结构进行防火涂料处理通过在混凝土结构表面涂上防火涂料,可以提高其防火性能,在火灾中更加耐用。
4. 采用隔热材料在混凝土结构中采用隔热材料,可以减少火灾对结构的影响,提高其耐火性能。
混凝土的耐火性能及防火技术研究
混凝土的耐火性能及防火技术研究混凝土作为一种建筑材料,在现代建筑中得到广泛应用。
然而,在面对火灾时,混凝土的耐火性能成为建筑安全的重要因素。
本文针对混凝土的耐火性能及防火技术进行研究,以提高建筑的火灾安全性。
一、混凝土的耐火性能混凝土的耐火性能指的是在火灾条件下,能够保持结构的完整性和承载能力。
混凝土具有一定的阻燃性能,但在高温环境下,会受到热膨胀、脱水反应和混凝土表面开裂等影响,从而降低其耐火性能。
为了提高混凝土的耐火性能,可以采取以下措施:1. 选用抗高温材料:在混凝土配合比中,添加抗高温材料,如膨胀剂、纤维等,以增加混凝土的耐高温性能。
2. 提高混凝土的密实性:通过选择合适的粒径、搅拌时间和加水量等控制因素,优化混凝土的配合比,提高其密实性,减少渗透性,提高耐火性能。
3. 添加防火涂料或保温材料:在混凝土表面涂覆防火涂料,或在混凝土内部注入保温材料,可以减缓混凝土的温升速率,延长其耐火时间。
二、混凝土的防火技术除了提高混凝土的耐火性能外,还可以采取以下防火技术来保护混凝土结构:1. 防火涂料:选择专用的防火涂料对混凝土结构进行涂覆,具有阻止火焰传播、延缓升温和减少热传导等作用。
2. 火焰喷涂:将防火材料以火焰喷涂的方式喷洒到混凝土表面,形成一层耐高温的保护膜,有效阻止火势蔓延。
3. 火焰喷淋系统:在混凝土结构周围设置自动喷水系统,当火灾发生时,及时喷洒大量水雾,在物理上冷却混凝土表面,减缓温升速率。
4. 隔热层:在混凝土结构的表面或内部设置隔热层,如岩棉、聚苯板等材料,减少热传导,提高耐火性能。
5. 防火包封:对于某些重要的混凝土结构,可以采用防火包封的方式进行保护,将结构包裹在防火材料中,形成防火隔离层。
三、混凝土的耐火性能测试标准为了评估混凝土的耐火性能,制定了一系列测试标准。
常用的测试方法包括:1. 温升曲线测试:通过在混凝土试样上施加热源,记录其温度升高与时间的关系曲线,评估混凝土的耐高温性能。
混凝土的耐火性能
混凝土的耐火性能混凝土是一种由水泥、骨料、矿物质和水按一定比例掺合混凝而成的建筑材料。
它的主要特点是强度高、耐久性好以及耐火性能较强。
混凝土的耐火性能指的是在高温环境下,混凝土的抗热性和防火性能。
一、混凝土的耐热性混凝土的耐热性是指在高温环境下,混凝土能够保持其强度和稳定性的能力。
混凝土主要是由水泥胶凝体和骨料组成,其中水泥胶凝体在高温下会发生掉渣、软化和烧结等现象,而骨料则具有较好的耐高温性能。
因此,混凝土的耐热性主要受水泥胶凝体的稳定性和骨料的抗热性影响。
水泥胶凝体的稳定性与水泥的种类和配合比有关。
一般来说,高炉矿渣水泥和硅酸盐水泥在高温下的稳定性较好,而硫酸盐水泥和铝酸盐水泥的稳定性较差。
此外,适当增加混凝土的配合比,可以提高混凝土的稳定性和耐热性。
骨料的抗热性与其种类和粒径分布有关。
细骨料在高温下容易产生颗粒破裂和软化现象,而粗骨料则具有较好的抗热性能。
因此,在设计混凝土配合比时,应合理选择骨料种类和粒径分布,以提高混凝土的耐热性。
