Kts23.ru

АЗС оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Огнестойкость силикатного кирпича

Огнестойкость силикатного кирпича

Согласно ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования», различают следующие основные виды предельных состояний строительных конструкций по огнестойкости:

  • RПотеря несущей способности (вследствие обрушения конструкции или возникновения предельных деформаций);
  • EПотеря целостности (в результате образования в конструкциях сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя);
  • IПотеря теплоизолирующей способности (вследствие повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции до предельных для данной конструкции значений).

Обозначение предела огнестойкости строительной конструкции состоит из условных обозначений нормируемых для данной конструкции предельных состояний (R, E или I) и цифры, соответствующей времени достижения одного из этих состояний (первого по времени) в минутах.

R 120 – предел огнестойкости 120 мин – по потере несущей способности;

RE 60 – предел огнестойкости 60 мин – по потере несущей способности и потере целостности, независимо от того, какое из двух предельных состояний наступит ранее.Каждой требуемой степени огнестойкости соответствует минимальная степень огнестойкости, которой должно обладать здание для удовлетворения требований пожарной безопасности.

ПРИМЕР СООТВЕСТВИЯ ОГНЕСТОЙКОСТИ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА.

В соответствии с приведенными данными, для I степени огнестойкости строительные конструкции лестничных клеток должны обладать:

  • Пределом огнестойкости по несущей способности R60 (марши и площадки лестниц);
  • Пределом огнестойкости по несущей способности, теплоизоляционной способности и целостности REI120 (внутренние стены).

В то же время, согласно пособию по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНиП II-2-80 «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений») пределы огнестойкости каменных конструкций из полнотелого или пустотелого силикатного кирпича по ГОСТ 379 равны:

  • Для стены толщиной 65 мм – 0,75 часа;
  • Для стены толщиной 120 мм – 2,5 часа;
  • Для стены толщиной 250 мм – 5,5 часов;

Исходя из перечисленных данных, можно сделать вывод о том, что стена из силикатного кирпича толщиной 120 мм обладает пределом огнестойкости, соответствующим первой степени огнестойкости конструкций лестничных клеток согласно Федеральному закону от 10.07.2012 № 117-ФЗ (т.е. более 120 минут).

Какая огнестойкость кирпичной перегородки 120 мм?

Испытание на огнестойкость кирпичных стен

Огнестойкость кирпичной перегородки 120 мм — это возможность данной конструкции в зданиях локализировать огонь при пожаре.

Перегородки из кирпича

Красный кирпич имеет низкую теплопроводность и способен сохранять свою прочность при пожаре.

Минимальный промежуток

Выбирая строительные материалы для возведения внутренних перегородок в помещении, следует поинтересоваться степенью их противопожарной безопасности. В первую очередь необходимо обратить внимание на следующее:

  1. На негорючесть материала — перегородки из горючих элементов, которые легко воспламеняются, не предотвращают, а только усиливают пожар.
  2. Прочность в механическом отношении, которая не снижается при высоких температурах. Безопасная перегородка устоит вблизи очага возгорания;
  3. Минимальная теплопроводность — это означает, что при контакте одной стороны стены с огнем, другая должна оставаться безопасной для дерева, пластика, бумаги.

Подобным требованиям полностью соответствуют гипсокартонные перегородки (собранные на металлическом каркасе), учитывая их небольшой вес. Для оценки степени пожарной безопасности учитывают предел огнестойкости. Это минимальное время, за которое конструкция достигает определенного критического состояния (утрата противопожарных свойств).

Различают несколько подобных критических вариантов, которые обозначаются латинскими символами:

  1. R — временный промежуток, в течение которого стена теряет свою несущую способность (сюда относят предельный прогиб либо обрушение конструкции внутри помещения).
  2. Е — период нарушения целостности конструкции. На протяжении этого времени в стене образовываются сквозные отверстия, трещины. Через них продукты сгорания, дым, пламя попадают в другие комнаты.
  3. I — временной промежуток, в течение которого стена потеряла свою теплоизолирующую способность. Об этом свидетельствует высокая температура дальней стороны конструкции (в среднем, может повышаться на 120-160°C), увеличение температуры стены до 190°C, разогрев дальней поверхности перегородки до 220°C.
Читайте так же:
Толщина швов между кирпичами по госту

Подобные критерии оценки разработаны исключительно для межкомнатных сооружений. Если речь идет о наружных стенах либо опорах помещений, то единственным, исключительным критическим вариантом считают несущую неспособность конструкции.

