一种火灾后混凝土构件表面灼着温度现场检测鉴定方法

技术领域

本发明涉及一种火灾后混凝土构件表面灼着温度现场检测鉴定方法。

背景技术

火灾后混凝土需要进行加固修复设计，就必须通过检测鉴定，取得一些重要的技术参数。其中，混凝土构件表面灼着温度是相当重要的技术指标。中国工程建设标准化协会标准CECS 252-2009《火灾后建筑结构鉴定标准》附录E给出了混凝土构件在标准升温条件下温度场实用曲线图，根据曲线图，只要知道混凝土构件表面灼着温度，就可以求出不同深度的火灾影响温度，进而根据附录F求出混凝土强度折减系数、根据附录G求出钢筋强度折减系数、根据附录H求出钢筋与混凝土粘结强度折减系数，为加固修复设计提供技术依据。因此，检测鉴定火灾后混凝土构件表面灼着温度是一项非常重要的工作。

现有技术中，用于检测火灾后混凝土构件表面灼着温度的方法有多种，文献《火灾后混凝土结构损伤检测技术与发展》（何春丽，河南建材，2013（5）：9-11）、中国工程建设标准化协会标准CECS 252-2009《火灾后建筑结构鉴定标准》作了汇总，简介如下：（1）表观检测法。观察颜色、裂缝等外观情况，推测混凝土火灾影响温度。该检测方法的不足之处：只能作为其他方法辅助手段，无法在现场进行大规模定量检测鉴定。（2）电镜分析法。采用电镜观察分析火灾后混凝土的物相组成，推定混凝土变化实质，为检测鉴定混凝土火灾影响温度提供信息。该方法的不足之处：仪器贵重，检测环境要求高，由于是取样微量检测，取样的代表性和均匀性受到限制，无法在现场进行大规模定量检测鉴定；（3）热发光法。取混凝土中的石英颗粒，进行热发光量测量，推定其受热上限温度。该检测方法的不足之处：仪器昂贵，检测环境要求高，只能推定受热上限温度，无法在现场进行大规模定量检测鉴定；（4）化学分析法。主要是检测混凝土中的残留结合水和温度之间的关系，得出混凝土构件的温度梯度和强度损失。该方法的不足之处：由于是取样微量检测，取样的代表性和均匀性受到限制，无法在现场进行大规模定量检测鉴定；（5）X射线衍射法。根据火灾后混凝土的物相组成，推定混凝土经历了哪些变化，为检测鉴定混凝土火灾影响温度提供信息。该方法的不足之处：仪器贵重，检测环境要求高，由于是取样微量检测，取样的代表性和均匀性受到限制，无法在现场进行大规模定量检测鉴定；（6）数值模拟法。利用有限元分析软件进行数值模拟，推测混凝土火灾影响温度，该方法的不足之处：需输入一些经验的边界条件和参数，只能作为其他方法的辅助手段。

综上所述，目前尚无火灾后混凝土构件表面灼着温度现场定量检测鉴定方法，故需要进行创新设计。

发明内容

本发明提出了一种设计合理、数据准确、实用方便的火灾后混凝土构件表面灼着温度现场检测鉴定方法，该方法能够解决目前尚无火灾后混凝土构件表面灼着温度现场定量检测鉴定方法的问题。

本发明采用的技术方案是：一种火灾后混凝土构件表面灼着温度现场检测鉴定方法，包括以下步骤：（1）制槽：采用钢筋探测仪，确定火灾后混凝土构件中钢筋位置；采用手提混凝土切割机，避开钢筋，在混凝土构件的火灾影响区域和附近未受火灾影响区域，分别割制3个凹槽；（2）检测单个最大分离荷载值：采用分体式法兰分离器，连接安装手动液压泵，分离头伸进凹槽内，其中一个分离头外侧连接有金属压头；手动液压泵加压，使金属压头挤压凹槽侧壁混凝土至破坏，记录最大分离荷载值；（3）检测多个最大分离荷载值：重复步骤（1）~（2），分别记录火灾影响区域和附近未受火灾影响区域的多个最大分离荷载值；（4）计算火灾影响区域分离荷载推定值：以3个火灾影响区域最大分离荷载值的平均值作为火灾影响区域分离荷载推定值；当3个最大分离荷载值的极大值和极小值与中间值之差的绝对值均超过中间值的15%时，重复步骤（1）~（2），加测2个最大分离荷载值，以5个最大分离荷载值的平均值作为火灾影响区域分离荷载推定值；（5）计算附近未受火灾影响区域分离荷载推定值：以3个附近未受火灾影响区域最大分离荷载值的平均值作为火灾影响区域分离荷载推定值；当3个最大分离荷载值的极大值和极小值与中间值之差的绝对值均超过中间值的15%时，重复步骤（1）~（2），加测2个最大分离荷载值，以5个最大分离荷载值的平均值作为附近未受火灾影响区域分离荷载推定值；（6）计算比值：以火灾影响区域分离荷载推定值为分子，附近未受火灾影响区域分离荷载推定值为分母，求出比值；（7）计算火灾后混凝土构件表面灼着温度：依据中国工程建设标准化协会标准CECS 252-2009《火灾后建筑结构鉴定标准》表F.0.1-2、F.0.1-3，采用插入法计算火灾后混凝土构件表面灼着温度。

