混凝土防火墙（精选5篇）
混凝土防火墙 篇1
1工程概况
文水胡兰220 kV变电站位于文水县北长乡武村北约1 500 m的农田内,本期2台150 MVA有载调压变压器,终期3台。有两面11 112 mm×450 mm×8 200 mm(长、宽、高)防火墙,基础埋深2 m。防火墙材料:钢筋Q235B,基础及墙身混凝土C30,垫层混凝土C10。防火墙墙面水泥砂浆抹面并分格,外刷中级乳胶漆外墙涂料。
由于室外水泥砂浆抹灰的空鼓、裂缝、分格缝不直不平,缺棱错缝等质量通病控制不好,美观效果差,采用清水混凝土施工工艺避免了以上弊端,节约了抹灰及乳胶漆涂料的费用。
2施工工艺
混凝土防火墙施工流程:施工准备→土方开挖→混凝土垫层施工→钢筋绑扎、安装→模板安装→混凝土浇筑→混凝土养护→质量验收。以下着重阐述土方、基础、上部墙体钢筋绑扎后工艺。
2.1模板安装、拆除
1)模板采用规格为1 220 mm×2 440 mm,厚10 mm的竹胶板,材料要求厚度一致,密实,耐水性好,龙骨材料采用一等白松,规格为长2.44 m,断面尺寸100 mm×50 mm,龙骨间距200 mm,采用12 mm对拉螺栓,螺栓间距610 mm,如图1～图3所示进行配模,模板拼缝简单、美观。
2)模板安装时,按照基础混凝土模板边线安装一侧侧模,模板采用竹胶板拼接,外侧用100 mm×50 mm木方加固竖向作肋,木方外侧采用钢管排架横向固定用线锤矫正模板的垂直,然后采用钢管斜撑固定。模板内侧采用单面胶带纸将接缝全部粘一遍,粘贴要求平顺,无皱褶。
3)为防止墙身胀模,采用12 mm对拉螺栓固定,螺栓500 mm×400 mm布置。螺栓在混凝土内使用塑料硬质套管,套管抵住侧模,以保证墙体的厚度准确。
4)基础顶部平整度,在墙根部拉线找平时,用铝合金靠尺在墙根部搓抹平整,保证大模板就位后不纵向倾斜。墙模就位前,沿墙底部水平方向粘贴5 mm厚50 mm宽的海绵条,防止缝隙漏浆形成“烂根”。
2.2 混凝土工程
本工程采用商品混凝土,由厂家送货到施工现场。
1)原材料要求:a.要求混凝土供应商使用同一品牌,同批的水泥产品,外加剂使用同一厂家的产品,并且具有出厂合格证和产品检验报告单。b.砂石采用同一货源,严格控制含泥量,随时对原材料进行抽样检查。
2)混凝土浇筑:a.在混凝土浇筑前,防火墙根部浇水湿润,铺设20 mm砂浆后再浇筑减石子混凝土。b.严格控制混凝土的水灰比和坍落度,以确保混凝土的质量,现场检查混凝土坍落度不合要求的立即退回混凝土厂家。c.施工中设一台混凝土输送泵,用直径200 mm的PVC管将混凝土滑入模内以避免弄脏钢筋产生离析,防火墙分层连续浇筑,每层高度控制在40 cm以内,每次浇筑间隔不应超过2 h。采用插入式振动棒振捣,振动棒移动间距不大于400 mm～500 mm,振捣上层混凝土时振动棒应插入下层混凝土50 mm～100 mm,每一振点以混凝土表面泛浆为准。振动棒振捣时尽量避免与墙板钢筋接触,严禁与模板接触。
3)混凝土施工缝应仔细处理,控制在同一标高,并力求设置在模板接缝处。
2.3 混凝土养护
清水混凝土养护用覆盖塑料薄膜和浇水相结合的自然养护方法,养护时间为7 d,混凝土拆除模板后,及时进行覆盖并安排专人浇水养护。对混凝土表面局部麻面、气孔处用水冲净后使用水泥胶浆(水泥+108胶+纤维素)挂平缺陷处,并及时将污染的混凝土表面用棉纱擦干净。
3 质量验收
按照电力建筑施工质量验收及评定规程第1部分:土建工程DL/T 52101-2005有关条款进行检查。1)墙身垂直度偏差:不大于H/1 000,且不大于30 mm。2)墙顶标高偏差:±10 mm。3)墙身截面尺寸偏差:+8 mm～-5 mm。4)墙身表面平整度偏差:不大于8 mm。
4 施工中的技术措施
1)对进场的竹胶模板要求几何尺寸一致,厚度公差小,表面平整光滑,防水性能好,周边封口严密,对切割过的竹胶板周边应涂刷憎水剂,防止水从切口浸入。
2)竹胶板应编号定位使用,严禁各个模板互相换用。
3)拆模时严禁用撬棍拆模,要用木楔打入模板缝隙使其逐渐脱离。
4)严格控制拆模时间,若拆模过早,混凝土表面容易粘模,影响构件质量及观感。
5 结语
由于使用了竹胶板以后工程质量有了很大提高,构件表面的垂直度、平整度都达到了中级抹灰要求,所以防火墙墙面省掉了水泥砂浆抹面并分格外刷中级乳胶漆外墙涂料,不仅消除了抹灰可能开裂的质量通病,也大大缩短了工期,为企业增加了效益。
参考文献
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[2]张志峰.清水混凝土施工在高层住宅工程中的运用[J].山西建筑,2005,31(9):108-109.
