Все проекты
Последние опубликованные проекты
Последние опубликованные проекты
Почему огнезащитные мероприятия бетонных и железобетонных конструкции требуют отдельного обсуждения!?
Обеспечиваем качественной продукцией строительные организации с 2003г.
- В нашем каталоге представлен большой ассортимент материалов для конструктивного ремонта, гидроизоляции, анкерирования, инъектирования, герметизации, защиты поверхностей из бетона и металла, огнезащита.
- Для консультации по подбору материала, уточнения цен и сроков поставки, Вы всегда можете обратиться к нашим менеджерам удобным для Вас способом - WhatsApp, Telegram, или через форму обратной связи.
ЧАСТЬ 1
Защита бетона от пожара.
Одной из причин потери несущей способности бетонных и железобетонных конструкций является их хрупкое (взрывообразное) разрушение. Это явление основано на скоростном повышении внутреннего давления испаряющейся воды, находящейся в массиве бетонной конструкции, под действием нагрева, происходящего с большой скоростью и высокотемпературным градиентом. Сила давления воды локально и одномоментно превышает предел прочности бетона, что визуально сопровождается сильными хлопками и отколами частей бетона размерами от 1 см до нескольких десятков сантиметров. Такой вид разрушения приводит к очень быстрому уменьшению защитного слоя бетона что, в свою очередь, способствует ее быстрому перегреву и преждевременному наступлению предела огнестойкости конструкции.
Практически одновременно, к быстрому снижению механической прочности отвердевшей цементной массы приводит распад гидратов при нагреве бетона. На скоростное трещинообразование бетонной конструкции оказывает влияние и скорость миграции химически связанной воды в порах бетона. Взрывообразное послойное разрушение бетона происходит и вследствие растягивающих напряжений, возникающих не только из-за давления паров физической влаги в порах, но также, или в дополнение к этому, из-за потери прочностных характеристик бетона после потери им связанной воды.
Некоторые причины разрушения бетонных конструкций при огневом воздействии:
-
Естественные физико-механические процессы, проходящие в бетоне при огневом воздействии;
-
Хрупкое (взрывообразное) разрушение защитного слоя бетона;
-
Комбинированные особые воздействия (с участием пожара);
-
Образование трещин по причине температурной усадки;
-
Неверные расчеты на огнестойкость/приложенные сверхнормативные нагрузки.
-
Естественные физико-механические процессы в нагретом бетоне, влияющие на дегидратацию составляющих бетона, и как результат, уменьшающие механическую прочность отвердевшей цементной массы:
-
Это происходит в том числе и потому, что, например, портландцемент, являющийся одной из основных составляющих бетона, состоит из многих компонентов:
-
3-кальциевого силиката – алита 3CaO*SiO2(C3S) (44-56%),
-
2-кальциевого силиката- белита 2CaO*SiO2 (C2S) (25-40%),
-
3-кальциевого алюмината 3CaO*Al2O3(C3A) (4-20%),
-
4-кальциевого алюмоферрита 4CaO*Al2O3*Fe2O3 (C4AF) (1-16%)
-
-
И каждая из этих составляющих по-разному изменяют свою прочность при сжатии при влиянии высокой температуры. Одновременно этот процесс сопровождается серией химических реакций (с образованием свободного оксида кальция, удаление гидратной воды и др.).
-
В итоге, при нагревании бетона температурная усадка цементного камня при одновременном расширении заполнителей нарушает связи между ними. Призменная прочность тяжелого бетона естественной влажности при температуре 100ОС снижается на 30%, увеличивается при температуре 100ОС-300ОС и далее снова падает (до 50% при 700ОС)
-
-
Возможное взрывообразное (хрупкое) разрушение защитного слоя железобетонной конструкции. (например, пожар на Останкинской телебашне в августе 2000 годах хоть и характеризовался не очень высокой степенью огневого воздействия, на некоторых отметках температура бетона поднималась не выше +500ОС, тем не менее это привело к хрупкому разрушению бетона и его отколом на глубину 30-50 мм.).
-
Комбинированные особые воздействия – чрезвычайная ситуация, связанная с возникновением и развитием нескольких видов особых воздействий на объект в различных сочетаниях и последовательностях. Например, при террористическом воздействии на башни Всемирного торгового центра в Нью-Йорке 11 сентября 2001 г конструкции зданий подверглись воздействию удара (самолета), взрыва (смеси топлива с воздухом) и пожара (который воздействовал на уцелевшие перегруженные конструкции, на многих из которых к тому же в момент удара произошло повреждение огнезащиты). Комбинации рабочих (эксплуатационных) нагрузок и «форс-мажорных» дополнительных нагрузок на строительные объекты во время чрезвычайных ситуаций называются «комбинированными особыми воздействиями».