二、混凝土的防火性能混凝土的防火性能是指在火灾条件下,混凝土能够有效地隔离火势、减缓火势蔓延的能力。
混凝土具有较好的防火性能主要是由于其低导热系数和较高的比热容。
混凝土的导热系数通常在0.6~1.0 W/(m·K)范围内,这相对于其他建筑材料来说较低。
低导热系数使得混凝土能够有效地阻止热量传递,减缓火势的蔓延速度。
此外,混凝土的比热容也较高,能够吸收和储存大量的热量,进一步提高了其防火性能。
除了导热系数和比热容,混凝土的防火性能还与其密度和厚度有关。
一般来说,密度越大、厚度越厚的混凝土,其防火性能越好。
因此,在设计建筑物时,应根据防火要求,合理选择混凝土的密度和厚度,以提高整体的防火性能。
总结:综上所述,混凝土具有较好的耐火性能,主要体现为耐热性和防火性。
混凝土的耐热性受水泥胶凝体的稳定性和骨料的抗热性影响,适当选择水泥种类和配合比以及骨料种类和粒径分布,可以提高混凝土的耐热性。
高强混凝土的耐火性能
在 5 0 6 0 ℃ 时 , 值 高 达 2 ( 图 3所 示 ) 0~ 0 差 0 见 。
的研 究 结 果综 合 阐 述 高 强 混 凝 土 的 耐 火 性 能 , 要 包 括 主
高 温 对 残 余 承 载 力 及 渗 透 性 能 的 影 响 , 响 爆 裂 的 主 要 影
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图 1 普 通 高 强 混 凝 土 高 温 后 相 对 抗 压 强 度
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般 来 说 , 质 骨 料 混 凝 土 的 抗 火 性 能 好 于 硅 质 骨 钙
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凝 土 已广 泛 地 应 用 于 各 类 建 筑 结 构 工 程 。在 我 国 , 强 高 混凝 土 应 用 于 实 际 工 程 相 对 较 晚 , 随 着 我 国经 济 迅 猛 但 发 展 , 市 人 口快 速 增 长 , 层 及 超 高 层 建 筑 日渐 增 多 , 城 高 高强 混 凝 土 的应 用 也 逐 渐 增 多 。 混 凝 土 是 良好 的 耐 火 材 料 , 高 温 对 } 土 材 料 及 但 昆凝
消防理 论研 究
高 强 混 凝 土 的耐 火 性 能
王 莉 刘 利 先 。 龙 。 , ,吕
( .昆 明 市 消 防 支 队 , 南 昆 明 6 0 2 ; . 明 理 工 大 学 , 南 昆 明 6 0 9 1 云 52 82 昆 云 5 0 3;
3 云 南大 学 , 南 昆明 60 9 ) . 云 5 0 1
料混凝 土 , 在混 凝 土 内加 入硅 灰 , 然 可 以 提 高 其 常 温 强 虽
混凝土的耐火性能及应用
混凝土的耐火性能及应用一、介绍混凝土是一种常用的建筑材料,它的广泛应用得益于其耐久性、强度以及易于制造和施工的特点。
然而,在火灾等高温环境下,混凝土很容易受到破坏,这会给建筑物的生命安全和财产带来巨大的风险。
因此,混凝土的耐火性能是一个非常重要的问题,需要得到深入研究和解决。
本文将介绍混凝土的耐火性能及其应用,包括混凝土的组成、耐火性能的测试方法、混凝土的耐火性能改进方法以及混凝土的应用领域等方面。