浅谈混凝土防火墙的施工注意事项 篇2
1、混凝土防火墙的材料准备
在施工过程中, 大多数工程会使用到多种材料, 应对这些材料分别进行准备和检验, 以确保材料的合格性和建造出防火墙的稳定性。
1.1 水泥的入场检验
混凝土防火墙水泥通常会选用普通硅酸盐水泥, 水泥级别依据防火墙等级和配比要求来定。在水泥质控方面, 首先要检查其出厂合格证以及3 天强度试验报告, 之后还应补齐28 天的强度试验报告, 然后对入场水泥的品种、级别、出厂日期等进行检查, 并按规定对水泥的强度和安定性等性能指标取样复检。水泥要使用同一厂家, 同一批号的产品, 避免造成混凝土表面和灰缝出现色差。入场后要妥善保存, 进场后应有良好的堆放场地及防雨、防潮措施。
1.2 钢筋的入场检验
钢筋在进场时应检查其产品质量证明书, 同时检查其外观, 并按照相关标准和规定进行取样和送样检测, 同时要进行力学性能检验, 其实验结果必须符合现行国家标准的规定。
1.3 砂的入场检验
混凝土防火墙通常会使用中砂, 当砂入场后, 要按照标准进行检验, 砂中的有害物质含量应小于1%, 其含泥量应≤5.0%、含泥块量应≤2.0%[1]。
1.4 粉煤灰砖的入场检验
粉煤灰砖在进场时特别要严格检查砖的颜色、尺寸大小、表面平整度。砖的数量要合理计划, 提前订货, 要确保购买同一批次的砖数量, 避免使用不同批次的砖而导致大小不一和色差等问题。
1.5 施工用水的入场检验
施工用水应采用饮用水, 一般采用自来水, 如要使用湖水、井水等需在检测合格后方可使用。
2、混凝土防火墙的施工注意事项
2.1 模板施工的注意事项
混凝土防火墙通常使用框架梁、柱定型组合钢模, 在使用时要注意如下事项:
(1) 模板与梁的连接处, 高度与方向上下应各下跨300mm以用于过渡, 梁长方向应带200mm过渡, 其中柱子模板的四角设置成R30 圆拐。
(2) 模板设置背楞, 且要与背楞的高度方向错位200mm以用于焊接, 便于两个方向拉杆的使用。
(3) 模板拉杆为外对拉, 即背楞沿模板横向应各延长180mm, 以便于安装外部拉杆。
(4) 模板用料上, 面板常选用6mm钢板;竖筋常选用8#槽钢;横、竖边框常选用8#槽钢;对拉螺栓常选用T25 螺栓。
(5) 防火墙框架梁、柱为清水混凝土, 模板采用钢制组拼式模板。本工程特定做壹套防火墙框架梁、柱组合钢模板, 其中梁底模另增2 套配合防火墙框架梁、柱组合钢模周转使用, 防火墙梁柱应该一次性支模, 一次浇筑。
2.2 浇注施工的注意事项
防火墙所使用的混凝土标号常为C30 商品砼, 采用泵车泵送的方式进行浇注。在浇注过程中, 要注意以下问题:
(1) 混凝土配制
防火墙梁、柱不仅要求其混凝土的强度达到设计值, 而且要求混凝土级配优良、便于浇捣、不离析、力学性能稳定、早期强度高、有韧性、性能和体积稳定、色泽一致, 以提高建筑物的耐久性和美观性。要达到这些要求, 配制镜面混凝土时, 需加入一定量Ⅱ级或Ⅱ级以上的粉煤灰, 粉煤灰掺量控制在10%以下, 坍落度控制在14cm以下, 并与外加剂结合使用, 以提高混凝土的和易性、泵送性, 减少混凝土表面出现麻面的可能性, 改善光洁度和色泽。设计混凝土配合比中, 采用了“正交试验设计”的方法。针对当地水泥、砂石等原材料影响混凝土的多种因素进行分析, 确定主要控制因素, 优选出符合生产条件的最优方案组合[2]。根据防火墙施工选择C30 强度等级的混凝土进行试验。按JGJ55-2000 计算不同强度等级镜面混凝土的水灰比, 在基准水灰比的基础上增加0.05, 以此作为另外一种强度等级镜面混凝土的水灰比, 以影响混凝土强度、和易性、泵送性等重要指标。确定影响混凝土强度、和易性、泵送性等重要指标的7 个相关因素为:水灰比、砂率、用水量、水泥品种、粉煤灰掺量、外加剂品种、外加剂掺量。选择最佳配合比, 砂子选择中粗砂。