Критический нагрев

Схема однорядной кирпичной перегородки Схема однорядной кирпичной перегородки.

Если сооружение изготовлено из горючих материалов, но имеет огнезащитное покрытие, главным опасным свойством предела огнестойкости считают критическое ее нагревание. При температуре 300°C и выше любая деревянная основа оштукатуренной стены станет обугливаться. Это неизбежно приведет к нарушению механической целостности, прочности конструкции. Внешне такая конструкция целая, а температура тыльной стороны — низкая.

Опытные строители используют для оценки огнеупорности еще 1 термин — «предел распространения огня».

Это степень повреждения перегородки из-за ее горения за границами области нагревания. Предел распространения — это минимальное расстояние от очага возгорания до перегородки, при котором наблюдают выгорание, обугливание, расплавление конструкции. Такое свойство можно проверять у сгораемых, трудносгораемых конструкций.

Стены из кирпича, бетона не проверяют, так как такие материалы не горят. Эти конструкции не распространяют огонь (предел распространения огня равен нулю). Это значение измеряют отдельно по горизонтали и вертикали.

Материалы, которые могут сгореть, имеют предел распространения по горизонтали — минимум 25 см, по вертикали — 40 см и выше. Если сгораемый каркас покрыт несгораемой облицовкой, тогда расстояние по горизонтали не превышает 25 см, а по вертикали — 40 см.

Реакция материалов на нагревание

Виды и назначение кирпичей Виды и назначение кирпичей.

Красный (глиняный) кирпич имеет небольшую теплопроводность. Таким свойством обладает пустотный кирпич. Полнотелый кирпич красной расцветки обладает следующими свойствами:

  • выдерживает температуру до 900°C;
  • имеет прочность при пожаре;
  • может незначительно треснуть при неравномерном нагреве.

Реакция силикатного кирпича на нагревание следующая:

  • теплопроводность немного выше, чем у красного кирпича;
  • с повышением температуры (до 300°C) значительно возрастает прочность материала, которая не снижается после его охлаждения;
  • 700°C и выше — прочность кирпича падает снижается на 1/2 от исходного уровня;
  • появляется множество трещин;
  • характерно полное разрушение при незначительных механических воздействиях.

Известняк — это не разновидность кирпича, но он считается популярным строительным материалом для возведения различных стен. Основные его характеристики:

  • температура до 600°C — прочность материала возрастает до 135%;
  • дальнейший нагрев до 750°C — она снижается на 105%;
  • при температуре 900°C и выше — материал термически разлагается на СО2 и СаО.

Характеристики материалов

График скорости нагрева и остывания кирпича График скорости нагрева и остывания кирпича.

Согласно справочнику «Пособие для определения пределов огнестойкости конструкций в строительстве» основные строительные материалы имеют следующие характеристики:

  1. Предел огнестойкости кирпичной стены из керамического либо силикатного материала при его толщине в 6,5 см составляет 45 минут (0,75 часа). Граница огнестойкости кирпичной стены толщиной в 120 мм — в пределах 2,5 часов; толщина в 25 см — огнеупорность увеличивается до 5,5 часов.
  2. Кладка с облегченного кирпича, натуральные каменные стены, газобетонные либо гипсовые конструкции при толщине 65 мм имеют предел огнестойкости в полчаса; 120 мм — полтора часа; при 25 см — 4 часа.

Самостоятельный расчет

Основной причиной разрушения каркасных конструкций при пожаре является размягчение металлического каркаса. Сталь при значительном нагревании превращается в пластическое вещество, не может удерживать сооружение. Для расчета предела огнестойкости конструкций из пустотелых материалов, толщину их определяют с вычетом пустот.

Это позволит иметь более точные данные огнеупорности стены. Так, толщина стены в 35 мм имеет огнестойкость в 30 минут, 50 мм — 1 час, 65 мм — 1,5 часа, 80 мм — 2 часа.

Основные строительные нормы касательно сооружения противопожарных стен:

  1. Для сооружения качественной противопожарной стены все материалы должны быть исключительно несгораемые.
  2. Основание всех стен должно находиться на несгораемом материале. Нижнюю часть каркаса перегородки лучше всего крепить непосредственно к бетонному перекрытию, а не к доскам.
  3. 2 стены толщиной в полкирпича лучше возводить вместе с их связкой арматурой, которую необходимо заложить между горизонтальными рядами.
  4. Все кирпичные межкомнатные конструкции необходимо возводить армированным способом. Это касается и отрезков над дверными проемами.
  5. Проемы должны занимать не более 25% общей площади противопожарной конструкции.
  6. При выборе дверей предпочтение следует отдать вариантам, которые плохо горят либо не сгорают, закрываются максимально плотно. Такая модель сможет некоторое время сдерживать поток пламени, дыма при пожаре.

