混凝土防火中的應(yīng)用

1、利用混凝土判定火場(chǎng)溫度技術(shù)利用混凝土判定火場(chǎng)溫度技術(shù)武警學(xué)院消防工程系胡曄摘要：本文詳細(xì)介紹了根據(jù)混凝土外觀、強(qiáng)度和化學(xué)成分的變化判定火場(chǎng)溫度，火勢(shì)蔓延方向，判定起火部位，認(rèn)定起火原因的技術(shù)。關(guān)鍵詞：混凝土；外觀；強(qiáng)度；中性化深度；二氧化碳含量；游離氧化鈣隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各類建筑的增多，建筑火災(zāi)也越發(fā)頻繁。有些火災(zāi)因發(fā)現(xiàn)晚、報(bào)警遲、撲救不及時(shí)以及自動(dòng)滅火系統(tǒng)失靈或火災(zāi)載荷特別大等原因?qū)е氯紵土?，撲救人員難以進(jìn)入火場(chǎng)，有效撲救難

2、以展開(kāi)，往往造成火場(chǎng)燒損嚴(yán)重。加之滅火作戰(zhàn)中的破拆、水浸、搶救人員和財(cái)物等原因使火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)重破壞，常見(jiàn)的有重要證明作用的痕跡物證大部分毀滅，給火災(zāi)調(diào)查帶來(lái)極大困難。為順利展開(kāi)火災(zāi)調(diào)查，就要尋找那些不易被徹底破壞而有一定證明作用的痕跡物證，如木炭、混凝土構(gòu)件、金屬等。通過(guò)對(duì)這些物證進(jìn)行分析鑒定，發(fā)現(xiàn)它們的特征及證明作用，以此為依據(jù)分析判斷火勢(shì)蔓延方向，確定起火部位，認(rèn)定火災(zāi)原因。建筑火災(zāi)中嚴(yán)重?zé)龤У幕馂?zāi)現(xiàn)場(chǎng)具有以下特點(diǎn)：1燃燒范圍廣

3、，可燃物徹底燒毀火災(zāi)嚴(yán)重?zé)龤КF(xiàn)場(chǎng)，往往將建筑物的整個(gè)著火區(qū)域的所有可燃物徹底燒毀，造成火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)重?zé)龤Вo火災(zāi)調(diào)查工作帶來(lái)極大困難。2燃燒時(shí)間長(zhǎng)，建筑結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重由于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)區(qū)載荷特別大，加之發(fā)現(xiàn)晚，報(bào)警遲等原因，火災(zāi)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)溫度特別高，金屬和混凝土建筑構(gòu)件在火災(zāi)中變形、斷裂或倒塌，甚至將金屬、玻璃、陶瓷等熔化，將可燃物幾乎全部燒盡。3火場(chǎng)遭受多次破壞，現(xiàn)場(chǎng)變化大由于火燒、滅火作戰(zhàn)和火場(chǎng)破拆等原因，造成現(xiàn)場(chǎng)遭受

4、多次破壞，嚴(yán)重破壞了原始現(xiàn)場(chǎng)的面貌。4原始痕跡物證大部分毀滅，現(xiàn)場(chǎng)勘查難度大由于常見(jiàn)的可用于證明火勢(shì)蔓延路線、起火點(diǎn)和火災(zāi)原因的痕跡物證(如燒損、煙熏、炭化、灰化、倒塌、火源殘?bào)w、最初著火物質(zhì)等痕跡物證)絕大部分遭到嚴(yán)重破壞，這就大大增加了火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)勘查的難度。因此，對(duì)于嚴(yán)重?zé)龤У幕馂?zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘查時(shí)，就不能按照常規(guī)的勘查方法去尋找一般火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)中常見(jiàn)的痕跡物證，而要尋找火災(zāi)中不易被破壞且證明作用強(qiáng)的那些痕跡物證，通過(guò)鑒定發(fā)現(xiàn)它們的特