(2) 混凝土浇筑过程中的捣振
清水镜面混凝土模板在混凝土浇筑过程中排水、透气性差, 因此混凝土振捣的质量水平很大程度决定于混凝土表面气泡的多少。第一, 先浇筑5-10cm厚的与接茬同标号的水泥砂浆, 每道防火墙安排2-3 人进行振捣, 分两次完成浇筑。第一次浇筑至标高5.30m, 第二次浇筑至防火墙顶面标高8.50m。在混凝土浇筑的过程中, 每次浇筑厚度不超过300mm厚。随时对混凝土的坍落度进行抽检, 发现问题及时要求商混单位进行整改, 确保混凝土质量。
在浇筑振捣砼时, 振动棒快插慢拔, 不漏振, 不过振, 每次的移动距离不超过振动棒作用半径的1.5 倍, 振动时间控制在20~30 秒。砼坍落度控制在12cm~16cm;整个振捣作业中振捣棒应避免碰撞钢筋, 并应与模板保持一定的距离。回振时间控制在接近初凝前进行回振, 增强砼密实度, 减少砼表面收缩裂缝, 在确认砼已完全沉实或表面不出现浮浆且不再有气泡冒出方可停止振捣。
(3) 在施工中, 组织木工及时配合混凝土的浇筑以便对出现的问题及时进行修正。混凝土浇筑时, 如发现模板移动等情况, 应立即停止浇筑, 及时报告, 待处理后再进行浇筑, 禁止野蛮施工。混凝土浇好后, 应及时对砼表面找平、压光。砼振捣应密实, 不得漏振、少振, 要确保砼拆模后无蜂窝、麻面、孔洞、吊脚等质量问题, 以达到内实外光。
防火墙的框架梁、柱钢筋绑扎前需要提前做好抄平放线工作, 放线时要注意水平标高, 要控制好弹防火墙的柱筋外皮尺寸线, 并按线弹好的控制标识线绑扎钢筋, 柱筋端部需要用90°弯钩与带形基础钢筋网片进行绑扎, 柱筋用钢筋棍进行固定[3]。
防火墙框架柱钢筋绑扎前, 应根据弹好的外皮尺寸线, 检查柱筋预留的位置、数量、长度, 并清除干净其外露的钢筋表面的锈皮、水泥浆等污垢。柱子根部与承台交接处如有松散不实和浮浆的地方也需要进行剔除, 并清理干净。
柱筋调整后, 应该计算整柱箍筋数量, 按箍筋接口循环错开方式套入主筋, 通常柱筋可以采用直螺纹连接, 其相临接头应错开35d且大于500mm, 其中柱内钢筋最低机械接头距接茬750mm, 连接好后划箍筋位置线绑扎箍筋, 主筋上安装环形塑料垫块以确保保护层厚度准确。
3、混凝土防火墙质量检查要点
按照《电力建设施工质量验收及评定规程第1 部分:土建工程》DL/T5210.1-2005 有关条款来检查墙身垂直度偏差, 其念头不应大于H/1000, 且不大于30mm;其墙身标高偏差应在±10mm;其墙身截面尺寸偏差应在+8~-5mm的范围之内;墙身表面平整度偏差应≤8mm。
通过以上对对混凝土防火墙的材料准备、施工方法与质量检查几个方面的介绍, 希望可以为大家进行防火墙施工时应注意的事项进行注意, 为提高工程质量提供参考。
参考文献
[1]张德成.硫铝酸盐水泥基高性能混凝土的结构—性能及工程应用研究[D].武汉理工大学, 2009
[2]黄文明.泵送混凝土的施工工艺分析[J].安徽建筑工业学院学报 (自然科学版) , 2005, (01)
混凝土防火墙 篇3
在保温建材市场, 有机保温材料EPS、XPS、聚氨酯、酚醛得到快速发展, 但是存在防火、有机材料和墙体之间的粘接、环保等难题。尤其是央视新址火灾后, 公安部和住建部联合颁布《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》促进了无机节能环保建材的研发和推广。
泡沫混凝土经过近年来的研发, 大大提高了保温性能。其中中科筑诚建材科技有限公司最近研发成功的泡沫混凝土, 导热性能最低达到0.045w/ (m·K) , 密度小于130kg/m3, A1级防火性能, 并且还有提高的潜力。