Выбирая элементы для стройки, важно помнить об их противопожарной безопасности, поведении при контакте с высокими температурами.

Огнестойкость кирпичной перегородки

Одно из главных требований к стройматериалам — сохранять способность конструкции сопротивляться огню. Предел огнестойкости кирпичной стены, к примеру, толщиной 120 мм (это стандартная ширина красных керамических кирпичей) — 2,5 часа. Степень противостояния конструкции пожару зависит от ряда факторов, и имеет большую роль в обеспечении пожарной безопасности.

Основные понятия

Выбирая строительный материал, предназначенный для возведения перегородок внутри помещения, необходимо обращать внимание на его эксплуатационные свойства при возникновении пожара.

Показателем пожарной безопасности кирпичных стен является огнестойкость, которая характеризует конструкцию способностью сохранять свои функции при воздействии высоких температур.

Прочность несущих конструкций зависит от особенностей строительных материалов, технического исполнения. Лидирующие позиции среди пожаростойких материалов занимает кирпич.

Достигший пика своей эволюции, он существенно улучшился с точки зрения физико-механических свойств. За счет этого усовершенствовались типы кладок несущих конструкций, отличающиеся высокой надежностью, минимальной теплопроводностью, долговечностью.

Технологический процесс изготовления изделия многообразен, но основными процессами его производства являются обработка глины средней и низкой пластичности, приготовление формовочной смеси с последующей сушкой и обжигом.

На выходе получаются кирпичи с пределом огнестойкости до 5 часов при t от 700 до 900°C. Изделия при нагреве не способны воспламенятся, образовывать дым, токсичные вещества, распространять пламя по поверхности.

Конструкции здания и их роль в защите от огня

Но помимо специальных систем не стоит забывать и о конструкциях здания, ведь с их помощью тоже обеспечивается пожарная безопасность. То, из чего построен дом, имеет большое значение. Ведь не нужно быть строителем-профессионалом, чтобы понимать, что степень огнестойкости кирпичного здания гораздо выше, чем сделанного строения из дерева.

Важно! Все нормы и правила по соблюдению пожарной безопасности наведены в СНиП 2.01.02-85*. Если необходимо ознакомиться с вопросом более детально, обязательно ознакомьтесь с данным нормативным документом.

Давайте же разберемся с основными понятиями в этой сфере.

Специальный блок – высокая огнестойкость кирпича

Предел огнестойкости конструкций и здания

Это тот промежуток времени, за который конструкция не разрушится и сможет нести свои нагрузки и защитную функцию под воздействием огня и высокой температуры. Обычно этот показатель измеряется в минутах или часах, обозначается он REI и далее следует время огнестойкости в минутах.

Например, элемент с показателем REI 120 может выдержать огонь и высокую температуру 120минут без разрушения. Все объекты строительства разделяются по категориям пожарной безопасности.

И если зданию присвоен уровень огнестойкости REI 60, то это означает, что все эвакуационные пути должны выдержать не менее 60 минут воздействие огня и при этом не разрушится. Проще говоря, коридор, по которому люди должны покинуть помещения, должен на протяжении часа не сгореть, не обрушится и не задымиться.

Уровень огнестойкости присваивается в зависимости от сложности сооружения, его планировки, этажности и количества людей, находящихся в нем. Грубо говоря, это время, за которое все люди в здании должны успеть его покинуть безопасно. И по возможности пожарные должны успеть погасить пожар, пока строение не понесло критических разрушений.

Предел распространения огня конструкций

Помимо того, чтобы не разрушится, материал еще оценивается по его способности распространять огонь. Они делятся на:

  • сгораемые;
  • несгораемые;
  • трудносгораемые.

Огнестойкость кирпичной кладки очень высока, так как этот материал является несгораемым.

Классификация по степени огнестойкости зданий, сооружений и пожарных отсеков

При заполнении паспорта капитального сооружения нужно выяснить, насколько оно устойчиво к влиянию пламени, какова степень стойкости здания. Таблица ФЗ 123 от 2018 года содержит основную информацию по способности сопротивления пламени того или иного сооружения.