二、混凝土的组成混凝土是由水泥、沙子、石子和水等材料混合而成。
其中,水泥是混凝土的主要胶结材料,沙子和石子是混凝土的骨料,水则是混凝土的调节剂。
在混凝土的生产过程中,还可以添加一些化学物质,如硅酸盐、氯化钙等,以改善混凝土的性能。
三、混凝土的耐火性能的测试方法混凝土的耐火性能是指混凝土在高温环境下的抗火能力,主要包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、热胀冷缩性能、热导率、热稳定性等指标。
一般来说,混凝土的耐火性能测试主要有以下几种方法:1.火焰试验火焰试验是指将混凝土样品放入高温炉中,进行燃烧测试。
这种方法可以模拟真实的火灾环境,测试混凝土在高温下的抗火能力。
火焰试验的结果可以反映混凝土的燃烧性能和热稳定性。
2.热重分析热重分析是指将混凝土样品放入特定的仪器中,对样品进行加热并测量其质量变化。
这种方法可以分析混凝土在高温下的热分解行为,从而了解混凝土的热稳定性。
3.热膨胀试验热膨胀试验是指将混凝土样品加热并测量其体积变化。
这种方法可以分析混凝土在高温下的热胀冷缩性能,从而了解混凝土在高温环境下的变形情况。
四、混凝土的耐火性能改进方法为了提高混凝土的耐火性能,可以采取以下几种方法:1.添加防火材料可以在混凝土中添加一些防火材料,如氧化铝、硅酸铝、浸渍纤维等,以提高混凝土的抗火能力。
2.改变水泥种类不同种类的水泥有不同的耐火性能。
例如,高铝酸水泥具有较好的耐火性能,可以用于制造高温环境下的混凝土。
3.提高混凝土密度密度越大的混凝土,其抗火能力越强。
混凝土结构耐火性能
混凝土结构耐火性能混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的重要材料。
在火灾事故中,混凝土结构的耐火性能直接关系到建筑物的安全等级。
因此,混凝土结构的耐火性能成为了建筑工程设计和施工中需要特别关注的问题。
本文将探讨混凝土结构耐火性能的相关内容,包括混凝土的火灾反应、耐火性能评价及提高混凝土耐火性能的方法。
一、混凝土的火灾反应在火灾中,混凝土的火灾反应主要表现为物理和化学两方面。
物理反应包括热膨胀、开裂和剥落等;化学反应主要指水化产物失水和颗粒结构烧蚀等。
1. 热膨胀:混凝土在高温下会发生热膨胀,其原因是混凝土中的孔隙内的水分蒸发形成蒸汽,导致压力增大,从而引起混凝土体积的膨胀。
热膨胀可能导致混凝土产生裂缝,并且加剧火势的蔓延。
2. 开裂和剥落:在火灾中,混凝土中的水分被热量蒸发后,混凝土内部产生高温和高压力,从而引起混凝土表面的开裂和剥落。
这种开裂和剥落会削弱混凝土结构的力学性能,进一步导致结构的失稳和倒塌。
3. 水化产物失水和颗粒结构烧蚀:在高温下,混凝土中的水化产物会失去结晶水,从而形成非结晶态的水化产物。
同时,混凝土中的颗粒结构也会被高温损坏和烧蚀。
这些化学反应会导致混凝土的强度和稳定性下降,从而降低其耐火性能。
二、耐火性能评价为了评价混凝土结构的耐火性能,可以采用一系列指标和测试方法进行评估。
1. 耐火极限:耐火极限是指混凝土在一定火灾条件下能够保持结构完整性的时间。
一般来说,耐火极限的评价是根据混凝土的抗火层厚度和火灾持续时间来确定的。
耐火极限的提高可以通过增加混凝土的抗火层厚度、使用耐火材料或应用耐火涂料等方式实现。