泡沫混凝土保温材料以其防火、耐久、隔音、绿色环保特性成为目前保温材料市场的发展趋向。企业和科研院所对市场急需的高性能泡沫混凝土针对性的进行立项研究, 通过行业自律生产质量稳定的产品, 提高了泡沫混凝土保温材料在建筑保温材料市场上的份额;在政府建筑节能政策支持下, 泡沫混凝土生产企业和设计院、开发商密切合作才可以为建筑节能环保事业作出进一步的奉献。
什么是泡沫混凝土
泡沫混凝土是利用物理方法制备泡沫, 再将泡沫加入到胶凝材料、粉煤灰、填料、水及各种外加剂组成的料浆中, 经搅拌、浇注成型、养护而成的多孔轻质材料。由于泡沫混凝土中含有大量封闭孔隙, 所以有轻质、保温、隔热、耐火及隔音的性能。
泡沫混凝土的制作方式分为两种:一种是现场制备, 就是现浇, 也可以集中制备, 用混凝土罐车长距离送到现场浇注;另一种是在工厂预制成各种建筑构件及制品, 再用于建筑物的施工。
泡沫混凝土可应用于保温隔热的现浇混凝土墙体及工厂预制的轻质隔墙板和砌块, 泡沫混凝土还可用于建筑物补偿的地基及泡沫混凝土地面、屋面、回填及隔声层与保护层。
泡沫混凝土的特性
1.保温隔热性能好由于泡沫混凝土中含有大量封闭的细小孔隙, 保温隔热性能良好。通常密度等级在150～1200kg/m3范围的泡沫混凝土, 导热系数在0.04～0.30w/ (m·K) 之间, 但是由于施工不用专有的粘接层和找平, 所以通样的厚度可以达到有机保温材料的保温效果。
2.防火性能好泡沫混凝土以水泥为主料, 是无机不燃材料, A1级防火标准。有机保温材料防火性能不足是它最大的缺点。尤其是《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》出台后, 有机保温材料的使用范围大大受限。
3.耐久性与主体建筑同寿命;而有机保温材料寿命一般为15～30年, 在建筑寿命其间往往需要二次施工。
4.节能节源环境友好泡沫混凝土基本以无机材料为主体, 生产时无害, 无味, 绿色环保;泡沫混凝土的原料为水泥和工业废渣;使用泡沫混凝土, 符合绿色建筑的理念。有机保温材料消耗石油资源, 存在降解环保问题。
5.轻质泡沫混凝土的密度小, 密度等级一般为80～1800kg/m3, 常用泡沫混凝土的密度等级为300～1200kg/m3, 近年来, 密度为160 kg/m3的超轻泡沫混凝土也在建筑工程中获得了应用。建筑物的内外墙体、层面、楼面、立柱等建筑结构中采用泡沫混凝土建筑物自重降低25～40%左右。而是有机保温材料一般只限于外墙保温, 对建筑减重有限。
6.隔音吸音性能好泡沫混凝土可做成闭孔或开孔型材, 因此它也有良好的隔音或吸音性能。泡沫混凝土在闭孔率大于90%时成为优异的隔音材料, 当开孔率达到70%以上时成为吸音材料。西方一些发达国家用泡沫混凝土生产吸隔音板。
7.其他性能特点泡沫混凝土还具有施工过程中可以泵送, 也可以作现成的砌块;防水能力强;冲击能量吸收性能好;价格低廉特点。有机保温材料施工, 需要找平, 粘接, 防开裂等许多工序。
泡沫混凝土发展现状
进入新世纪之后, 泡沫混凝土地面屋面保温层由于迎合了建筑节能的需求而获得了迅猛的发展, 从2005年起进入蓬勃的快速发展期。技术方面, 目前基本是以现浇为主、制品为辅。
从技术水平来看, 我国泡沫混凝土已快速拉近了和发达国家的距离, 在某些方面已超过了发达国家, 居世界领先水平。总体来讲, 我国泡沫混凝土的技术现状是:在一般常规应用领域特别是建筑保温领域, 我国的工艺技术可跻身世界前列, 但在装备技术等尖端应用领域, 我国和发达国家尚有较大差距。