Этим законом введен в действие техрегламент, который устанавливает требования безопасности. В числе прочих противопожарных классификаций там же вычисляется степень огнестойкости зданий и сооружений. Таблица классифицирует следующие степени устойчивости материалов:

Характеристики материалов

Согласно справочнику «Пособие для определения пределов огнестойкости конструкций в строительстве» основные строительные материалы имеют следующие характеристики:

  1. Предел огнестойкости кирпичной стены из керамического либо силикатного материала при его толщине в 6,5 см составляет 45 минут (0,75 часа). Граница огнестойкости кирпичной стены толщиной в 120 мм — в пределах 2,5 часов; толщина в 25 см — огнеупорность увеличивается до 5,5 часов.
  2. Кладка с облегченного кирпича, натуральные каменные стены, газобетонные либо гипсовые конструкции при толщине 65 мм имеют предел огнестойкости в полчаса; 120 мм — полтора часа; при 25 см — 4 часа.

Конструкция

Элементы противопожарных стен выполняются:

  • Монолитными с каркасом из стальной арматуры, находящейся в глубине массива бетона, что защищает обладающий высокой теплопроводностью металл от нагрева при пожаре с любой стороны стены.
  • Каркасно-панельными – из железобетонных навесных панелей по монолитному каркасу, с защитой металлических сварных узлов крепления толстым слоем бетона или огнезащитной штукатурки.
  • Каркасными из железобетонных конструкций со штучным заполнением проемов кирпичом, керамическими блоками.

Практически в каждой противопожарной стене, за исключением глухих, расположенных по торцам зданий, существуют проемы для окон, для сообщения между разными частями, пожарными отсеками через ворота, двери.

Заполнение таких проемов не может проектироваться, осуществляться стандартными столярными изделиями массового производства, так как тогда будет утрачен общий предел стойкости к огню противопожарной стены; практически открыты шлюзы для поступления через них потоков пламени, разогретых до высокой температуры дымовых газов процесса горения.

Поэтому для их заполнения предназначены противопожарные двери, окна, люки, ворота, а также водяные завесы. При этом следует учитывать, что каждая поставляемая, приобретаемая противопожарная дверь, другое заводское изделие для заполнения строительных проемов должно иметь сертификат пожарной безопасности .

Кроме того, в местах прохождения через противопожарные стены электротрасс, инженерных сетей, коммуникаций обязательно устанавливают кабельные проходки, противопожарные клапаны, муфты, вентиляционные решетки; а отверстия, небольшие по площади проемы заполняют на всю толщину конструкции стены негорючими материалами, в том числе огнестойкой пеной.

Бетон и железобетон

Изделия из бетона/железобетона негорючие и огнестойкие, они легко противостоят пламени. Однако, длительное воздействие высоких температур губительно для них. При 250-300 о С уменьшается прочность, а при 550 о С материал начинает разрушаться. Существует жароупорный бетон, который выдерживает 1000 о С.

Огнеустойчивость бетона

На устойчивость конструкций влияют составляющие материалы, размеры сечения и содержание арматуры. Как правило, чем больше толщина преграды, тем выше предел огнестойкости. В графике показана зависимость материала от толщины конструкции и длительности пожара. Видно, что противопожарная перегородка 1-го типа это преграда толщиной около 60 мм.

Огнестойкость каменных конструкций

Огнестойкость каменных конструкций зависит от их сечения, конструктивного исполнения, теплофизических свойств и способов обогрева. По восприятию нагрузок все каменные конструкции, без применения в них каких-либо других материалов, работают только на сжатие и подразделяются на несущие и самонесущие. Высоким пределом огнестойкости обладают глиняные кирпичные конструкции. В условиях пожара кирпичные конструкции удовлетворительно выдерживают нагревание до 900°С, не снижая практически своей прочности и не обнаруживая признаков разрушения.

Рис. 11.3. Испытания образца на огнестойкость:

1 – огневая камера, 2 – колонна, 3 – вагонетка, 4 – нагрузка

При нагревании до 800°С наблюдаются только поверхностные повреждения кладки в виде волосяных трещин и отслаивания. Конструкции, выполненные из глиняного кирпича, являются надежной преградой против распространения возникшего пожара. Предел огнестойкости конструкции из силикатного кирпича по прогреву такой же, как и из глиняного кирпича, что объясняется их одинаковыми теплофизическими характеристиками. Изменение прочности при действии высокой температуры у силикатного кирпича, по сравнению с глиняным, значительное. Стены из силикатного кирпича нельзя продолжать эксплуатировать после пожара.

