关于混凝土建筑火灾后鉴定及加固的分析

　　摘要：本文介绍了火灾后钢筋混凝土结构建筑的鉴定，提出了加固处理的方法，供大家参考。
　　关键词：火灾；检测；鉴定；加固
　　
　　建筑物的火灾后鉴定加固是一项综合性很强的工作,它涉及的范围广,火灾鉴定的目的是提供火灾后各类构件的剩余承载能力,以便在加固时予以补足结构正常工作时所需的抗力,火灾鉴定的结果是工程进行加固的依据。
　　1火灾后钢筋混凝土建筑的鉴定
　　火灾后对建筑物的安全鉴定的初始调查内容应尽可能详细，调查内容主要有建造结构基本概况、地质情况、施工概况、使用现状。并根据消防部门对火灾的调查认定报告，了解起火原因、时间、灭火方式、火势蔓延的过程与起火范围、通过以上调查，对被鉴定建筑物有
　　个初步了解，为制定详细鉴定方案，明确检测及鉴定重点做好准备。
　　1.1受火温度的确定
　　受火温度的确定，有助于了解各构件的火损程度，混凝土中的水化硅酸盐随着温度的升高会发生相应的化学变化，产生不同的物质，表现出不同的颜色，根据国内外的资料，根据混凝土的颜色和状态，可以较为准确地推定出其表面的受火温度，大致可分为以下三种情况：
　　1.1.1混凝土呈灰白色、酥脆状，敲击声闷哑，表明其受火温度在800℃左右；
　　1.1.2混凝土呈浅红色、敲击声稍哑，表明其受火温度在500℃左右；
　　1.1.3混凝土表面被火熏黑，敲击声清脆，表明其基本未受损；
　　1.2火灾后钢筋混凝土物理力学性能检测
　　1.2.1火灾后混凝土强度受损程度检测
　　根据火灾后混凝土构件内部温度测试和理论计算，混凝土从表面往里温度是逐渐下降的，受损程度也是逐步降低的。灾后受损严重的构件混凝土可分为表面损坏层、里面受损层和里面未受损层三层。为了确定各层的抗压强度，按照国家颁布的《钻芯法检测砼强度技术规程》(CESS03:2007)进行芯样加工和抗压强度试验，把实验结果进行统计分析、换算成标准芯样得出砼的抗压强度值。
　　1.2.2混凝土烧伤深度的检测
　　国内外试验表明，混凝土在受火温度低于300℃时，强度不会降低；当温度超过300℃以后，混凝土中硅酸二钙脱水对水泥石的晶体结构起到破坏作用，强度有所降低；当温度达到450℃以上时，混凝土中的游离的氢氧化钙将分解成氧化钙和水，由碱性向中性转化，混凝土产生复杂的内应力，原结构被破坏，混凝土变得酥松。此位置即是烧伤中性深度，可通过1%～2%浓度的酚酞溶液检测得出。混凝土的烧伤深度包括烧疏层厚度和烧伤层厚度。烧疏层是指构件表面受火后被烧疏破坏，用小锤轻敲即掉下来的部分；烧伤层指受火灾作用强度已发生损失的部分。一般认为，混凝土内部温度达600℃时，强度大幅度降低；在300℃到600℃范围内，混凝土的厚度为损伤层；小于300℃时，可认为混凝土强度不发生损失。烧伤层厚度采用超声波法测出。
　　1.2.3钢筋强度的确定
　　在损伤程度不同的部位现场抽取钢筋,按照国家标准对不同种类钢筋进行取样、加工、抗拉实验、冷弯实验、统计计算,最后评定钢筋的强度，再与原材料的钢筋屈服点和抗拉强度进行比较、分析、判断钢筋受火后性能的影响程度,从而推断出不同损伤程度构件钢筋强度的降低系数。一般来说，在600℃以下，普通钢筋冷却后能恢复强度；600℃以上时，钢筋极限强度下降40%，并且塑性有所降低。
