Огнестойкость каменных конструкций

Определение степени огнестойкости

Степень огнестойкости строительных объектов и их класс пожарной опасности оценивается при проектировании системы противопожарных мероприятий, как этого требуют статьи 13 и 14 ФЗ-123, которые необходимо жестко выполнить архитектору и конструктору при проектировании и реконструкции сооружений.

Огнестойкость характеризуется временем сопротивления здания или сооружения к воздействию огня. Ее рассчитывают, применяя ст. 30 ФЗ 123. Пожароопасность для каждого объекта определяют с учетом пожароопасности строительных материалов, применяемых при его строительстве. Степень огнестойкости и класс пожароопасности дает возможность оценить скорость распространения огня по объекту во время пожара.

Предел стойкости зданий определяется временем, в пределах которого пожар воздействует на объект до его полного разрушения.

Стройматериалы: классификация по показателю ПО

Кроме определения пожароопасности строительных конструкций и элементов здания, также необходимо установить класс строительных материалов, используемых при возведении того или иного здания. Пожарная опасность строительных материалов классифицируется, исходя из таких свойств:

• степень горючести;
• степень воспламеняемости;
• способность и скорость распространения огня по поверхности;
• степень дымообразующей способности;
• уровень токсичности продуктов горения.

ГОСТом 30244-94 определены виды горючести строительных материалов, они подразделяются на такие:

• горючие (Г): слабо горючие (Г1), умеренно горючие (Г2), нормально горючие (Г3), сильно горючие (Г4);
• негорючие (НГ): к таким относятся материалы, которые имеют прирост температуры при горении не более 50 °С, а потеря массы происходит на уровне не более 50 %. Продолжительность стабильного пламенного горения происходит не дольше, чем 10 секунд.

ГОСТом 30402-96 определены виды строительных материалов по степени их воспламеняемости, бывают следующие:

• трудно воспламеняемые (В1);
• умеренно воспламеняемые (В2);
• легко воспламеняемые (В3).

ГОСТом 30444 (ГОСТ Р 51032-97) по скорости и способности распространения очага возгорания по поверхности горючие строительные материалы подразделяются на такие группы

• не распространяющие (РП1);
• слабо распространяющие (РП2);
• умеренно распространяющие (РП3);
• сильно распространяющие (РП4).

ГОСТ 12.1.044 определяет классификацию строительных материалов по их дымообразующей способности, которые в зависимости от коэффициента дымообразования делятся на такие группы:

• материалы с малой дымообразующей способностью (Д1);
• материалы с умеренной дымообразующей способностью (Д2);
• материалы с высокой дымообразующей способностью (Д3).

ГОСТ 12.1.044 также характеризует горючие строительные материалы по токсичности горения:

• мало опасные (Т1);
• умеренно опасные (Т2);
• высоко опасные (Т3);
• чрезвычайно опасные (Т4).

Степень огнестойкости зданий и сооружений

Устойчивость к пожарам увеличивает шансы уцелеть зданию и сохранить человеческую жизнь. Огнестойкость зависит от материалов, из которых построено здание и предназначение сооружения по отношению к выполняемым функциям. Существуют разные категории степени огнестойкости, которые нумеруют римскими цифрами от одного до пяти.

Высокой устойчивостью к огню наделены производственные и складские сооружения, потому как имеют высокую степень возможности возгорания. Сильно подвержены опасности возгораний торговые и развлекательные центры, где большие шансы загораний и распространений огня по территории. Сейчас степень устойчивости здания к огню определяет основу пожарной безопасности.

СНИП

В основном здания и сооружения имеют противопожарные стены типа I, а точнее, пожарные отсеки. Степень устойчивости к огню определяется по минимальному пределу стойкости к огню материалов также по скорости захвата территории, то есть конструкций и каркасов.

Минимальный порог устойчивости здания к огню равен 25.

Следовательно, этому можно использовать незащищённые металлические конструкции. Для всех типов зданий строительные нормы допускают облицовку гипсокартонными материалами, чтобы увеличить огнестойкость.

Обычно степень огнестойкости определяют за типом назначения здания:

• по категории пожарной или взрывопожарной опасности.
• пожарный отсек должен находиться в границах площади этажа.
• Этажность здания.

По сгораемости строительные материалы делятся на такие группы:

• Негорючие
• Трудно сгораемые
• Несгораемые

Устанавливая каркасные конструкции, следует использовать негорючие материалы. Горючие материалы можно использовать для зданий I-IV степени огнестойкости, кроме вестибюлей.

Строительные материалы классифицируют по токсичности и образованию дыма во время горения продуктов.

Воздействие высоких температур на бетон

Под воздействием высоких температур, в бетоне происходят различные негативные процессы:

250 – 300 градусов по Цельсию	Снижается прочность, что сопровождается процессом разложения гидрата кальция окиси.При этом разрушается структура цементного камня.
550 градусов по Цельсию	При такой температуре зерна кварца, которые имеются в песке и щебне для бетона, начинают растрескиваться и кварц переходит в другую инстанцию – тридимит. Растрескивание обусловлено увеличением кварцевых зерен в объеме. При этом в структуре пласта возникают микротрещины в местах соприкосновения цементного камня с наполнителем.
Свыше 550 градусов по Цельсию	При последующем увеличении температуры разрушаются и прочие структурные элементы бетона.