Огнестойкость железобетонных конструкций

Железобетонные конструкции благодаря их негорючести и сравнительно небольшой теплопроводности довольно хорошо сопротивляются воздействию агрессивных факторов пожара, но не беспредельно. Современные железобетонные конструкции, как правило, выполняют тонкостенными, без монолитной связи с другими элементами здания, что ограничивает их способность выполнять свои рабочие функции в условиях пожара до 1 ч., а иногда и менее. Еще меньшим пределом огнестойкости обладают увлажненные железобетонные конструкции. При повышении влажности конструкции до 3,5% увеличивается предел огнестойкости, при дальнейшем повышении влажности бетона с плотностью более 1200 кг/м³ кратковременное действие пожара может вызвать взрыв и быстрое разрушение конструкции. Предел огнестойкости железобетонной конструкции зависит от размеров ее сечения, толщины защитного слоя, количества и диаметра арматуры, класса бетона и вида заполнителя, нагрузки на конструкцию и схемы ее опирания.

Огнестойкость металлических конструкций

При проектировании и строительстве промышленных и гражданских зданий применяются металлические конструкции, выполненные из стали, чугуна и сплавов алюминия. Наиболее распространены конструкции из сталей различных классов и марок, алюминия. Стальные конструкции значительно легче и удобнее в монтаже, чем равные по несущей способности железобетонные конструкции. Однако в условиях пожара под действием высокой температуры стальные конструкции часто обрушаются. Последствия пожаров, а также испытания на огнестойкость показали, что большинство стальных конструкций деформируются и теряют устойчивость и несущую способность через 15 мин интенсивного воздействия на них пожара при огневых испытаниях. Несколько дольше сопротивляются воздействию огня толстостенные стальные конструкции, а также конструкции с большим запасом прочности.

Особенно значительным разрушениям при пожарах подвергаются стальные незащищенные колонны, фермы и балки. Деформации и потеря несущей способности стальных колонн вызывают обрушение ферм и покрытий зданий. Такие пожары имеют катастрофический характер и наносят огромный материальный ущерб. Обрушившиеся строительные конструкции здания выводят из строя оборудование, сырье и готовую продукцию, способствуют дальнейшему развитию пожара.

Стальные конструкции и конструкции здания из алюминиевых сплавов выдерживают пожар продолжительностью не более 15 мин. Необходима защита таких конструкций от воздействия огня.

В строительной практике наиболее распространенным способом защиты стальных конструкций от огня является облицовка их несгораемым материалом (легкий бетон, сборные плиты из легких бетонов, керамический кирпич, пустотелые керамические камни, гипсовые и асбестоцементные плиты, штукатурка). Эффективность облицовок зависит от физико-химических свойств материалов, из которых изготовлены облицовки, а также от их способности сопротивляться воздействию огня, так как с повышением температуры происходит изменение структуры материала, теряется его прочность, появляются трещины.

Испытаниями стальных колонн, изготовленных из швеллеров или двутавров и защищенных различными облицовочными материалами, получены сравнительные характеристики теплоизолирующей способности защитных материалов.

Слой штукатурки толщиной 25 мм, нанесенный по металлической сетке, повышает предел огнестойкости стальной колонны до 50 мин. Увеличение толщины штукатурки до 50 мм повышает предел огнестойкости колонн до 2 ч. Но для штукатурки характерно значительное разрушение под действием высокой температуры, на ее поверхности образуются трещины, происходит отслоение отдельных участков поверхности, а затем обрушение части штукатурки. Оставшаяся штукатурка становится рыхлой и легко отделяется от граней колонны.

В отличие от штукатурки, облицовка стальных колонн в полкирпича при всех огневых испытаниях сохраняется и обеспечивает защиту колонны в течение 5 ч. Колонны, облицованные в четверть кирпича, имели предел огнестойкости 2 ч 10 мин. Однако, если в таких колоннах пространство между облицовкой и стальным стержнем заполнить бетоном, кирпичом, шлаком или другим несгораемым материалом, предел огнестойкости конструкции может быть увеличен до 3 ч. Стоимость облицовки стальной колонны составляет 15% ее стоимости.

Значительно сложнее защищать от воздействия пожара стальные балки и фермы. Облицовка поверхности таких конструкций плитными материалами практически невозможна. Значительные трудности вызывают также нанесение слоя штукатурки, особенно на элементы стальных ферм, поэтому такой способ защиты применяют сравнительно редко.

В настоящее время разрабатывают более простые способы защиты металлических конструкций от воздействия огня. Особый интерес представляет собой нанесение путем набрызга различных растворов, содержащих эффективные теплоизоляционные материалы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector