前言

    一般说来，新技术的开发是为了取得一定的技术进步。然而，任何技术在熟练应用之前，都必须确定它的局限性。

    在本世纪，建筑的安全责任已由建筑业中的很多人分担，这可能是新材料和施工方法在充分研究其副作用之前便得到应用的原因之一。

    本文报道了用硅灰增加密实性的混凝土的耐高温性能的研究结果。2研究内容

    对Bache开发的硅灰含量为1400^’20%的170MPa混凝土进行了耐火试验以确定其残余强度。当加热至300℃时，15个200 X 100mm圆柱体中有5个爆裂。

    混凝土的爆裂剥离是一种广为人知的现象。Harmathy提出了一种可以接受的理论，Meyer-Otten“和Zhukov以及其他人所做的进一步的研究表明，混凝土自由水含量低于3%}4%(以重量计)时不再可能发生爆裂。然而，作者的一系列试验结果表明，该界限值对硅灰混凝土而言较低;对于干燥试件，化学结合水是引起爆裂的水分中的重要组成部分。而且，爆裂发生于加热速度很慢(仅为1 "C /min)的时候。而暴露于火中的混凝土结构的加热速度通常是10^-20"C/minx

    曾试图在170MPa的矾土烧结骨料混凝土内掺入钢纤维以改善其抗拉强度。在加热过程中，该混凝土仍发生了爆裂，只是呈碎未状而不是裂散成大块。

    若爆裂发生在400’C，并且钢纤维掺量为0.00o,i.5%和3. 0，则只有钢纤维掺量最高的试件爆裂。这些试件均为200X 100mm圆柱休，而100 X 57mm和52 X 28mm的小圆柱体则没有爆裂。这意味着试件尺寸和加热速度之间的关系决定了爆裂是否发生。

    可能钢纤维是水蒸汽形成的根源，它导致了水蒸汽更加均匀的分散。曾有人建议用塑料或有机材料纤维形成水蒸汽扩散孔，但这是不可能成功的，因为多数孔隙将被混凝土中比纤维小得多的颗粒堵塞，并且塑料中的熔化物质也需要扩散。

    为了研究爆裂间题的某些界限，作者对硅灰含量为水泥重量的0%和1000，抗压强度分别为40MPa和70MPa，尺寸为1.00X 200mm的混凝土圆柱体进行了试验，当以1 0C /min或50C/min中热至300℃和600℃时，这些混凝土均没有爆裂。

    进一步的研究用于开发细长柱混凝土。在研制的多种混凝土中，只有一种爆裂，它的抗压强度为30M Pa ,膨胀性粘土骨料，并用粉末火泥代替部分水泥提高耐火性能。硅灰含量仅为等效水泥含量的700，加热速度不超过1 0C/min，但膨胀性枯土骨料所含水分要比该系列试验其他试件采用的花岗岩骨料多得多。

    对花岗岩骨料、硅灰含量为水泥重量的0,5;10和1500，含水量在温度20℃相对湿度35%和60%大气条件下平衡的混凝土进行了补充试验，当加热速度分别为1 C /min和5C/min时，所有试件均没爆裂。这表明在前次试验中爆裂是由于在该含水量下膨胀性粘土骨料抗拉强度较低造成的。

    在上述试验和随后的柱子试验中使用三聚酞胺基超塑化剂时，高温炉内有强烈的氨味。氨气在温度为300500℃间产生，最高温度为g00℃时浓度最大。

    若每立方米混凝土加2kg超塑化剂，则每立方米高温炉中有18.她超塑化剂生成气体。对于一个5X4X3m封闭室作同样推算，若受到标准燃烧1小时，则周围结构深至大约0. 06m被加热至300℃以上。按通常每立方米混凝土加入2^-lOkg超塑化剂，封闭室每立方米内有188^-940g的超塑化剂产生的气体，这将是试验气体浓度的10^-50倍。

    假如所添加三聚酞胺和甲醛合成物重量的约50%为氮，则将提供足够材料在封闭室每立方米中产生100^-500g气体。因此，封闭室较小时气体含量会增加。

    在燃烧达到最高温度和火很可能已经熄灭的冷却阶段，热波穿透墙体，一多半的气体将释放出果，此时也正是营救人员和某些房主出现在建筑内的时间。

    在美国，公认为对生命和健康立刻产生危害的界限是:每立方米空气中含350mg氨或100mg氮气。

    释放气体的成分随封闭室内氧含量的不同发生显著的变化，对比需进一步研究。本文仅仅提出这个潜在的问题。

    本研究未涉及不含氮的蔡基类超塑化剂。

3结论

    爆裂剥离是普通混凝土的一种常见现象。试验结果表明，各种硅灰含量的混凝土在加热速度仅1"C/min时就爆裂，而其它混凝土则是在加热速度to0C/min及以上才爆裂。这说明用硅灰提高密实性的混凝土更可能爆裂。

    试验发现许多因素对普通混凝土和硅灰混凝土的爆裂具有同样的影响。含水量增加、渗透性下降、抗拉强度降低及加热速度提高都将增大爆裂的危险性。

    制造一种硅灰混凝土，其硅灰含量为水泥重量1000，与其他条件相同而不含硅灰的普通混凝土相比，其爆裂危险性没有明显增大，这是可行的。但是若该硅灰混凝土结构十分开傲，并且以膨胀性粘土轻骨料代替砾石，则确实增大了爆裂危险性，这可能是骨料含水量鲜大的缘故。

    也可能是第一次发现，当使用掺加硅灰而必需用某些超塑化剂时，有产生毒气的可能性。取决于火灾的环境，这些气体将在火势减弱过程中对建筑内的营救人员的生命和健康造成危害。对此需进一步的研究。

4建议

    为降低硅灰混凝土的爆裂危险性，不应该用轻骨料代替重骨料，也不应该用掺钢纤维来防止密实混凝土的水蒸汽爆炸。

    对混凝土外加剂在高温下产生的毒性气体成分及其随封闭空间内氧含量变化问题，尚需进一步深入研究。