Mechanical properties of concrete subjected to high temperature

The paper discusses key processes and phenomena occurring in concrete subjected to elevated temperatures. It refers to main pre-requisites of the Eurocode model (EN 1992-1-2) discussing mechanical properties of heated concrete and it discusses the behaviour of concrete in reinforced concrete structures exposed to fire, which does not necessarily have to be fully compliant with expectations based on standard guidelines. The compression stress, although not excessively high, inhibits the reduction of the strength of concrete when heated. The strength of concrete heated to high temperature and subsequently cooled down is lower than its strength in high temperature. In the result of concrete transient creep, the internal forces of a concrete structure or the stresses in the cross-section of an element may be redistributed. Ignoring transient creep in concrete while performing advanced computational analyses may generate inadequate results. Thermal spalling of heated concrete may result in sudden disclosure of reinforcing bars of elements or sudden reduction of their cross-section.

---

W artykule omówiono najważniejsze procesy i zjawiska występujące w betonie podczas działania na niego wysokiej temperatury. Przytoczono najważniejsze założenia Eurokodowskiego (EN 1992-1-2) modelu opisującego cechy mechaniczne ogrzewanego betonu, a następnie zwrócono uwagę, że zachowanie się betonu w konstrukcjach żelbetowych narażonych na działanie pożaru nie zawsze musi być w pełni zgodne z tym, co można przewidywać na podstawie wytycznych normowych. Występowanie w betonie niezbyt dużych naprężeń ściskających powoduje powstrzymanie pogarszania się wytrzymałości betonu podczas ogrzewania. Wytrzymałość betonu rozgrzanego do wysokiej temperatury, jest po jego ochłodzeniu niższa od występującej w wysokiej temperaturze. Na skutek pełzania termicznego betonu może wystąpić redystrybucja sił wewnętrznych w konstrukcji lub redystrybucja naprężeń w przekroju elementu. Nieuwzględnienie zjawiska pełzania termicznego betonu w zaawansowanych analizach obliczeniowych może być przyczyną uzyskania nieadekwatnych wyników obliczeń. Odpryskiwanie betonu podczas ogrzewania może prowadzić do gwałtownego odsłonięcia zbrojenia elementów żelbetowych lub do gwałtownego zmniejszenia ich przekroju.