2. 剥落和坍落温度:剥落温度是指混凝土表面温度超过剥落阈值时开始剥落;坍塌温度是指混凝土体积发生明显变形和破坏时的温度。
这两个温度指标可以反映混凝土的耐火性能和结构的稳定性。
通常采用热重分析(TGA)和差热分析(DSC)等测试方法来测定剥落和坍塌温度。
三、提高混凝土耐火性能的方法为了提高混凝土结构的耐火性能,可以采取以下方法:1. 添加耐火材料:通过向混凝土中添加耐火材料,如耐火粉、硅酸盐水泥、陶瓷颗粒等,可以增加混凝土的抗火性能和热稳定性。
超高性能混凝土的火灾爆裂研究
超高性能混凝土的火灾爆裂研究超高性能混凝土是一种具有卓越性能的新型建筑材料。
由于其高强度和低渗透性,一旦发生火灾,超高性能混凝土可能会发生火灾爆裂现象,导致严重的安全问题。
研究超高性能混凝土在火灾条件下的爆裂行为对提高建筑物火灾安全具有重要意义。
火灾爆裂是指在高温作用下,混凝土内部的水分在瞬间汽化产生大量气体,从而引起混凝土的爆裂。
超高性能混凝土的爆裂主要有两个阶段:水分汽化阶段和气体累积阶段。
在水分汽化阶段,火灾中的高温作用使超高性能混凝土中的水分迅速蒸发,产生蒸汽,蒸汽由微孔扩散到混凝土中。
在混凝土内部的微孔中,蒸汽压力迅速升高,导致混凝土发生爆裂。
在气体累积阶段,由于瞬间汽化产生的气体无法及时被排除,持续蒸发的水分被包裹在气体中,造成气体的累积,进一步增大了爆裂的风险。
超高性能混凝土的火灾爆裂问题主要受到以下几个因素的影响:水胶比、粉体细度、气泡形态和强度等。
水胶比是指水与水泥的比例。
水胶比越低,水分汽化的风险就越小,因此火灾爆裂的概率也越小。
粉体细度是指水泥颗粒的大小。
粉体细度越细,混凝土中的微观孔隙也就越小,水分汽化的速率也越慢,从而减小了爆裂的风险。
气泡形态是指混凝土中气泡的形状和分布。
合理的气泡形态可以将水分吸收在气泡中,从而减少水分汽化所产生的压力,降低了爆裂的风险。
强度是指混凝土的抗压性能。
超高性能混凝土具有较高的抗压强度,能够承受更大的内部压力,从而减轻了火灾爆裂的危害。
为了研究超高性能混凝土的火灾爆裂行为,需要进行实验和数值模拟。
实验可以通过设计不同水胶比、粉体细度和气泡形态的混凝土试件,在高温条件下测量试件的温度、气体压力和爆裂裂缝数等参数,以分析超高性能混凝土在火灾条件下的爆裂过程。
数值模拟可以通过建立超高性能混凝土的热力学模型和力学模型,在计算机上模拟火灾爆裂的过程。
通过实验和模拟的研究,可以深入了解超高性能混凝土的火灾爆裂机理,为设计抗火结构和制定防火措施提供科学依据。
混凝土结构中的防火与耐火技术
混凝土结构中的防火与耐火技术混凝土是一种常用的建筑材料,其在建筑领域中被广泛应用。
然而,由于混凝土本身的性质,其在火灾中的表现并不理想。
因此,保障混凝土结构的防火性能以及耐火能力成为非常重要的工程问题。
首先,对于混凝土结构的防火问题,我们需要考虑的是材料本身的燃烧性能。
混凝土主要由水泥、砂浆、骨料等组成,这些材料在高温下会发生燃烧。
因此,为了提高混凝土结构的防火性能,一种常见的做法是在混凝土中加入阻燃剂。
阻燃剂可以在高温下释放出稀释剂,减少火势的蔓延速度。
此外,还可以加入纤维材料,如玻璃纤维、碳纤维等,以增强混凝土的抗火性能。
这些纤维材料在高温下能够吸收热量,减缓温度的上升,从而延缓混凝土的破坏。
