高溫對建筑混凝土材料抗震抗壓的作用及相關措施

李海艷

萬寧嘉德興盛建材有限責任公司 海南萬寧 571500

在一般情況下，混凝土材料具有較多優勢，如價格低、抗震性能高、抗壓強度高等，因此該材料被廣泛應用于土木工程。但結合以往施工經驗發現，在混凝土施工中，若溫度條件發生較大變化，則混凝土的性能質量也會隨之變化，且混凝土出現裂縫的幾率上升。基于此，下面就對高溫條件下混凝土抗壓抗震性能的變化問題做具體。

1 高溫下混凝土結構抗壓強度變化

按照一定標準選取適量的混凝土材料，將混凝土材料分別置于1200C、3800C、5900C以及7800C的溫度環境中，觀察混凝土結構強度變化。為保證試驗結果的客觀性與科學性，將每組材料的試驗時間統一確定為8小時。并在完成高溫條件下的試驗后將混凝土材料做自然冷卻處理，在這過程中也觀察混凝土材料性能質量變化。

本次試驗結果如下：在不同的溫度條件下，混凝土試件的破壞形態基本為縱向破壞。當混凝土材料處于120攝氏度的溫度條件下時，混凝土受到的破壞程度類似于在普通情況下受到的破壞程度，且在荷載不斷增加的情況下，試件并沒有出現降低裂縫現象[1]。隨著應力的增加，試件上開始出現斜裂縫，混凝土試件的承載力也隨之降低。當混凝土材料處于380攝氏度以及590攝氏度這一溫度范圍內時，混凝土試件的受破壞形態呈縱向分布，也是有斜裂縫開始出現，其隨著時間的推移，裂縫的寬度、深度均不斷增加。當超過材料最大應力時，開始出現貫通式斜裂縫，混凝土試件的承載力大大降低。當混凝土試件處于780攝氏度的溫度條件下時，破壞速度、程度明顯加重，混凝土試件上出現許多裂縫，且裂縫數量隨時間的增加而增加。當溫度應力達到一定程度時，混凝土試件內部開始出現貫通斜裂縫，混凝土承載力大大減小[2]。

2 高溫下混凝土材料抗震性能變化

為了了解高溫條件下混凝土材料的抗震性能會發生怎樣變化，模擬出一種靜力加載試驗。采用位移計確定頂柱之外的位移以及柱底位移；采用MTS系統自動獲取柱頂處加載力方向的水平位移。箍筋尺寸為2．5mm＊3mm；縱筋尺寸為4．5mm＊5mm。做好以上工作后，開始對混凝土材料進行高溫試驗，依舊將混凝土試件置于不同的溫度條件下，設置一定時間。觀察并分析混凝土材料的抗震性能會發生怎樣變化。從混凝土試件的骨架曲線中可以看出，當軸壓比逐漸增大時，混凝土材料試件峰值荷載所引起的變形逐漸變小。當混凝土試件受到的溫度不斷升高且軸壓比不斷增大的情況下，混凝土試件在極限值時的最大變形量減小，且骨架曲線的下滑速度加快。根據相關試驗可知，在高溫作用下，若混凝土試件的剪跨比不斷增加，試件的承載力會逐步減少。在軸壓比逐漸增大且外部溫度開始升高時，混凝土試件的延性減小，試件截面的轉動能力減弱。在高溫條件下，混凝土試件的承載能力受軸壓影響，軸壓比上升時，試件承載能力會相應減小，但當軸壓比增加到一定程度時，試件承載能力將不再持續減弱[3]。

3 高溫對建筑混凝土材料抗震抗壓的作用分析

綜合以上分析可知，溫度是影響建筑混凝土材料抗震抗壓性能的重要因素，具體如：溫度會直接影響混凝土材料與混凝土試件的抗壓強度。當混凝土試件守火溫度升高時，混凝土試件的強度會逐漸降低。但在一定溫度范圍內，如當溫度低于380攝氏度時，混凝土材料抗壓性能雖會有所變化但是變化不大；而當溫度大于380攝氏度時，混凝土材料的抗壓性能會明顯減弱。除溫度影響混凝土材料抗壓性能外，材料受火后的冷卻處理也會對混凝土試件的抗壓強度產生一定影響。如在開始冷卻的最初3天，混凝土強度下降明顯；但隨著時間的延長，混凝土抗壓強度下降速度不但會減緩而且會呈現出一個上升趨勢。當受到高溫的影響，且對混凝土試件做反復加載處理后，混凝土試件的破壞形態呈現出剪切型、脆性破壞特征。且在位移角超出一定范圍后，混凝土試件上會出現X裂縫，混凝土試件的抗震性能也隨之降低[4]。

4 結語

綜上所述，溫度是影響建筑混凝土材料抗震抗壓性能的重要因素，在高溫條件下，混凝土材料的抗壓強度、抗震性能明顯下降，混凝土出現裂縫的幾率上升。

為此，在建筑工程施工過程中，單位要能加強對溫度條件的控制與對混凝土材料的防護，最大限度降低溫度對混凝土材料的影響，確保混凝土抗壓抗震性能達到工程施工要求。具體而言，在對溫度因素的控制方面，施工單位可采取以下措施：施工時利用冷水或冷氣進行內部降溫，有效降低混凝土內外部溫差，防止裂縫產生。施工時采用分層、分塊澆筑的方式來減少混凝土內部熱量聚集，促進混凝土內部熱量散發，降低溫度應力，防止裂縫產生。進行混凝土澆筑施工時，可根據工程實際情況預留出必要的溫度伸縮縫，利用溫度伸縮縫減少溫度應力，降低混凝土裂縫出現幾率。施工結束后及時開展養護工作，在高溫條件下做好做好防曬措施，防止混凝土長期暴露在高溫環境中。最后，在開展相關混凝土澆筑、振搗等施工時，應盡量避開高溫天氣，如果環境溫度過高，可通過必要的人工措施降低混凝土澆筑時的環境溫度。如通過預冷骨料的方式，有效降低澆筑時的溫度，確保混凝土性能質量不會發生過大變化。