高温对建筑混凝土材料抗震抗压的作用及相关措施

李海艳

万宁嘉德兴盛建材有限责任公司 海南万宁 571500

在一般情况下，混凝土材料具有较多优势，如价格低、抗震性能高、抗压强度高等，因此该材料被广泛应用于土木工程。但结合以往施工经验发现，在混凝土施工中，若温度条件发生较大变化，则混凝土的性能质量也会随之变化，且混凝土出现裂缝的几率上升。基于此，下面就对高温条件下混凝土抗压抗震性能的变化问题做具体。

1 高温下混凝土结构抗压强度变化

按照一定标准选取适量的混凝土材料，将混凝土材料分别置于1200C、3800C、5900C以及7800C的温度环境中，观察混凝土结构强度变化。为保证试验结果的客观性与科学性，将每组材料的试验时间统一确定为8小时。并在完成高温条件下的试验后将混凝土材料做自然冷却处理，在这过程中也观察混凝土材料性能质量变化。

本次试验结果如下：在不同的温度条件下，混凝土试件的破坏形态基本为纵向破坏。当混凝土材料处于120摄氏度的温度条件下时，混凝土受到的破坏程度类似于在普通情况下受到的破坏程度，且在荷载不断增加的情况下，试件并没有出现降低裂缝现象[1]。随着应力的增加，试件上开始出现斜裂缝，混凝土试件的承载力也随之降低。当混凝土材料处于380摄氏度以及590摄氏度这一温度范围内时，混凝土试件的受破坏形态呈纵向分布，也是有斜裂缝开始出现，其随着时间的推移，裂缝的宽度、深度均不断增加。当超过材料最大应力时，开始出现贯通式斜裂缝，混凝土试件的承载力大大降低。当混凝土试件处于780摄氏度的温度条件下时，破坏速度、程度明显加重，混凝土试件上出现许多裂缝，且裂缝数量随时间的增加而增加。当温度应力达到一定程度时，混凝土试件内部开始出现贯通斜裂缝，混凝土承载力大大减小[2]。

2 高温下混凝土材料抗震性能变化

为了了解高温条件下混凝土材料的抗震性能会发生怎样变化，模拟出一种静力加载试验。采用位移计确定顶柱之外的位移以及柱底位移；采用MTS系统自动获取柱顶处加载力方向的水平位移。箍筋尺寸为2．5mm＊3mm；纵筋尺寸为4．5mm＊5mm。做好以上工作后，开始对混凝土材料进行高温试验，依旧将混凝土试件置于不同的温度条件下，设置一定时间。观察并分析混凝土材料的抗震性能会发生怎样变化。从混凝土试件的骨架曲线中可以看出，当轴压比逐渐增大时，混凝土材料试件峰值荷载所引起的变形逐渐变小。当混凝土试件受到的温度不断升高且轴压比不断增大的情况下，混凝土试件在极限值时的最大变形量减小，且骨架曲线的下滑速度加快。根据相关试验可知，在高温作用下，若混凝土试件的剪跨比不断增加，试件的承载力会逐步减少。在轴压比逐渐增大且外部温度开始升高时，混凝土试件的延性减小，试件截面的转动能力减弱。在高温条件下，混凝土试件的承载能力受轴压影响，轴压比上升时，试件承载能力会相应减小，但当轴压比增加到一定程度时，试件承载能力将不再持续减弱[3]。

3 高温对建筑混凝土材料抗震抗压的作用分析

综合以上分析可知，温度是影响建筑混凝土材料抗震抗压性能的重要因素，具体如：温度会直接影响混凝土材料与混凝土试件的抗压强度。当混凝土试件守火温度升高时，混凝土试件的强度会逐渐降低。但在一定温度范围内，如当温度低于380摄氏度时，混凝土材料抗压性能虽会有所变化但是变化不大；而当温度大于380摄氏度时，混凝土材料的抗压性能会明显减弱。除温度影响混凝土材料抗压性能外，材料受火后的冷却处理也会对混凝土试件的抗压强度产生一定影响。如在开始冷却的最初3天，混凝土强度下降明显；但随着时间的延长，混凝土抗压强度下降速度不但会减缓而且会呈现出一个上升趋势。当受到高温的影响，且对混凝土试件做反复加载处理后，混凝土试件的破坏形态呈现出剪切型、脆性破坏特征。且在位移角超出一定范围后，混凝土试件上会出现X裂缝，混凝土试件的抗震性能也随之降低[4]。

4 结语

综上所述，温度是影响建筑混凝土材料抗震抗压性能的重要因素，在高温条件下，混凝土材料的抗压强度、抗震性能明显下降，混凝土出现裂缝的几率上升。

为此，在建筑工程施工过程中，单位要能加强对温度条件的控制与对混凝土材料的防护，最大限度降低温度对混凝土材料的影响，确保混凝土抗压抗震性能达到工程施工要求。具体而言，在对温度因素的控制方面，施工单位可采取以下措施：施工时利用冷水或冷气进行内部降温，有效降低混凝土内外部温差，防止裂缝产生。施工时采用分层、分块浇筑的方式来减少混凝土内部热量聚集，促进混凝土内部热量散发，降低温度应力，防止裂缝产生。进行混凝土浇筑施工时，可根据工程实际情况预留出必要的温度伸缩缝，利用温度伸缩缝减少温度应力，降低混凝土裂缝出现几率。施工结束后及时开展养护工作，在高温条件下做好做好防晒措施，防止混凝土长期暴露在高温环境中。最后，在开展相关混凝土浇筑、振捣等施工时，应尽量避开高温天气，如果环境温度过高，可通过必要的人工措施降低混凝土浇筑时的环境温度。如通过预冷骨料的方式，有效降低浇筑时的温度，确保混凝土性能质量不会发生过大变化。