其次,对于混凝土结构的耐火能力,我们需要考虑的是保护层的设计。
保护层是指在混凝土表面形成的一层保护层,能够阻止混凝土内部温度升高过快,降低结构的破坏风险。
保护层的设计一般包括防火涂料、防火板等措施。
防火涂料是一种将混凝土表面包裹起来,形成一层耐火涂层的方式。
这种涂料能够有效地防止火势的蔓延,并且在火灾发生时,能够保持混凝土结构的完整性。
防火板则是一种贴在混凝土表面的板材,能够有效地防止火势的蔓延。
另外,对于混凝土结构的耐火能力,还需要考虑结构的构造。
混凝土结构可以通过设置防火隔断、防火墙等方式来提高耐火能力。
防火隔断是指在建筑中设置一些隔离阻隔的措施,以减少火势的蔓延。
常见的防火隔断包括防火门、防火墙等。
防火门能够在火灾发生时有效地隔断火势的传播,从而保护混凝土结构。
防火墙则是通过设置一道阻隔火势的墙壁,将建筑分隔成不同的防火区域。
总的来说,混凝土结构中的防火与耐火技术是非常重要的。
通过加入阻燃剂、纤维材料等方式提高混凝土的防火性能,通过设置保护层、防火隔断等方式提高混凝土的耐火能力,可以有效地保护混凝土结构在火灾中的安全性。
因此,在混凝土结构的设计和施工过程中,我们需要充分考虑火灾风险,采取相应的防火与耐火技术,以确保建筑的安全性和可靠性。
混凝土的防火性能与防火措施
混凝土的防火性能与防火措施混凝土作为一种常见的建筑材料,具有较好的防火性能。
本文将重点讨论混凝土的防火性能以及可采取的防火措施。
一、混凝土的防火性能混凝土是由水泥、骨料、粉煤灰等物质经过配合、搅拌、浇筑而成,具有以下防火特性:1. 耐高温性混凝土的主要成分为水泥,其在高温下可以逐渐发生水化反应,吸热作用可以有效地降低温度。
此外,骨料和粉煤灰在高温下也可以发挥一定的保护作用,阻止火焰传播。
2. 具有一定的隔热性混凝土是一种较为致密的材料,其微观结构中存在着很多纳米孔隙,这些孔隙可以阻碍热量的传导,从而具有较好的隔热性能。
3. 抗冷却裂纹混凝土在火灾后会受到剧烈的冷却作用,容易出现裂纹。
然而,混凝土的配合设计和施工工艺可以控制其收缩性和抗冷却裂纹性能,减少裂纹的产生。
二、混凝土的防火措施为了进一步提高混凝土的防火性能,可采取以下措施:1. 添加防火剂在混凝土搅拌过程中,可以添加一定比例的防火剂,如阻燃剂或阻燃纤维。
这些添加剂可以提高混凝土的阻燃性能,降低火灾蔓延的风险。
2. 使用防火涂料或涂层在混凝土表面涂刷或喷涂防火涂料或涂层,可以有效地提高混凝土的防火等级。
这些涂料或涂层具有良好的阻燃性能,可以延缓火焰的传播。
3. 加强结构设计在混凝土结构的设计过程中,要考虑到防火的要求。
例如,在设计建筑物时可以设置防火隔墙、防火门等,以隔离火势的蔓延,保护其他部位的安全。
4. 定期进行维护检查混凝土建筑在使用过程中应定期进行防火维护检查,确保混凝土结构的完好性和防火性能。
如有损坏或老化的情况,及时进行修复或更换。
总结:混凝土作为一种建筑材料,具有较好的防火性能。
通过理解混凝土的防火特性以及采取相应的防火措施,可以提高建筑物的整体安全性。
因此,在设计建筑、选择建材时,应充分考虑混凝土的防火性能,以确保建筑物在火灾发生时能够起到有效的防火保护作用。
高性能混凝土耐火性能及对策探讨,土建水利范文.doc
