Résistance au feu de la structure en béton

Après avoir lu cet article, vous en apprendrez davantage sur la résistance au feu des structures en béton.

Un élément de construction en béton, soumis au feu, subit une réduction progressive de sa résistance et de sa rigidité. La résistance au feu d'un élément de construction est exprimée en temps pendant lequel l'élément résiste à tout changement, dommage ou éclatement.

Les facteurs qui influencent la résistance au feu des structures en béton sont les suivants:

une. Taille et forme de l'élément,

b. Type de béton,

c. Type de renfort,

ré. Mise à disposition d'une couverture de protection en béton pour l'armature,

e. Charge supportée, et

F. Conditions de contrainte.

Éclatement du béton à des températures élevées:

Des vitesses de chauffage rapides, des contraintes de compression importantes ou des teneurs en humidité élevées (plus de 5% en volume ou de 2% à 3% en masse de béton dense) peuvent entraîner l'écaillage de la couche de béton à des températures élevées, en particulier pour des épaisseurs dépassant 40 mm à 50 mm. . Un tel effritement peut nuire aux performances en exposant l'armature au feu ou en réduisant la section transversale du béton.

Le béton composé d'agrégats de chaux et de pierres calcaires est moins sensible à l'écaillage que le béton composé d'agrégats contenant une proportion plus élevée de silice, par exemple de silex, de quartzites et de granites. Le béton constitué d'agrégats légers manufacturés produit rarement des éclats.

Protection contre l'écaillage:

Les mesures de toute méthode de détermination de la résistance au feu où la perte de couverture peut mettre en danger l’élément structural doivent être prises pour éviter son apparition.

Mesures acceptables:

une. Finition appliquée à la main ou par pulvérisation de plâtre, de vermiculite, etc.,

b. La mise en place d'un faux plafond comme barrière coupe-feu,

c. L'utilisation de granulats légers, et

ré. L'utilisation de l'acier de traction sacrificielle.

Méthodes de couverture protectrice:

La résistance au feu d'un élément de structure ou d'une combinaison d'éléments doit être déterminée à l'aide de l'une des trois méthodes suivantes:

une. Méthode 1, Données tabulées - Cette méthode est généralement appliquée car elle peut être facilement déterminée à partir des données tabulées disponibles dans le code BS ou IS.

b. Méthode 2, Essai au feu - nécessite une préparation minutieuse et un laboratoire bien équipé.

c. Calculs d'ingénierie incendie - ne peuvent être appliqués que dans des cas restreints.

Facteurs à prendre en compte pour déterminer la résistance au feu:

je. Agrégat:

une. Béton dense:

Les agrégats calcaires et les agrégats de caractère siliceux, tels que silex, quartzites et granites, sont plus vulnérables à la chaleur.

b. Béton léger:

Les agrégats constitués d'argiles et d'argiles frittées expansées en pfc, etc., offrent une meilleure résistance à la chaleur.

ii. Couvrir à l'armature principale :

La couverture doit fournir une protection durable au renforcement contre le feu et les attaques environnementales. Le choix de l'épaisseur devrait être sur la base des plus onéreuses. Ici, 'couverture' est la distance entre la face chauffée la plus proche du béton et le ferraillage principal ou une valeur moyenne prenant en compte tous les renforts.

Protection supplémentaire:

Lorsque du plâtre ou de la fibre pulvérisée est utilisé en tant que finition appliquée sur d'autres éléments, on peut supposer que l'isolation thermique fournie est au moins équivalente à la même épaisseur de béton. Ces finitions peuvent donc être utilisées pour remédier aux défauts d'épaisseur de la couverture.

Une protection supplémentaire ne dépassant pas 45 mm d'épaisseur afin de couvrir efficacement les armatures en acier peut être donnée en suivant la directive ci-dessous:

L’épaisseur de la couverture au renfort pour la résistance au feu dépend du granulat utilisé, de la taille de la barre et de la durée de résistance requise pour être efficace.

La couverture minimale recommandée pour différents types de membres dans différents endroits en tenant compte d'autres facteurs variables peut être obtenue à partir du code BS / IS.

Réparations des structures du RCC endommagées par un incendie:

On trouve généralement une structure endommagée dans du béton effrité, ce qui se produit principalement lorsque la couverture du renforcement principal n’est pas conforme aux spécifications ou que l’épaisseur de la couverture est adéquate mais qu’il n’ya pas de renforcement sacrificiel supplémentaire ni que la durée de résistance au feu spécifiée pour la couverture fournie est dépassée.

Cependant, dans de tels cas, la nécessité première est d’effectuer une étude approfondie de la structure endommagée et de collecter autant d’informations sur le site et dans la localité.

Les informations doivent ensuite être triées et des investigations supplémentaires menées pour reconstituer le dossier et déterminer les points suivants:

je. Durée de l'incendie; dans ce cas, il ne faut pas oublier que le feu dans la zone pourrait avoir duré plus longtemps; mais le membre individuel aurait pu être sous l'influence du feu pendant une période beaucoup plus courte. La durée de l'incendie à la surface de chaque membre doit être établie.

ii. En cas d'écaillage, il convient de mesurer l'épaisseur de l'écaillement de béton de chaque membre.

iii. Il convient de vérifier avec certitude si la profondeur de l'effritement a pénétré dans le béton au-delà de la couverture.

iv. La résistance du béton doit être évaluée en testant le béton de base après le retrait du béton éclaté et lâche.

v. Il faut vérifier avec certitude si le gel de ciment du béton est encore vivant ou a été détruit. En cas de destruction, la profondeur du béton contenant du gel de ciment endommagé doit être déterminée en vue de son élimination.

Le béton affecté par une température élevée prend généralement une teinte jaunâtre, ce qui est une indication du béton affecté. En raison de l'évaporation de l'eau en gel, le béton devient spongieux.

vi. Si l’armature est exposée en raison de l’effritement, la résistance de l’acier doit être vérifiée. Un morceau d'acier d'environ 300 mm de long peut être retiré et envoyé au laboratoire pour en vérifier la résistance actuelle.

Sur réception de l'information, le béton à la profondeur où le gel de ciment a été endommagé ou est susceptible d'être endommagé doit être retiré et la surface nettoyée correctement.

S'il s'avère que l'acier a conservé une résistance de 90%, le béton endommagé recouvert peut être rétabli avec du béton époxy ou polymère après avoir appliqué un revêtement époxy ou polymère sur la surface existante. La couverture doit être rétablie selon les besoins conformément aux données tabulées et, si nécessaire, un renforcement sacrificiel peut être fourni selon les besoins avec un renforcement nominal de 6 mm de diamètre. ms bars.

Toutefois, si le béton a été endommagé de façon irréparable, c'est-à-dire que le gel de ciment de la structure endommagée debout a été détruit ou que l'acier a perdu de sa résistance, la structure devra être démolie et remplacée.

Lors de l'utilisation d'un époxy ou d'un polymère en réparation, il convient de l'utiliser selon la suggestion et les spécifications spécifiques fournies par le fabricant en tenant compte des informations telles qu'elles ont été obtenues. Les données disponibles concernant la structure endommagée doivent être mises à leur disposition afin de recommander une spécification appropriée pour l'utilisation des produits chimiques, selon les besoins.