前言

火灾是发生频率最高且极具毁灭性的灾害之一，而发生次数最多、损伤最严重的当属建筑火灾。由于自然或人为的原因引发的各种偶然性建筑火灾事故，使钢筋混凝土结构在短时间内承受高温作用，1h内可达1000℃或者更高。结构遭受高温作用后，材料性能严重劣化，结构发生剧烈的内力重分布，使构件开裂、变形增大、承载力下降，甚至出现局部破损或倒塌，导致巨大的经济损失，甚至造成人员伤亡。

钢筋混凝土结构的火灾损伤是极其复杂的，火灾后，如何准确而迅速地检测评估其损伤程度是工程实践中亟待解决的实际问题，它关系到能否制定科学合理的修复加固措施，以最大限度地减少火灾损失，避免修复加固过程中造成浪费。目前，混凝土结构火灾损伤评估基本是依赖工程技术人员的现场考察、经验评判，不能适应工程实际的需要。因此，探索和研究钢筋混凝土结构火灾损伤的检测评估理论和方法，对于全面正确地诊断评估钢筋混凝土结构火灾损伤状况，进而制定科学合理的修复加固措施，具有重要的理论意义和实用价值。

本书在综述钢筋混凝土高温力学性能的基础上，模拟火灾高温实验，研究了正日益广泛使用的C40、C60、C80高性能混凝土材料高温后各项物理力学性能，探讨了掺加聚丙烯纤维对高强、高性能混凝土高温性能的影响及其改善混凝土高温性能的作用。采用X射线CT技术及压汞等方法，对高性能混凝土火灾损伤内部微结构扫描分析，揭示了混凝土微结构劣化演化规律及机理；采用应变计和自制蒸汽压的试验装置，研究高强、高性能混凝土内部的热应力、蒸汽压以及与荷载耦合作用下随温度变化的规律及高温爆裂机理。通过试验测定了高性能混凝土的热工参数；根据传热学原理，采用数值方法模拟混凝土内部温度场；采用红外热像、电化学等无损检测新技术，建立模型推定混凝土表面受火温度和钢筋受火情况等；建立了钢筋混凝土结构火灾损伤检测评估的新方法；制定了钢筋混凝土火灾损伤诊断和损伤等级评估的标准，并给出了钢筋混凝土火灾损伤综合诊断评估的方法和程序，可供工程实际应用。

全书共分10章，第1章钢筋混凝土高温（火灾）损伤，第2章高性能混凝土高温蒸汽压测试与模拟，第3章高性能混凝土高温热应变测试与模拟，第4章高性能混凝土微结构高温损伤，第5章混凝土结构火灾损伤评估与检测技术的发展，第6章混凝土火灾损伤红外热像诊断理论与方法，第7章钢筋混凝土火灾损伤电化学诊断理论与方法，第8章钢筋混凝土火灾损伤超声波诊断理论与方法，第9章混凝土构件截面温度场数值模拟，第10章钢筋混凝土结构火灾损伤的综合诊断与评估。

本书的编写工作得到了同济大学张雄教授、太原理工大学雷宏刚教授和太原科技大学秦义校教授等老师和同行的指导、鼓励和支持，在此深表谢意！

本书的研究工作得到2项国家自然科学基金项目（51478290、51278325）、2项山西省国家自然科学基金项目（2011011024-2、20041055）、1项山西省高校科技研究开发项目（2007115）等相关项目的资助。

本书的实验实施主要是在太原理工大学建工学院下辖的建筑材料与防灾研究所及土木工程实验中心建材实验室完成的，在此对建工学院全体同事、研究所全体同仁及土木工程实验中心全体工作人员深表谢意！特别感谢同事阎蕊珍博士攻读博士学位期间对本书的实验研究工作付出的辛勤劳动和鼎力协助。

本书的试验工作得到了本书作者名下全体研究生的辛勤付出和无私帮助，他们是李倩、史英豪、杜帆、闫昕、吴佳、张桥、刘改利、魏宏、姜宇、陈薇、陈良豪、丁明冬、吴慧萍、张琦、成聪慧、王飞剑、葛韦华、柴松华、金鑫、聂小青、张宁、郝晓玉、谢静、韩轶多、王慧芳、王妍、张伟、徐瑶瑶、张茂林、陈尧、张一帆，在此一并深表谢意！

由于专业知识、科研实践、工作能力和认识水平的差距及时间所限，本书存在诸多疏漏与不足，敬请专家、学者和同行批评指正。

杜红秀

2018年1月于太原