　　火灾对钢筋混凝土的影响主要表现在钢筋与混凝土的握裹力指标上,而钢筋握裹力主要由水泥胶体吸附、粘着摩阻、机械咬合三部分组成。随着钢筋混凝土构件表面温度的升高,钢筋与混凝土变形差值增大,其间剪应力增加,混凝土又产生微裂、强度降低,钢筋与混凝土之间握裹力很快降低,其中光圆钢筋的握裹力降低更快。
　　1.3火灾后混凝土构件变形的测定
　　火灾后混凝土构件挠度值应按长期荷载效应组合的变形值，如何准确求出值是工程检测中的一个难点。因为火灾后的检测不同于一般建筑的检测。实际上只是检测出火灾后构件在自重作用下的挠度值(大部分物品已被烧毁或清理)。为了准确计算火灾后混凝土构件挠度,可将其分为两部分:a.火灾高温产生损伤变形值与构件的制作反拱或下挠值之和1；b.荷载考虑长期效应组合作用下产生的挠度值2。火灾后构件在正常使用极限状态下的挠度f可按下式计算:f=f1+f2根据混凝土构件的变形计算理论,可知火灾后恒载在短期效应下产生的变形挠度值和考虑荷载长期效应组合作用下产生的挠度值仍可利用现行混凝土结构设计规范的相关计算方法进行计算,但应根据火灾构件温度分布场和火灾高温对构件材料性能的劣化规律来进行计算。
　　2火灾后的鉴定分级
　　根据检测结果，可以将构件火灾后损伤程度分为四级:一级为轻度损伤,只是表面装饰部分遭受损坏,或表面损伤轻微,结构本体完好;二级为中度损伤,损伤深度达到混凝土保护层,使保护部分剥落,但受拉主筋未受损伤,构件整体性好,变形不超过规范规定值；三级为严重损伤,混凝士保护层大片剥落、主筋外露,粘结力破坏,构件明显变形；四级为严重破坏,混凝士构件表面大面积损伤剥落、严重开裂,结构变形很大,构件遭到严重破坏,已成为危险构件。
　　3火灾后受损结构的加固设计
　　火灾后，对受损构件进行的加固设计，应按一下程序进行：
　　3.1计算构件剩余承载力。构件的剩余承载力的计算完全是根据受损后测定出的截面几何参数,材料剩余强度等确定的。
　　3.2加固量的计算。火灾受损构件加固量是指受损构件加固到满足使用要求时所需增加的承载能力。
　　3.3加固方案的选择。根据加固量,选择合适的加固方法，并根据规范转换成加固材料所需的数量。
　　3.4将计算结果按加固后的实际承载力验算截面承载力。
　　4结语
　　火灾是各种灾害中发生频率最大且极具危害性的灾难之一，对人们的生命财产造成了很大的损失。据统计资料表明，大多数建筑发生火灾后，钢筋和混凝土的各项力学性能均有不同程度的降低，从而导致混凝土构件和结构的刚度、承载能力、耗能能力等性能显著下降，但是建筑结构是否能满足正常使用的要求、承载能力的要求，我们必须定量的对火灾后混凝土构件和结构的损伤程度进行鉴定评级，并根据规范制定科学而经济的加固方案。火灾已成为当今生活中最频繁的自然灾害,本文对火灾后钢筋混凝土结构建筑物的火场温度、火灾对钢筋混凝土力学性能的影响、火灾后构件挠度的确定、烧伤深度判定及受损程度的介绍，为科学合理地确定火灾后混凝土结构的修复加固方案提供可靠的技术资料。
　　参考文献：
　　[1]江洪波等，《火灾后混凝土结构的技术鉴定与处理[C]》.建筑物鉴定加固论文集-第四届全国学术讨论会，1998
　　[2]闵保明、李延和.《建筑物火灾后诊断与处理[M]》.南京：江苏科学技术出版社，1994
　　[3]谈浩，罗琳，《谈混凝土结构火损后的鉴定及处理[J]》四川建筑2005（10）79-80

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