A szerkezeti beton viselkedése a tűzzel szemben - építészet és kivitelezés

Az a tény, hogy a terhelhetőséggel kapcsolatos mechanikai tulajdonságok a hőmérséklet függvényében csökkennek, számos tényezőnek köszönhető. A betont érintő legfontosabbak a következők:

  1. A cementgél kiszáradása.?
  2. Komponenseinek összetételváltozása.
  3. Robbanásveszélyes vízpárolgás.
  4. A hő hatása a belső páncélra.

tűzzel

Betonkémia

1.- A cementgél dehidrálása

A 300єC hőmérséklet elérésekor a betonpaszta mechanikai ellenállása érezhetően csökken.

Először is, a CSH (hidratált kalcium-szilikát-komplex) gél dehidrálni kezd, ami a porozitás növekedését és az anyag megkeseredését jelenti.
A kötési folyamatot képező hidratációs reakciók a következők:

Ezek a komponensek alkotják a hidratált kalcium-szilikát gélt. Ezek a reakciók megfordulnak a hő bevitelével. 300 ° C-tól a gélt alkotó szilikátláncok megszakadnak, a következő következményekkel:

  • A porozitás drasztikusan növekszik. ?
  • A nyomószilárdság 55 és 16 MPa között csökken szobahőmérséklet és 450 ° C között.
  • ?A hajlító szakítószilárdság 8 MPa-ról 1 MPa-ra csökken ugyanabban az intervallumban?.

Ezek az éles cseppek a szerkezeti meghibásodás lehetőségét jelzik. Éppen ezért, amint látni fogjuk, a beton tűzállósági vizsgálataiban a 300 ° C hőmérséklet válhat kritikussá, amelyet a cementpép kritikus meghibásodási pontjaként határozunk meg. ?

2.- Komponenseinek összetételváltozása

?Mint láttuk, a hőmérséklet emelkedésével a beton számos alkatrészének fázisai megváltoztatják, módosítják, néha jelentősen megváltoztatják azok tulajdonságait. Ez a hatás azonban kevésbé fontos, mint az előző. Például a portlandit, az ettringit és a kalcit fázis a mikrostrukturális szinten változik a hőmérséklettől. De addigra a gél kiszáradása már visszafordíthatatlan szintre gyengítette a betont.?

3.- A víz robbanásszerű párolgása ?

Különösen nagy szilárdságú betonoknál releváns. A beton szárítása és dehidratálása vízgőzt képez, minél gyorsabban, annál hirtelenebbül emelkedik a hőmérséklet. Ha az e gőz által generált nyomás nagyobb, mint a pórusokon keresztüli kilépési sebesség, akkor az megszakíthatja az elem legkülső rétegeit, és a belső páncélzat tűz hatásának lehet kitéve. Ezt a hatást spallingnak nevezik, és néha olyan hirtelen is előfordulhat, hogy robbanásveszélyesvé válik. Az alagutak szerkezeteiről szóló fejezet ezt a jelenséget részletesebben tárgyalja ?

4.- A hőmérséklet hatása a belső páncélra?

?Az erősítésnek a húzóelem részéhez közeli elrendezése azt jelenti, hogy viszonylag korán elszenvedik a hőmérséklet hatásait. ?

Valójában ez az értékek egyike, amelyet az Eurocode 2 1-2. Része referenciaként használ a tűzállósági számításokhoz, a minimális méret vagy szakasz mellett. Az erősítőacél a hőmérséklettel megegyező hatásokat szenved, mint a szerkezeti acél, ezek a hatások felnagyulnak, ha ezt az acélt előfeszítik, mivel közelebb működik a rugalmassági határához. Ha a beton védelme nem kielégítő, vagy a pattanás hatására hő hatásának van kitéve, elveszíti kapacitását, valamint szerkezeti megfelelőjét. A szerkezet összeomlása közel van.