我国的泡沫混凝土设备是模仿韩国设备为主, 小型化、模糊化、操作简易化的特点明显。我国的泡沫混凝土制品和国外相比, 整体规模偏小, 技术水平不高, 没有大宗应用的主导产品, 至今没有规模化生产应用的产品。
建筑保温隔热是泡沫混凝土的主要应用领域, 目前占泡沫混凝土总产量的80%用于建筑隔热保温。而保温隔热方面低品质低性能的现浇施工又占据了90%左右, 符合技术要求的高性能的现浇品及高性能的泡沫混凝土制品少至又少。但它的良好保温性能与建筑节能的政策拉动, 促使它在建筑保温领域开始规模化应用。现在, 开发应用的重点已开始向墙体转移。各种泡沫砌块、泡沫墙板、各种复合结构外墙外保温板等已在各地纷纷推出, 其规模化生产应用已拉开了序幕。从全国范围来看, 泡沫混凝土在建筑保温领域的应用, 已从初期发展到全面推广应用阶段, 估计将在3至5年内出现应用高峰。
泡沫混凝土发展要点
目前, 我国的泡沫混凝土行业尚无具有独立研发条件的大企业进行专门的技术研究, 而生产企业与研究院所缺乏直接的联系、信息沟通, 研发和需求脱节。国家在该领域的科研资金投入不够, 影响了整体行业的技术水平;另外生产企业整体规模偏小, 技术水平参差不齐, 产品标准和规范有待于进一步完算, 这些都影响了泡沫混凝土在我国的应用速度。采取什么办法能解决这些问题呢?
1、联合科研院所和有技术实力的生产企业进行技术研发
科研院所联合有技术实力的生产企业对市场急需的高性能泡沫混凝土针对性的进行立项研究, 使研发、生产和应用及时有机结合;另外在高新技术应用领域, 如泡沫混凝土电磁屏蔽、吸声、吸能、抗爆等方面的应用、海上工程的应用, 国家应设立科研项目, 给予一定的经费支持。
目前, 北京中科筑诚建材科技有限公司作为 (国家) 建材工业技术监督研究中心水泥基泡沫材料研发生产基地、中国混凝土与制品协会泡沫混凝土分会副理事长工作单位, 参与了科技部无机泡沫材料项目的研究, 已取得了阶段性性成果;公司同时与北京建材研究总院签约了泡沫混凝土项目战略合作协议, 期间相继开发出了隔音可达45分贝的泡沫混凝土夹心隔音墙板、导热系数小于0.10w/ (m·K) 的泡沫混凝土自保温砌块、密度小于130kg/m3导热系数小于0.045w/ (m·K) 的高效保温泡沫混凝土板、块等系列防火保温材料, 这为泡沫混凝土在建筑节能保温方面的应用开创了新局面。
2、建立生产企业联盟, 实行技术和产品标准化我国泡沫混凝土企业整体规模偏小, 技术水平不高。可以在泡沫混凝土领域中技术领先的企业和科研院所为龙头, 建立泡沫混凝土生产联盟, 促进技术转化, 减少资源浪费。实现技术共享, 互惠共赢的技术合作模式, 也有利于技术规范化, 产品标准化。
中科筑诚建材科技有限公司一直以国家节能减排为己任, 愿将最新研究成果与业界同仁一同分享, 以期实现成果在最短时间内的生产转化。并有志于为泡沫混凝土企业联盟的建立提供平台, 把生产企业组织起来, 实现企业与企业之间的资源共享与优势互补, 最大化企业个体优势、最小化个体企业与行业劣势, 实现联盟群体优势, 最终达到企业利益最大化的目的。在此过程中, 必将实现建设绿色节能环保新家园的社会效益。
A粉煤灰混凝土的防火性能研究 篇4
1 研究内容
本文通过有限元软件分析与试验相结合, 对比粉煤灰混凝土与普通混凝土的防火性能.软件分析时主要需要两个参数, 一是弹性模量;二是导热系数.通过混凝土实验测得两种混凝土的弹性模量;导热系数的获得是利用加权公式, 将混凝土各组分的导热系数加权平均.采用的升温曲线是国际标准ISO834建议的——T-T0=345lg (8t+1) .利用有限元软件的函数加载编辑器将升温曲线编辑成热载荷施加到混凝土上, 求解分析.并利用高温炉对试块进行高温试验, 对高温试验后的试块进行抗压试验, 计算两种混凝土高温前后的强度降低值, 进行比较.