-
Образование трещин имеет место при температурах бетона до 350ОС по причине температурной усадки, и далее, при температурах 600-800ОС – по причине влияния разности температурных деформаций вяжущего и заполнителя. И все это происходит при одновременном воздействии нагрузки на конструкцию, также приводящему к трещинообразованию. На рисунке показано изменение объемов и соотношений гидратированного и негидратированного цементов, увеличение объема агрегатных составляющих бетона при нагреве до различных температур. Понятно, что первым принимает на себя удар именно защитный слой бетона, и все процессы, связанные с данным явлением, в первую очередь происходят именно в этой зоне.
К сожалению, развитие данного явления достаточно сложно отследить во время огневых испытаний или реального пожара, так как трещины развиваются с обогреваемой стороны, что делает практически невозможным визуализацию процесса. Некоторые зарубежные лаборатории ставят видеокамеры с принудительным их охлаждением в места, позволяющие по максимуму рассмотреть поведение конструкции и данные явления в ходе огневого воздействия.
5. Неправильные расчеты (с учетом предельных состояний, в том числе и при огневом воздействии) для железобетонных конструкций. По-другому это выражается в приложении сверхнормативных нагрузок на конструкции, которые для таких нагрузок не рассчитаны.
ЧАСТЬ 2
Рекомендуемые технологии для повышения стойкости бетонов ко взрывообразному разрушению
Применение специальных марок бетонов, имеющих высокую стойкость к воздействию температур.
Жаропрочные бетоны.
Если исходить из того, что бетонная конструкция, прежде всего, должна обеспечивать свои несущие свойства, то становится понятно, что применение жаропрочных бетонов достаточно проблематично для целей строительства объектов с повышенными нагрузками. Так, свод правил СП 27.13330.2011 «Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур. Актуализированная редакция СНиП 2.03.04-84» устанавливает в п.4.2. «Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных температур до 200ОС, следует предусматривать, как правило, из обычного бетона. Фундаменты, которые при эксплуатации постоянно подвергаются воздействию температуры до 250ОС включительно, допускается принимать из обычного бетона.
Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия высоких температур свыше 200ОС, следует предусматривать из жаростойкого бетона».
Бетоны со специальными добавками.
Туф – порода, образовавшаяся из вулканических пеплов, которые омонолитились в результате спекания массы, сохранившей высокую температуру, или в результате природной цементации. Вулканические туфы - пористая порода (П = 30…60%), имеющая низкую плотность, равную 800…1800 кг/м3. Поры у туфа в большинстве своем замкнутые.
Пемза – представляет собой пористое вулканическое стекло, образовавшееся в результате выделения газов при быстром застывании кислых и средних лав. Цвет пемзы белый или серый. Пористость ее достигает 60 %; стенки между порами сложены стеклом. Твердость пемзы около 6, истинная плотность 2,0-2,5 г/cм3, плотность 0,3-0,9 г/см3. Большая пористость пемзы обусловливает хорошие теплоизоляционные свойства, а замкнутость большинства пор - достаточную морозостойкость. Пемза применяется:
-
в качестве заполнителя в легких бетонах (пемзобетоне)
-
в виде гидравлической добавки к цементам и извести за счет наличия в пемзе активного кремнезема
Туфолава – горная порода, занимающая промежуточное положение между пеплом и туфом. Образование туфолав связывают с быстрым вспениванием лав при резком падения давления и связанным с этим дроблением вкрапленников и стекла без разрыва сплошности лавного потока. Вулканические туфолавы хорошо сопротивляются выветриванию, мало теплопроводны и, несмотря на большую пористость, морозостойки. Туф и туфолавы используют:
-
в виде пиленого камня для кладки стен жилых зданий,
-
устройства перегородок и огнестойких перекрытий
-
в качестве декоративного камня, за счет наличия туфов разных цветов - лиловых, желтых, черных и др.
-
в виде щебня для легких бетонов.
Применение противоскольных сеток.