进一步，所述步骤（1）凹槽，为弓形体，其在侧面上的投影为弓形，矢高不小于30mm，弦长不小于90mm；在表面投影为矩形；在端面投影为矩形。

进一步，所述步骤（2）金属压头，由直径30mm的圆柱体沿纵轴切割而成，纵切面与混凝土构件表面同一平面；所述金属压头一端与凹槽侧壁接触，另一端端面重心位置通过球形支座与分离头连接；所述分离头宽度不小于30mm，伸进凹槽内深度不小于15mm。

本发明的有益效果：（1）把现有标准规定的火灾后无法定量检测的抗压强度比值，转化为火灾后可以进行定量检测的最大分离荷载值比值，再依据标准计算火灾后混凝土构件表面灼着温度，设计路线科学；（2）在混凝土构件火灾影响区域和附近未受火灾影响区域，直接求出最大分离荷载值，消除了系统误差，准确性高；（3）不需要高端检测设备，所需仪器设备均购置加工方便，实用性强；（4）解决了目前尚无火灾后混凝土构件表面灼着温度现场定量检测鉴定方法的问题，大幅度提高了劳动效率。

附图说明

图1是本发明的主视示意图。

图2是本发明的A-A截面示意图。

图3是本发明的B-B截面示意图。

图4是本发明的分体式法兰分离器图片。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

实施例一。

参照图1-4，一种火灾后混凝土构件表面灼着温度现场检测鉴定方法，包括以下步骤：（1）采用钢筋探测仪，确定水冷却火灾后混凝土构件7中钢筋位置；采用手提混凝土切割机，安装110mm金刚石切割片，避开钢筋，在混凝土构件7的火灾影响区域和附近未受火灾影响区域，分别割制3个凹槽1；（2）采用分体式法兰分离器2，连接安装手动液压泵3，分离头4伸进凹槽1内，其中一个分离头4外侧连接有金属压头5；手动液压泵3加压，使金属压头5挤压凹槽1侧壁混凝土至破坏，记录最大分离荷载值；（3）重复步骤（1）~（2），分别记录火灾影响区域和附近未受火灾影响区域的多个最大分离荷载值；（4）以3个火灾影响区域最大分离荷载值的平均值作为火灾影响区域分离荷载推定值；（5）以3个附近未受火灾影响区域最大分离荷载值的平均值作为火灾影响区域分离荷载推定值；（6）以火灾影响区域分离荷载推定值为分子，附近未受火灾影响区域分离荷载推定值为分母，求出比值；（7）依据中国工程建设标准化协会标准CECS 252-2009《火灾后建筑结构鉴定标准》表F.0.1-3，采用插入法计算火灾后混凝土构件7表面灼着温度。

结果见表1。

表1

本实施例所述步骤（1）凹槽1，为弓形体，其在侧面上的投影为弓形，矢高30mm，弦长90mm；在表面投影为矩形；在端面投影为矩形。

本实施例所述步骤（2）金属压头5，由直径30mm的圆柱体沿纵轴切割而成，纵切面与混凝土构件7表面同一平面；所述金属压头5一端与凹槽1侧壁接触，另一端端面重心位置通过球形支座6与分离头4连接；所述分离头4宽度30mm，伸进凹槽1内深度15mm。

实施例二。

参照图1-4，一种火灾后混凝土构件表面灼着温度现场检测鉴定方法，包括以下步骤：（1）采用钢筋探测仪，确定自然冷却火灾后混凝土构件7中钢筋位置；采用手提混凝土切割机，安装110mm金刚石切割片，避开钢筋，在混凝土构件7的火灾影响区域和附近未受火灾影响区域，分别割制3个凹槽1；（2）采用分体式法兰分离器2，连接安装手动液压泵3，分离头4伸进凹槽1内，其中一个分离头4外侧连接有金属压头5；手动液压泵3加压，使金属压头5挤压凹槽1侧壁混凝土至破坏，记录最大分离荷载值；（3）重复步骤（1）~（2），分别记录火灾影响区域和附近未受火灾影响区域的多个最大分离荷载值；（4）3个火灾影响区域最大分离荷载值的极大值和极小值与中间值之差的绝对值均超过中间值的15%时，重复步骤（1）~（2），加测2个最大分离荷载值，以5个最大分离荷载值的平均值作为火灾影响区域分离荷载推定值；（5）3个附近未受火灾影响区域最大分离荷载值的极大值和极小值与中间值之差的绝对值均超过中间值的15%时，重复步骤（1）~（2），加测2个最大分离荷载值，以5个最大分离荷载值的平均值作为附近未受火灾影响区域分离荷载推定值。（6）以火灾影响区域分离荷载推定值为分子，附近未受火灾影响区域分离荷载推定值为分母，求出比值；（7）依据中国工程建设标准化协会标准CECS 252-2009《火灾后建筑结构鉴定标准》表F.0.1-2，采用插入法计算火灾后混凝土构件7表面灼着温度。

结果见表2。

表2

本实施例所述步骤（2）凹槽1，为弓形体，其在侧面上的投影为弓形，矢高30mm，弦长90mm；在表面投影为矩形；在端面投影为矩形。

本实施例所述步骤（3）金属压头5，由直径30mm的圆柱体沿纵轴切割而成，纵切面与混凝土构件7表面同一平面；所述金属压头5一端与凹槽1侧壁接触，另一端端面重心位置通过球形支座6与分离头4连接；所述分离头4宽度30mm，伸进凹槽1内深度15mm。