1.1 混凝土试验
利用邯郸本地材料, 配制C30的粉煤灰混凝土和普通混凝土.水胶比取0.3, 粉煤灰对水泥的取代率按照规范要求取15%～30%, 本文取四个等级.试验方案见表1、表2.
由试验得到:
fcu1=33.4 fcu2=35.2
fcu1—粉煤灰混凝土的抗压强度, MPa.
fcu2—普通混凝土的抗压强度, MPa.
将上述各值代人弹性模量公式:
undefined
得:Ec1=30.03 Ec2=30.56
Ec1—粉煤灰混凝土的弹性模量, MPa.
Ec2—普通混凝土的弹性模量, MPa.
1.2 热工系数:
在分析温度场和热应力时, 必须掌握材料的热工参数包括材料的导热系数、质量密度、弹性模量等, 这些参数的数值还随温度的升高而非线性地变化[1].但是考虑到, 每种参数都是按同一规律变化, 因此只考虑它的初始值仍能起到对比作用, 所以本文只采用初始值, 为考虑其随时间的变化.
粉煤灰的导热系数:1.05 w/ (m·k) , 水泥的导热系数:1.35 w/ (m·k) , 砂的导热系数:1.98 w/ (m·k) , 石料的导热系数:2.17 w/ (m·k) 。物体的导热性跟它的体积有密切关系, 因此不能利用各种材料的质量比来推导导热系数, 只能利用体积来推导, 利用加权公式推导.
各种原料的体积计算:ρc=3200kg/m3ρs=2600kg/m3ρ粉=790kg/m3ρg=2600kg/m3 由undefined得:
水泥:undefined砂:undefined石:undefined
各组粉煤灰混凝土中, 水泥与粉煤灰的体积计算见表3:
利用公式:
undefined
普通混凝土和四组粉煤灰混凝土的导热系数:
undefined
1.3 有限元软件分析
ANSYS软件是集结构、热、流体、电磁等多物理场于一体的大型通用有限元分析软件, 其中热分析用于计算一个系统或部件的温度分布及其他物理参数, 热分析在许多工程应用中具有重要作用.热分析基于能量守恒原理的热平衡方程, 用有限元法计算各节点的温度, 主要包括三种热传递方式:热传导、热对流、热辐射.本文主要采用热传导分析, 它遵循傅里叶定律.其热流密度为:
undefined
式中q*—热流密度 (W/m2) ;
λnn—热导率[w/ (m·k) ];
undefined—沿向的温度梯度
利用ANSYS软件的热模块, 单元选取solid70, 该单元有8个节点, 每个节点有一个温度自由度.可用于三维的稳态或瞬态热分析问题, 并可补偿由于恒定速度场质量输运带来的热流损失[2].建立试块模型, 输入各种参数.利用菜单中的函数编辑器来定义温度曲线T-T0=345lg (8t+1) , 然后把它保存为新的荷载, 最后利用函数加载器将定义的函数加载到模型上进行求解分析。分析结果如下:
经过分析, 由结果温度云图可知四组粉煤灰混凝土的温度云图与普通混凝土的温度云图变化不大, 最高温度都是535℃, 所以只选出其中两个结果云图作对比.分析其原因可能是:一是在混凝土中, 胶凝材料的体积远小于骨料的体积, 而且砂子、石子的导热系数远大于水泥、粉煤灰的导热系数, 所以就导热性来说, 占主导地位的是粗骨料;二是粉煤灰的导热系数与水泥接近, 本身差别不大.
1.4 混凝土高温试验
高温试验炉为小型高温炉。普通的混凝土结构只适用于温度低于80℃-100℃的工作环境.当温度T>600℃后, 混凝土已经严重破坏, 一些骨料内部开始形成裂缝;当温度T>800℃后, 混凝土强度值所剩无几, 且难有保证.所以把高温炉的最高温度设定为600℃.
为了避免试块因含水量过大而引起高温下的蒸汽爆裂, 所以首先将试块放入烘干箱烘干, 在105℃温度下烘干12小时.因为破坏温度是600℃左右, 所以只计算600℃高温后的结果.经过高温后, 试块表面呈灰白色, 有少量白色颗粒状物体附着, 都不同程度的出现微裂缝, 但可以看出, 粉煤灰混凝土表面的微裂缝要少于普通混凝土试块, 原因是粉煤灰混凝土中发生的二次水化作用形成的胶凝材料填充了微细孔, 孔隙中空气减少了从而就减少了受热膨胀的机会。对高温试验后的粉煤灰混凝土试块、普通混凝土试块分别进行抗压试验, 其结果如表4:
由上表可知:undefined, 可以认为两种混凝土的残余强度为同一等级.
2 结语
(1) 相同强度等级条件下, 粉煤灰混凝土和普通混凝土有相同的导热性能。
(2) 高温试验后, 粉煤灰混凝土与普通混凝土的强度降低值差异不超过0.1%。
参考文献
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混凝土防火墙 篇5
钢筋混凝土构件由钢筋和混凝土组成。从原材料的力学性能而言, 钢筋有较强的抗拉、抗压强度, 但混凝土只有较高的抗压强度, 抗拉强度很低, 抗拉强度大约只有抗压强度的十分之一。然而两者的弹性模量比较接近, 还有较好的化学胶合力、机械咬合力和销栓力 (钢筋和混凝土之间的粘合力是由混凝土凝固时体积收缩而将钢筋紧紧地握裹住而产生的) 。这样既发挥了各自的受力性能, 又能很好地协调工作, 共同承担结构构件所承受的外部荷载, 形成的构件有较大的强度和刚度。在结构计算时, 钢筋混凝土构件是作为一个整体来承受外力的;又由于混凝土的抗拉强度很低, 为简化计算, 一般混凝土只考虑承受压应力, 而拉应力则全部由钢筋来承担。
2 钢筋混凝土构件保护层
2.1 钢筋混凝土构件保护层厚度的确定
对于受力钢筋混凝土构件截面设计来讲, 受拉的钢筋离受压区越远, 其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大, 这样钢筋发挥的力学效能也就越高。所以一般来讲钢筋混凝土构件受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如果钢筋混凝土构件的钢筋位置放置错误或者钢筋的保护层过大, 轻则降低了钢筋混凝土构件的承载能力, 重则会发生重大事故。然而当钢筋混凝土构件的受拉钢筋越靠近钢筋混凝土构件的边缘时:
a.钢筋混凝土构件中钢筋的主要成分铁在常温下很容易被氧化, 尤其在高温或潮湿的环境中。
b.钢筋混凝土构件的保护层过小容易在施工时造成钢筋露筋或钢筋混凝土构件受力时表面混凝土剥落。混凝土内部的钢筋如果锈蚀, 其钢筋会因锈蚀体积膨胀, 膨胀体积是钢筋体积的6倍。
c.随着时间的推移, 钢筋混凝土构件表面的混凝土将逐渐碳化, 在钢筋混凝土构件工作寿命内保护层混凝土失去了保护作用, 从而导致钢筋锈蚀, 有效截面减小, 力学效能降低, 钢筋与混凝土之间失去粘结力。这样构件整体性会受到破坏, 甚至还会导致整个钢筋混凝土构件的破坏。
2.2 桥墩及桥台保护层控制措施a.桥墩保护层控制措施
钢筋在桥墩混凝土中主要起抗拉受力作用, 用来抵抗荷载所产生的弯矩, 防止混凝土面收缩和温差裂缝的发生, 而这一个作用均需钢筋在设置合理的保护层前提下才能发挥。在实际施工中, 桥墩的护面筋的保护层比较容易正确控制。在实际施工中都有专为保护层做的混凝土垫块, 用绑丝按照一定的间距绑扎到主筋但在混凝土浇筑时人工振捣可能会影响到保护层的大小;在绑扎墩柱钢筋筋时应按照设计的最小保护层4cm进行下料绑扎。
b.桥台施工中保护层的控制措施:
在施工过程中桥台的体积比较大, 表面积也大, 要控制好桥台的各个面的保护层有点难度。台身的护面钢筋有坡度, 在支垫混凝土垫块的同时在不同位置要进行外拉 (因钢筋自重大钢筋面向里倒, 保护层过大。) 其它面的钢筋保护层按照设计中的要求进行支撑钢筋达到最小保护层的要求。
桥台施工中的人行道板保护层要注意, 人行道板是悬挑结构, 保护层问题会影响钢筋和混凝土的工作问题, 最终会影响结构物的质量和使用寿命。在桥台的顶面钢筋网片预留钢筋保护层时要将网片吊起, 因为在施工过程中工人在上面行走的频率还是很高的。所以要采取措施, 减小人为的对保护层的影响。在浇筑混凝土时要派专人进行检查和修整保护层。
3 火灾中火对钢筋混凝土的影响
火对钢筋混凝土的影响和损伤可以分为两种类型, 一种是单个构件受到火的直接灼烧, 产生损伤;如构件表面混凝土爆裂脱落和烧伤层产生细微裂逢;另一种是梁柱组成的整体结构由于升温不同, 产生很大的结构温度应力而引起构件的损伤, 例如:许多钢筋混凝土构件受到火灾后, 表面粉刷层基本剥落, 梁和柱混凝土表面产生大面积龟裂, 局部混凝土爆落和主筋外露, 混凝土表面呈现红色、灰色、黄色均有, 预应力圆孔板的混凝土保护层剥落露筋, 钢筋失去性能等现象发生, 这些现象都明显地表明了火灾现场温度, 是火灾原因调查分析的依据。
3.1 火灾中温度对钢材的影响
钢材的物理性质:钢材在正温范围内, 温度约在200℃以上时, 随着温度的升高, 钢材的抗拉强度、屈服点和弹性模量都有变化, 总的趋势是强度降低、塑性增大;温度在250℃左右, 钢材的抗拉强度略有提高, 而塑性却降低, 因而钢材呈现脆性, 在此区域对钢材再加热, 钢材可能产生裂逢。此外, 当温度达到250-350℃范围内时。钢材将产生徐变现象, 钢材的性能受到不同程度的损伤。据一些专家对钢材进行温度试验分析, 当钢材在升温1h, 恒温加热1小时后进行检测, 结果是有屈服台阶的16Mn钢筋在900℃以下时的强度和延伸率变化很小, 温度达到1000℃时, 钢材强度下降10%;无屈服台阶的冷拔低碳钢丝经过2h升温至600℃以下, 则强度受到影响不大;而温度在600℃以上时的极限强度下降达40%。据有关专家对大多数火灾事故现场中构件钢筋的测试结果表明, 混凝土保护层爆落的预应力板钢丝受热温度超过600℃, 梁柱构件钢筋温度低于600℃, 因而, 在一般情况下, 火灾对钢筋的影响较比混凝土小, 对于I、II级钢筋在温度达到900℃以上时才有明显的影响, 由于钢筋构件混凝土保护层的作用, 通常构件中的钢筋温度低于此值, 可以说火灾一般对I、II级钢筋的影响不很大。但是, 在600℃以上的高温却使冷却后的冷拔低碳钢丝强度大幅下降40%左右, 从中可以说明火灾对预应力钢筋混凝土板的影响较大, 由于建筑荷载大部分承重在板上, 从而破坏结构的整体性, 造成更大的危害。
3.2 火场温度对钢筋混凝土构件板的影响
温度对钢筋混凝土构件板的影响, 按板的损坏或大致的温度范围可以分为三种情况。
a.种是混凝土表面颜色变化不大, 粉刷层完好或基本完好 (粉刷层熏黑) 或者粉刷层部分脱落, 混凝土表面熏黑, 此时混凝土表面温度大致在300℃以下。
b.种钢筋混凝土粉刷层基本剥落, 混凝土表面颜色为浅红或红灰, 无横向裂逢或纵向裂逢, 此时混凝土表面温度大致在300-500℃范围。
c.种是钢筋混凝土粉刷层全部剥落, 混凝土表面颜色灰黄或浅黄, 有纵横裂缝, 自重下板的挠度明显大于L/400 (L为板的净跨长度) , 或者混凝土保护层爆落露筋, 混凝土表面温度在500~600℃以上。为了进一步确定板的刚度和强度, 根据有关资料对一些火灾后板的试验分析表明:不大的温差对板的刚度有非常明显的影响, 板的刚度 (即混凝土弹性模量) 随着温度的升高而急剧下降, 比强度的下降大得多。这一特性是因为板的厚度通常较小, 升温较快 (火灾升温速度大约在150℃/h) , 加上板的截面惯性矩小, 往往使得标准荷载下的变形超出允许值而受到更大的破坏。
3.3 火灾中各种因素对钢筋混凝土构件有不同程度的影响采取的措施
增强火灾中各种因素对钢筋混凝土构件有不同程度的影响主要采取的措施是提高钢筋混凝土构件的耐火极限, 方法有以下几方面:一是增加钢筋混凝土构件的切面尺寸;二是增加钢筋混泥土构件的钢筋保护层厚度;三是预应力钢筋混泥土圆孔楼板下面喷涂防火涂料。