隧道火災(zāi)對襯砌混凝土耐久研究

1、,隧道火災(zāi)對襯砌砼力學(xué)特性試驗(yàn)研究,,匯報(bào)人： 黃天成專業(yè)： 建筑與土木工程,,,Contents,目錄,,,,隧道火災(zāi)簡介,火災(zāi)高溫后隧道襯砌混凝土力學(xué)特性試驗(yàn),提高隧道襯砌耐火性的方法,Part 01,隧道火災(zāi)簡介,一、國內(nèi)公路隧道火災(zāi)主要情況,,why,火災(zāi)發(fā)生的空間上：,,火災(zāi)發(fā)生的時(shí)間上：,,1、隧道火災(zāi)的原因：,1、車輛本身故障引發(fā)火災(zāi)2、車輛撞擊起火3、車輛上的貨物引起火災(zāi)（晉濟(jì)高速巖后隧道）,,2、隧道火災(zāi)

2、的特點(diǎn)：,,快速處置難度大,事故處置要求高,,煙霧擴(kuò)散快、毒性大,營救、疏散難度大,,處置時(shí)間長，組織指揮難度大,,,,3、隧道火災(zāi)導(dǎo)致的后果（153起事故）：,,,晉濟(jì)高速巖后隧道火災(zāi)情況,,法國勃朗峰隧道火災(zāi)情況,Part 02,高溫后隧道襯砌混凝土力學(xué)特性試驗(yàn),,1、試驗(yàn)的目的： 對不同強(qiáng)度等級的混凝土(C10,C20,C30,C40)，在不同溫度控制(100~700℃ )的火災(zāi)高溫后單軸受壓力學(xué)性能進(jìn)行了研究。 研

3、究高溫后混凝土殘余抗壓強(qiáng)度，對于火災(zāi)后混凝土結(jié)構(gòu)的損傷評估及鑒定加固具有重要意義。,2.試驗(yàn)的材料：,試件：(C10,C20,C30,C40)四種強(qiáng)度等級的混凝土；尺寸：150mm×150mm×150mm；,,3、試驗(yàn)設(shè)備,XRMF-X9型高效節(jié)能馬弗爐,萬能試驗(yàn)機(jī),,4、試驗(yàn)現(xiàn)象：,主要表現(xiàn):1、水汽：加溫過程中的水汽溢出； 2、顏色：高溫后混凝土立方體試件表面顏色發(fā)生變化；

4、 3、裂縫：試件產(chǎn)生不同程度的裂紋裂縫。 4、刺激性氣味；,水汽溢出現(xiàn)象：,1、試件被加熱至100℃~150℃時(shí)，馬弗爐的排氣口有較少水汽； 2、加熱至 200℃~400℃時(shí)，馬弗爐內(nèi)有大量的水汽產(chǎn)生，并伴有刺激性氣味； 3、加熱至500℃左右，基本無水汽溢出；,1、加熱至300℃后，試件表面顏色基本無變化 2、加熱至400℃及以上

5、時(shí)，試件在取出時(shí)表面呈淡白色，自然冷過程后，呈現(xiàn)出不同程度的紅色。 3、試件加熱至400℃左右時(shí)，有輕微的爆裂聲，溫度越高，響聲越頻繁。試件表面有細(xì)微顆粒脫落，少量細(xì)微裂紋產(chǎn)生。 4、加熱至600℃-700℃時(shí)，試件邊角有明顯脫落，裂縫較多且連通。,高溫后混凝土的表面特征（顏色+裂紋）：,,C10混凝土高溫后表面特征,,4、試驗(yàn)結(jié)論,圖一 高溫后混凝土抗壓強(qiáng)度與溫度的關(guān)系曲線,試驗(yàn)結(jié)果分析：,1、高溫作用C10~C40混凝土立

6、方體殘余抗壓強(qiáng)度變化規(guī)律基本一致； 2、在400℃以前變化幅度較小，超過400℃殘余抗強(qiáng)度明顯下降。其中，C10砼在400℃以后強(qiáng)度驟降（斜率），而C20，C30及C40混凝土強(qiáng)度下降較均勻。,,砼立方塊相對抗壓強(qiáng)度與溫度的關(guān)系曲線,1、 T= 100℃時(shí)，fcuT/fcu= 0.82-0.95；2、 T= 200℃時(shí)，fcuT/fcu= 0.89-1.06；3、 T=600℃時(shí)， fcuT/fcu= 0.33-0.54；

7、 T=700℃時(shí)， fcuT/fcu= 0.30-0.35；溫度越高，混凝土抗壓強(qiáng)度降低越快；,混凝土強(qiáng)度下降的原因：1、混凝土材料（骨料和水泥）結(jié)合處，原生裂紋中的水分蒸發(fā)，空隙壓力減小，加載作用下，裂縫擴(kuò)展導(dǎo)致強(qiáng)度下降。2、高溫作用下，水泥砂漿粘結(jié)力大大降低，加劇混凝土承載力下降；,Part 03,提高隧道襯砌耐火性的方法,1,利用噴水降溫防護(hù)的方法,,,,,2,利用防火材料隔熱防護(hù)的方法,3,改善混凝土性能的防護(hù)方法,4