Resistenza al fuoco della struttura in calcestruzzo

Dopo aver letto questo articolo imparerai a conoscere la resistenza al fuoco della struttura in calcestruzzo.

Un elemento concreto di costruzione, quando sottoposto a fuoco, subisce una graduale riduzione di resistenza e rigidità. La resistenza al fuoco di un elemento di costruzione è espressa come il tempo in cui l'elemento resiste a qualsiasi cambiamento o danno o scheggiatura.

I fattori che influenzano la resistenza al fuoco delle strutture in calcestruzzo sono:

un. Dimensioni e forma dell'elemento,

b. Tipo di cemento,

c. Tipo di rinforzo,

d. Fornitura di copertura protettiva in calcestruzzo per il rinforzo,

e. Carico supportato e

f. Condizioni di moderazione.

Spalling di calcestruzzo a temperature elevate:

Rapidi tassi di riscaldamento, grandi tensioni di compressione o elevati livelli di umidità (oltre il 5% in volume o dal 2% al 3% in massa di calcestruzzo denso) possono provocare scheggiature del rivestimento in calcestruzzo a temperature elevate, in particolare per spessori che vanno da 40 mm a 50 mm . Tale scheggiatura può compromettere le prestazioni esponendo il rinforzo al fuoco o riducendo l'area della sezione trasversale del calcestruzzo.

Il calcestruzzo costituito da aggregato di pietra calcarea è meno suscettibile alla scheggiatura rispetto al calcestruzzo prodotto da aggregati contenenti una percentuale maggiore di silice, ad esempio pietra focaia, quarziti e graniti. Calcestruzzo fatto di aggregati leggeri prodotti raramente.

Protezione contro la scheggiatura:

Le misure in qualsiasi metodo per determinare la resistenza al fuoco dove la perdita di copertura può mettere in pericolo l'elemento strutturale dovrebbero essere prese per evitare che si verifichi.

Misure accettabili:

un. Finitura applicata a mano o spray, vermiculite, ecc.,

b. La fornitura di un controsoffitto come barriera antincendio,

c. L'uso di aggregati leggeri, e

d. L'uso dell'acciaio di trazione sacrificale.

Metodi di fornitura di copertura protettiva:

La resistenza al fuoco di un elemento di struttura o combinazione di elementi deve essere determinata da uno dei seguenti tre metodi:

un. Metodo 1, Dati tabulati - questo è generalmente applicato in quanto può essere determinato facilmente dai dati tabulati disponibili in codice BS o IS.

b. Metodo 2, Fire test: richiede una preparazione elaborata e un laboratorio ben attrezzato.

c. Calcoli di ingegneria antincendio - possono essere applicati solo in casi ristretti.

Fattori da considerare nel determinare la resistenza al fuoco:

io. Aggregato:

un. Calcestruzzo denso:

Aggregati calcarei e aggregati silicei di carattere, ad esempio, selce, quarziti e graniti - questi sono più vulnerabili al calore.

b. Calcestruzzo leggero:

Gli aggregati in argille e scisti sinterizzate in pfc ecc., Offrono una migliore resistenza al calore.

ii. Copertura per rinforzo principale :

La copertura deve fornire una protezione duratura al rinforzo da entrambi gli attacchi di fuoco e ambientali. La scelta dello spessore dovrebbe essere sulla base del più oneroso. Qui 'copertura' è la distanza tra la faccia riscaldata più vicina del calcestruzzo e il rinforzo principale o un valore medio che prende in considerazione tutti i rinforzi.

Protezione aggiuntiva:

Dove l'intonaco o la fibra spruzzata sono usati come finitura applicata ad altri elementi, si può presumere che l'isolamento termico fornito sia almeno equivalente allo stesso spessore del calcestruzzo. Tali finiture possono, quindi, essere utilizzate per rimediare a carenze nello spessore della copertura.

