Поведение на конструктивния бетон при пожар - Архитектура и строителство

Фактът, че механичните свойства, свързани с товароподемността, намаляват с температурата, се дължи на редица фактори. Основните, които влияят върху бетона, са:

  1. Дехидратация на циментов гел.?
  2. Промени в състава на неговите компоненти.
  3. Експлозивно изпаряване на вода.
  4. Ефекти от топлината върху вътрешната броня.

бетон

Химия на бетона

1. - Дехидратация на циментовия гел

Когато се достигнат температури от 300 ° C, се появяват значителни спадове в механичната устойчивост на бетонната паста.

На първо място гелът CSH (Хидратиран калциев силикат) гел започва да се дехидратира, което предполага увеличаване на порьозността и омекотяване на материала.
Реакциите на хидратация, които формират процеса на втвърдяване, са:

Тези компоненти образуват хидратиран калциев силикатен гел. Тези реакции се обръщат с подаване на топлина. От 300 ° C силикатните вериги, съставляващи гела, се разкъсват, със следните последици:

  • Порьозността се увеличава драстично. ?
  • Якостите на натиск падат от 55 до 16 MPa между стайната температура и 450 ° C.
  • ?Якостите на опън при огъване падат от 8 MPa на 1 MPa в същия интервал?.

Тези остри капки означават възможността за структурна повреда. Ето защо, както ще видим, температурата от 300 ° C става критична при проучвания за устойчивост на огън на бетон, определени като критична точка на разрушаване на циментовата паста. ?

2.- Промени в състава на неговите компоненти

?Както видяхме, с повишаване на температурите фазите на много компоненти на бетона се променят, променяйки, понякога значително, техните свойства. Този ефект обаче е по-малко важен от предишния. Например фазите на портландит, етрингит и калцит се променят с температура на микроструктурното ниво. Но дотогава дехидратацията на гела вече отслаби бетона до необратими нива.?

3.- Експлозивното изпаряване на водата ?

Особено подходящо при бетони с висока якост. Изсушаването и дехидратацията на бетона генерира водна пара, колкото по-бързо, толкова по-рязко се повишава температурата. Ако налягането, генерирано от тази пара, е по-високо от изходната скорост през порите, тя може да счупи най-външните слоеве на елемента и вътрешната броня може да бъде изложена на действието на огън. Този ефект се нарича преливане и понякога може да бъде толкова внезапен, че да стане експлозивен. В главата за конструкциите в тунелите това явление е разгледано по-пълно ?

4.- Ефектите от температурата върху вътрешната броня?

?Разположението на армировките в близост до частта на опънния елемент ги кара да понасят влиянието на температурата в относително ранно време. ?

Всъщност това е една от стойностите, които Еврокод 2 част 1-2 приема като еталон за изчисления на пожароустойчивост, заедно с минималния размер или сечение. Подсилващата стомана има същите ефекти с температурата като структурната стомана, ефекти, които се увеличават, ако тази стомана е предварително напрегната, тъй като работи по-близо до границата на еластичност. Ако защитата на бетона е недостатъчна или ефектът на разцепване го оставя изложен на въздействието на топлина, той губи капацитета си, както и структурния си аналог. Срутването на конструкцията е близо.