Обычно противоскольная сетка изготавливается из проволочной арматуры диаметром 2-3 мм с ячейкой 50-75 мм. Она рекомендуется к установке в плитах перекрытий (на глубине 15-20 мм в защитном слое бетона со стороны нижней поверхности перекрытия), колоннах (в защитном слое бетона на глубине 20-30 мм. по периметру), балках (в середине толщины защитного слоя бетона по периметру балок) и обычно крепится к конструктивной арматуре.
Есть некоторые подтверждения, что в случае применения противоскольных сеток взрывообразное разрушение происходит, но останавливается на глубине этих сеток. Далее сетка предотвращает падение кусочков бетона, хотя при этом недостаточно изучено, как происходит «подсеточное» разрушение бетона. Фактически сетка не может влиять на предотвращение взрывообразного разрушения, но ее большой плюс заключается в том, что она предотвращает резкий прогрев свежеоголившихся площадок бетона (тем самым частично уменьшая процесс взрывообразного разрушения).
Применение огнезащитных покрытий.
Различные виды огнезащитных покрытий широко распространены на российском рынке. Их назначение заключается в необходимости не дать бетону быть подвергнутому резкому нарастанию температурного фронта, при этом, за счет своих теплоизолирующих свойств, значительно уменьшить величину теплового потока, действующего на бетон.
Путем выполнения огнезащитной обработки (нанесения (монтажа) средства огнезащиты на поверхность объекта огнезащиты в целях повышения огнестойкости) выполняются такие виды огнезащиты, как:
-
конструктивная огнезащита – способ огнезащиты строительных конструкций, основанный на создании на обогреваемой поверхности конструкции теплоизоляционного слоя средства огнезащиты. К конструктивной огнезащите относятся толстослойные напыляемые штукатурки, облицовка плитными, листовыми и другими огнезащитными материалами, в том числе на каркасе, с воздушными прослойками, а также комбинация данных материалов. Способ нанесения (крепления) огнезащиты должен соответствовать способу, описанному в протоколе испытаний на огнестойкость.
-
комбинированный способ огнезащиты – сочетания различных способов огнезащитной обработки, -вспучивающиеся огнезащитные покрытия (огнезащитные краски). Это способ огнезащиты строительных конструкций, основанный на нанесении на обогреваемую поверхность конструкции специальных красок или лакокрасочных систем, предназначенных для повышения предела огнестойкости строительных конструкций и обладающих огнезащитной эффективностью. Принцип действия огнезащитной краски (лакокрасочной системы) основан на химической реакции, активируемой при воздействии пожара, в результате которой толщина огнезащитного покрытия многократно увеличивается, образуя на обогреваемой поверхности конструкции теплоизоляционный слой, защищающий конструкцию от нагревания.
Применяя огнезащитные покрытия, мы сталкиваемся с типовыми проблемами, которые необходимо иметь в виду:
-
Значительные финансовые инвестиции. Стоимость работ по нанесению огнезащитных систем + стоимость самих материалов составляет минимум 2 тыс. руб./м2, а по максимуму может достигать 10-15 тыс. руб.;
-
Работы выполняются только после изготовления бетонных конструкций и набора прочности, т.е приводят к удлинению срока ввода конструкции в эксплуатацию. Более того, применение красок удлиняет этот процесс и на срок полимеризации покрытий;
-
Практически всегда мы сталкиваемся с проблемой тщательной подготовки поверхности;
-
Сложный процесс нанесения огнезащитных штукатурок: подготовка поверхности, грунтование, монтаж клипс для армирующей сетки, монтаж армирующей сетки, напыление штукатурки в несколько слоев, нанесение финишного покрытия;
-
Сложный процесс нанесения огнезащитных плит: выравнивание поверхности или изготовление специальных подкладок или даже монтаж профилей, нанесение одного или нескольких слоев плит с помощью анкеров по бетону или шурупов по бетону;
-
Проблема наличия высокой квалификации и ответственности у рабочих, выполняющих огнезащитные работы;
-
Иногда невозможно выполнять работы в критических атмосферных условиях (осадки, мороз и т.д.);
-
Короткие сроки службы огнезащитных красок даже в условиях неагрессивной атмосферы и т.д.
Каталог товаров
В нашем каталоге представлена продукция высокого качества от производителей.
Закажите консультацию по любому товару у наших специалистов или соберите свой заказ прямо на сайте. Мы подготовим для вас индивидуальное коммерческое предложение и вышлем персональный блок бонусов и скидок.
Выполненные проекты