Una protezione aggiuntiva non superiore a 45 mm di spessore come mezzo per fornire un'efficace copertura al rinforzo in acciaio può essere fornita seguendo le linee guida come di seguito:

Lo spessore del rivestimento per il rinforzo per la resistenza al fuoco dipende dal tipo di aggregato utilizzato, dalla dimensione dell'elemento e dalla durata della resistenza richiesta per essere efficace.

La copertura minima consigliata per i diversi tipi di membri in luoghi diversi in considerazione di altri fattori variabili può essere ottenuta dal codice BS / IS.

Riparazioni di strutture RCC danneggiate a causa di incendi:

Una struttura danneggiata si trova solitamente con calcestruzzo scheggiato e ciò si verifica principalmente quando la copertura del rinforzo principale non è stata specificata o lo spessore del rivestimento era adeguato ma non sono stati forniti rinforzi sacrificali aggiuntivi o il periodo di resistenza al fuoco specificato per la copertura fornita è stato superato.

Tuttavia, in tali casi, la prima necessità è di effettuare un'indagine approfondita sulla struttura danneggiata e raccogliere quante più informazioni dal sito e dalla località.

Le informazioni dovrebbero quindi essere risolte e ulteriori indagini fatte per ricostruire il caso e accertare quanto segue:

io. Durata dell'incendio; qui va tenuto presente che il fuoco nella zona potrebbe durare per un periodo più lungo; ma il singolo membro potrebbe essere stato sotto l'influenza del fuoco per un periodo molto più breve. È necessario stabilire la durata dell'incendio sulla superficie di ciascun membro.

ii. Se si è verificata la scheggiatura, è necessario misurare lo spessore della scheggiatura del calcestruzzo di ciascun membro.

iii. Dovrebbe essere definitivamente accertato, se la profondità della scheggiatura fosse penetrata nel cemento oltre la copertura.

iv. La resistenza del calcestruzzo deve essere valutata testando il cemento armato dopo aver rimosso il calcestruzzo scheggiato e sfuso.

v. Deve essere accertato definitivamente, se il gel cementizio del calcestruzzo era ancora vivo o è stato distrutto. Se distrutto, la profondità del calcestruzzo con gel di cemento danneggiato deve essere stabilita per la rimozione.

Il calcestruzzo colpito da alte temperature ha generalmente una sfumatura giallastra, che è un'indicazione del calcestruzzo interessato. A causa dell'evaporazione dell'acqua gel, il calcestruzzo diventa spugnoso.

VI. Se il rinforzo è esposto a causa della scheggiatura, è necessario accertare la resistenza dell'acciaio. Un pezzo di acciaio lungo circa 300 mm può essere estratto e inviato al laboratorio per accertare la resistenza attuale.

Al ricevimento delle informazioni, il cemento fino alla profondità del gel di cemento è stato danneggiato o sospettato di essere danneggiato deve essere rimosso e la superficie pulita correttamente.

Se si riscontra che l'acciaio ha mantenuto una resistenza del 90%, il calcestruzzo danneggiato con copertura può essere ristabilito con cemento epossidico o polimerico dopo aver applicato la vernice epossidica o polimerica sulla superficie esistente. La copertura deve essere ristabilita come richiesto come da dati tabulati e, se necessario, può essere fornito un rinforzo sacrificale come richiesto con un rinforzo nominale di 6 mm di diametro. barre di ms.

Tuttavia, se il calcestruzzo è stato danneggiato in modo irreparabile, cioè il gel di cemento della struttura danneggiata in piedi ha subito distruzione o l'acciaio ha perso forza, la struttura dovrà essere demolita e sostituita.

Durante l'uso di resina epossidica o polimero in riparazione, dovrebbe essere utilizzato sulla specifica suggerenza e sulle specifiche fornite dal produttore in considerazione delle informazioni ottenute. I dati disponibili riguardanti la struttura danneggiata dovrebbero essere messi a loro disposizione per raccomandare una specifica corretta per l'utilizzo delle sostanze chimiche che potrebbero essere necessarie.