高性能混凝土耐火性能及对策探讨,土建水利-高性能混凝土耐火性能及对策探讨●周冬林(北京西城区消防支队,北京100032)摘要:高性能混凝土与传统混凝土相比,结构密实,脆性更大,渗透性低,尤其是在火灾高温状态下发生爆裂现象因而造成其抗火性差。
为此,提出在高性能混凝土中混掺聚丙烯纤维和钢纤维、外加减水剂及骨料两种技术措施,以提高高性能混凝土的耐火性能。
关键词:高性能混凝土;耐火性能;爆裂;技术措施中图分类号:TU37;D631.6文献标识码:A文章编号:1008-2077(2011)10-0019-02当前,标新立异的高层、超高层及有特殊建筑结构要求的建筑物层出不穷,新建筑材料为其提供了持久性的有效保证。
高性能混凝土由于其优异的持久性能,得到了快速发展,但是,高性能混凝土与传统混凝土相比,结构密实,脆性更大,渗透性低,因而造成其抗火性能差,尤其是火灾发生时,频频在高温状态下发生爆裂现象。
因此,近年来众多研究人员通过大量的实验验证,试图找到提高高性能混凝土耐火性能的途径,本文通过讨论高性能混凝土材料在高温下的性能,提出两种提高高性能混凝土耐火性能的技术途径。
一、高性能混凝土材料在高温下的性能(一)强度火灾下高性能混凝土强度随温度的变化规律大体上可以分为三个阶段,但划分标准目前有两种,即按强度损失的特点划分和按温度段划分。
按强度损失特点分,国外文献一般采用:第一阶段,强度的初始损失阶段。
在温度从室温升到100~300℃期间,高性能混凝土强度随温度升高而衰减,且混凝土强度越高衰减损失越大。
进入第二阶段,强度的恢复阶段。
在强度初始损失到一定阶段,由于混凝土内的水泥胶体失去自由水而收缩,加强了胶体同骨料间的咬合力致使强度有所回升,有时甚至超过混凝土在室温时的原始强度。
这种回升一般在400℃左右达到顶峰。
紧接着就进入了第三阶段,强度的永久损失阶段。
这一阶段高性能混凝土强度的衰减及宏观表现按温度段划分,即200~400℃、400~800℃、800℃以上三个范围。
浅谈混凝土的耐火性
浅谈混凝土的耐火性论文导读:混凝土耐火性即混凝土在火灾高温下的性能,包括高温下的抗压强度、抗拉强度、抗折强度、弹性模量、应力-应变曲线等等指标。
在高温作用下,混凝土将发生热分解,从而改变混凝土的力学性能。
关键词:混凝土耐火性,性能0引言混凝土结构是我国目前最广泛使用的结构类型,其在高温作用下往往受到不同程度的损伤,降低了结构的安全性和耐久性,并发生过灾后倒塌的案例。
随着高层建筑和公共建筑规模的不断扩大,建筑物发生火灾的危险性、造成的人员伤亡和经济损失也日趋严重。
当混凝士构筑物遇到火灾时,其加热温度和加热时间是不确定的。
一般而言,提升混凝土的耐火性,相应的混凝士构筑物的耐火性也会有较大程度的增强。
混凝土耐火性即混凝土在火灾高温下的性能,包括高温下的抗压强度、抗拉强度、抗折强度、弹性模量、应力-应变曲线等等指标。
混凝土自身的耐火性通常对混凝土构件的耐火性有显著影响,从而影响建筑结构的耐火性。
混凝土从耐火程度上可以分为一般混凝土和耐火混凝土两大类。
一般混凝土是由水泥、水、骨料和外加剂经过搅拌、浇捣和硬化过程形成的一种水硬性复合材料。
在高温作用下,混凝土将发生热分解,从而改变混凝土的力学性能。
对于普通硅酸盐混凝土而言,处于400℃以下时温度对其强度影响不大,甚至还有一定程度的提高,但处于800-1000℃时,其强度下降幅度较大。
能承受900℃以上温度的混凝土称为耐火混凝土。
它由适当的胶结料、耐热粗细骨料(有时也掺入一定量磨细的矿物掺量)和水,按一定比例配制而成。
耐火混凝土的特点是在高温下仍能保持一定的力学强度和良好的耐急冷急热性,且高温下收缩变形小。
由于所用胶结料和骨料不同,它们各自的耐热性能和其他物理力学性能也就必然会有差别。
按胶结材料主要分为硅酸盐耐火混凝土、铝酸盐耐火混凝土、磷酸盐耐火混凝土等;按耐火骨料品种主要分为高铝质、粘土质、硅质、半硅质、镁质耐火混凝土等。
实际使用时,应根据混凝土强度、极限使用温度以及其他性能要求、原材料供应状况和经济效益等因素综合考虑,确定选用耐火混凝土的品种及其骨料。
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由 于 高 强 混 凝 土 的 优 良性 能 , 建 筑 现 裂 去 吸 附 在 组 加 中 的广 泛 运 用 。 其 致 密 性 , 性 较 大 , 但 脆 渗
力 , 而造成 变形增大 , 性模量 降低 , 从 弹 与
汽 压 的 积 累 , 而 防 止 爆 裂 的 的 产 生 。 高 从 但
关 键 词 : 强 混 凝 土 爆 裂 耐 火 性 高
中 图分 类 号 : U 2 . 2 T 5 8 3
文 献 标 识 码 : A
文章 编号 : 6 2 3 9 ( 0 ) 5c一 0 9 1 1 7 — 7 1 2 1 o () 0 8 —0 o 成 了 一 个 通 道 用 来 释 放 蒸 汽 压 , 免 了蒸 避
于 普 通 混 凝 土 , 表 明 高 强 混 凝 土 试 佧 比 也
好 于 采 用 普 通 砂 石 作 骨 料 的混 凝 土 , 用 利 玻 璃 渣 配制 的 混 凝 土 在 高 温 环 境 下 , 于 由 水 分 的缺 失 , 避 免 碱一 骨 料 反 应 的 发 生 。 可
普 通混凝土试 件更易发生脆 性破坏 。
爆 裂 是 指 混 凝 土 在 高 温 下 , 到 一 定 达
化 , 些 体 积 变 化 可 引 起 较 大 的 内 应 力 而 温 度 后 , 无 预 兆 的 情 况 下 表 面混 凝 土 突 率 、 水 量 小 的 脆 性 材料 。 强混 凝 土 的 耐 这 毫 含 高
导 致 微 裂 缝 和 断 裂 。 于 湿 度 较 大 的 混 凝 然 发 生 剥 落 的 现 象 。 对 2爆 裂的机 理 土, 遭受 瞬 时 火 灾 ( 温 ) 用 后 , 导 致 混 2. 高 作 可 凝 土 的 爆 裂 和 潜 在 的 灾 难 , 高 强 混 凝 土 而 尤 为 严 重 , 而 造 成 较 大 的 内 应 力而 导 致 从
1高温 下的性能
高 强 混 凝 土 在 高 温 中 会 引 起 物 理 变 2高强混凝土的爆裂现象及 机理 化 , 括 由于 热 膨 胀 、 应 力 以 及 和 失 水 相 2 1爆裂现 象 包 内 . 关 的 蠕 变 所 引 起 的 一 系 列 较 大 的 体 积 变
4 结语
高 强 混 凝 土 是 一 种 低 渗 透 性 、 空 隙 低 火 性 能 与 普 通 混 凝 土 相 似 , 由 于 低 的 渗 但 透性 , 在加 热 到 1 0C~2 0(时 , 往 会 发 5" 5" 2 往
导 目前 关 于 高 性 能 混 凝 土爆 裂 机 理 的 观 生 爆 裂 , 致 混 凝 土 表 面 保 护 层 的 爆 裂 性 点 并 不 十 分 的 统 一 。 于 它 的 机理 , 要 有 破 坏 , 钢 筋 暴 露 于 火 中 , 且 , 能 导 致 对 主 使 而 可 混 凝 土 横 截 面 显 著 减 小 而 降 低 混 凝 土 的 承 目前 对 高 强 度 混 凝 土 的 耐 火 性 , 没 还 蒸 汽 压 机 理 是 指 在 高温 下 水 分 蒸 发 成 载 能 力 , 而 使 耐 火 时 间大 大 降 低 。 从 及 时 排 出 混 凝 土 而 产 生 了 蒸 汽 压 力 , 它 有 找 到 很 合 适 的 解 决 方 法 。 于 在 建 筑 领 当 由 达 到一定值就 会产生爆裂 。 热 应 力 机 理 是 指 高 温 时 , 于 混 凝 土 由
在 相 同 W/C 件 下 , 用 玻 璃 渣 作 骨 条 采 并 能 针 对 弊 端 改 善 混 凝 土 的 性 能 , 之 在 土 , 使 即应 力 随 应 变 增 大 而 降 低 的 速 率 要 大 料 的 混 凝 土 经 高温 处 理 后 的 力学 性 能 明显 高 温 下 能 有 效 的 发挥 作用 , 已经 迫 在 眉 睫 。
弹 而 透 性 低 也 导 致 其 抗 火 性 不 好 , 易 产 生 爆 抗 压 强 度 的 降 低相 比 , 性 模 量 的 降 低 幅 温 后 不 能 保 证 混 凝 土 残 余 强 度 。 钢 纤 维 容 度更大 。 的 强 度 较 高 , 得 混 凝 土 残 余 强 度 得 到 保 使 裂 。 现 实火 灾 中 , 裂 已成 为 结 构 破 坏 的 在 爆 主 要 因 素 之 一n。 】由于 种 种 原 因而 引起 火 灾 1 3本构 关 系 . 总 的 来 说 , 强 混 凝 土 的 应 力 一 应 变 高 产 生 高 温 , 高温 的影 响下 , 凝 土 的 性 能 在 混 曲 线 与 低 强 混 凝 土 形 状 基 本 一 致 , 比 普 但 发 生 重 大 改 变 , 致 建 筑 结 构 的 破 坏 , 将 导 这 更 高 对 人 们 的 生 命 和 财 产 带 来 极 大 的 威 胁 和 损 通 混 凝 土 更 陡 , 接 近 线 性 。 强 混 凝 土 的 应 力一 应 变 曲线 的 下 降 段要 陡于 普 通 混凝 失。 因此 , 究 高温 下 混 凝 土 的 力 学 性 能 , 研 证 。 此 可 采 用 聚 丙 烯 纤 维 和 钢 纤 维 混 掺 因 的 方 法 改 良 。 由于 聚 丙 烯 纤 维 熔 化 留 下 但 了孔 洞 , 而 减 小 了密 室 度 , 大 降 低 了 高 从 大 强混 凝 土 的 耐 久 性 。
建 筑 科 学
SIC & EHOOY CNE TCNLG E
高强 混 凝 土 耐 火 性 浅 谈
张 箭 王松林 ( 中南大 学土木 建筑学 院 长 沙 4 0 5 1 7) 0 摘 要: 高强混凝 土致 密, 渗透 等优 良性 能使 其 广泛 的 应 用于高层建 筑及 大跨度桥 梁 结构 中 。 而 , 低 然 但其 在急速 升温 的环境 下 易爆 裂 使结 构垮掉 。 本文 对 高强混凝土 的耐 火性 的某些 方 面资料 进行 了分析 , 讨 了爆 裂机理 , 出一 些改 良建议 。 探 提