5、征及證明作用，并以此為依據(jù)進(jìn)一步分析火勢(shì)蔓延方向、確定起火點(diǎn)。目前，我國(guó)建筑主要是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。建筑火災(zāi)發(fā)生之后，混凝土的表面會(huì)形成開(kāi)裂、起鼓、脫落、露筋、熔結(jié)、彎曲和折斷等物理變化和化學(xué)組成的變化，這些變化是混凝土在火場(chǎng)中受熱溫度高低和作用時(shí)間長(zhǎng)短的具體反映。在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)勘查中，可以根據(jù)火場(chǎng)混凝土的物理性質(zhì)和化學(xué)組成的變化程度去判斷火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)中不同部位的溫度。根據(jù)不同部位的溫度進(jìn)而判斷火勢(shì)傳播的方向和路線，最終查明起火點(diǎn)和起火原因。

6、一、混凝土的構(gòu)成一、混凝土的構(gòu)成混凝土是由水泥、粗細(xì)骨料(碎石或卵石及硅質(zhì)砂)和水混合而形成的一種人造石材，為了增大混凝土的抗拉強(qiáng)度，加入鋼筋形成鋼筋混凝土。混凝土、鋼筋混凝土和水泥砂漿飾面之間只是骨料有所不同，其凝結(jié)過(guò)程和在火場(chǎng)中被燒后發(fā)生的物理、化學(xué)變化是相同的，這種凝結(jié)過(guò)程和在火場(chǎng)中的變化都是凝膠材料水泥在起作用。水泥是以硅酸鈣為主要成分，加以適量的石膏磨細(xì)而成。我國(guó)的水泥按原料的來(lái)源不同可分為普通水泥(P)、礦渣水泥(K)

7、、火山灰水泥(H)，水泥的性質(zhì)和它的礦物組成之間存在著一定的關(guān)系。混凝土顏色的變化只與加熱溫度有關(guān)，而與加熱時(shí)間關(guān)系不大；混凝土外形變化從700℃開(kāi)始現(xiàn)象明顯，隨著溫度升高變化越來(lái)越大。當(dāng)在900～1000℃下加熱，由于溫度達(dá)到800℃以上時(shí)，骨料開(kāi)始分解，混凝土外形基本破壞而粉化?；炷良訜岬狡茐臏囟群?，恒溫加熱時(shí)間越長(zhǎng)，破壞越大。如果達(dá)不到破壞溫度，盡管恒溫加熱時(shí)間很長(zhǎng)，也不能使混凝土破壞。表2礦渣水泥混凝土顏色、外形變化與加熱

8、溫度、時(shí)間的關(guān)系礦渣水泥混凝土顏色、外形變化與加熱溫度、時(shí)間的關(guān)系溫度(℃)時(shí)間(min)顏色外形變化情況30紅無(wú)變化60紅無(wú)變化50090紅無(wú)變化30粉紅無(wú)變化60粉紅無(wú)變化60090粉紅無(wú)變化30粉紅偏灰無(wú)變化60粉紅偏灰無(wú)變化70090粉紅偏灰角有少量脫落30粉紅偏灰無(wú)變化邊開(kāi)始有少量脫落60粉紅偏灰無(wú)變化邊脫落80090粉紅偏灰無(wú)變化面局部有少量脫落30灰白全部裂開(kāi)并有部分脫落60灰白面大部分脫落90090灰白面全部脫落30

9、淺黃面全部脫落60淺黃面全部脫落并部分粉化100090淺黃面全部脫落并粉化33根據(jù)混凝土表面強(qiáng)度變化判定火場(chǎng)溫度根據(jù)混凝土表面強(qiáng)度變化判定火場(chǎng)溫度混凝土隨著受熱溫度的升高，其強(qiáng)度將不斷降低。如果受熱時(shí)間比較短，溫度比較低時(shí)，外形還未發(fā)生變化，眼睛無(wú)法看出各部位受熱溫度的差別及強(qiáng)度的變化。但當(dāng)混凝土受熱溫度不同時(shí)，其表面硬度會(huì)發(fā)生變化，這種變化可以借助儀器測(cè)量出來(lái)。(1)測(cè)定回彈值回彈儀檢測(cè)作為一種非破損檢測(cè)技術(shù)，在常溫下可以用