На фото — жаропрочный бетон

Огнестойкость строительных объектов

Каждый строящийся объект должен соответствовать требованиям пожаробезопасности с учетом его назначения и применяемых материалов. Степень огнестойкости сооружений определяется в соответствии с Федеральным Законом ФЗ-123 — ст 30:

здания определяется огнестойкостью его строительных конструкций (І, ІІ, ІІІ, ІV, V).

Показателем огнестойкости является предел огнестойкости конструкции, который в соответствии с ГОСТ 30247 устанавливается в минутах до наступления одного из предельных состояний:

• R — потеря несущей способности;
• E — потеря целостности;
• I — потеря теплоизолирующей способности.

Класс конструктивной пожарной опасности здания определяется степенью участия строительных конструкций в развитии пожара и образовании его опасных факторов (С0, С1, С2, С3).

Класс конструктивной опасности С устанавливается в зависимости от этажности , площади отсеков, функциональной опасности.

Класс функциональной пожарной опасности здания и его частей определяется их назначением (Ф1, Ф2, Ф3, Ф4, Ф5).

Класс пожарной опасности строительных конструкций К0, К1 К2 К3 должен соответствовать принятому классу конструктивной опасности зданий:

• КО — непожароопасные;
• К1— малопожароопасные;
• К2 — умеренно пожароопасные;
• К3— пожароопасные.

Если показатель огнестойкости и класса пожароопасности вновь проектируемого объекта строительства ниже требуемого, необходимо выполнить комплекс мер по улучшению огнестойкости, чтобы была возможность оперативно эвакуировать людей из сооружения и сделать несущие балки максимально устойчивыми к огню. т.е выполнить их защиту от огня. Эти меры должны выполняться с применением сертифицированных материалов, одними из которых являются производимые нами материалы для огнезащиты ФЕРУМ.

Применение противоморозных добавок

Введение химических добавок при заливке бетона в зимнее время позволяет заливать смесь без прогрева. Это метод выгоден экономически и не требует устройства дополнительных теплосберегающих конструкций при относительно низкой температуре. Использование добавок может служить дополнением к обогреву твердеющего материала. В обоих случаях наблюдается заметное снижение затрат, если применять их совместно с методом «Термоса».

Для заливки бетона зимой используют два вида добавок: для ускорения застывания и для понижения точки замерзания. Рекомендуемая концентрация – от 2% до 10%, точная цифра подбирается в зависимости от температуры воздуха и массы сухого цемента. Добавление химических средств – один из методов зимнего бетонирования, уместен поздней осенью и при первых заморозках.

Среди распространенных добавок к бетону особенно выделяют:

• Нитрит натрия NaNO2 (соль азотистой кислоты). Улучшает прочность застывания при температуре не ниже 18,5 °С. Плюс – антикоррозийный эффект, минус – на поверхности бетона остаются разводы.
• Хлорид кальция CaCl2. Если некритично появление высолов на поверхности застывшего материала, это средство ускорит схватывание бетона. Работать с ним можно до -20 °С, марка цементного порошка должна увеличиваться с концентрацией введения хлорида.
• Углекислый калий (поташ), K2CO3 он же карбонат калия. Лучший по удобству и свойствам модификатор для бетона. Он не оставляет разводов и коррозии на арматуре. Единственный недостаток – этот катализатор действует слишком интенсивно на скорость затвердевания. Управиться с работой нужно за 45-50 минут.

Добавлять «химию» в чистый бетон нельзя! Сначала ее размешивают в воде, после соединяя со смесью цемента. Для равномерного застывания время перемешивания увеличить в 1,5 раза. Обычная соль способна улучшить застывание бетонной смеси, но весьма незначительно.

Дополнительные характеристики газобетонных блоков

Газобетон обладает не только высокой пожарной безопасностью, но и другими характеристиками, которые делают его лучшим среди штучных материалов для кладки стен.

Достоинства газоблоков:

• Прочность. Блоки применяются для возведения несущих стен. Номинальная прочность составляет 1.0-1.5 МПа в зависимости от плотности.
• Теплопроводность. Газобетон в 2 раза теплее обычного бетона. Расходы на обогрев жилья из газоблоков на 30% ниже, чем у монолитно-бетонного.
• Влагостойкость. Стена из газобетона не впитывает влагу, а пропускает ее наружу. Дом «дышит», на стенах не собирается конденсат.
• Отсутствие усадки. Кладка из газоблоков дает усадку 1 мм/метр — при кладке на клей.
• Морозостойкость. Газобетон выдерживает от 50 до 200 циклов заморозки/разморозки без потери эксплуатационных качеств.
• Безопасность. По радиоактивности материал относится к 1 классу (низкий уровень). Даже при нагревании блоки не выделяют опасного дыма, токсинов.
• Долговечность. Прогнозируемый срок службы строений из газобетонных блоков до 5 этажей — 100 лет. Срок до капремонта — 55 лет.
• Биологическая устойчивость. Газоблок не подвержен воздействию плесени, насекомых, грызунов.

Как видите, нельзя однобоко оценивать газобетон: горит или нет. Этот уникальный материал обладает множеством достоинств и на настоящее время не имеет аналогов, занимая лидирующие позиции в сфере гражданского и промышленного строительства.

Как обозначается величина

Конечно, такая величина имеет свою маркировку.

В проектной и прочей документации разные показатели обозначаются буквенно-цифровыми символами.

Покажем, как выглядит маркировка величины у строительных конструкций.

• (W) – достижение порогового значения плотности потока тепла на заданной дистанции от ненагреваемой поверхности объекта;
• (I) – утрата теплоизоляционных свойств по причине повышения температуры до максимальной на ненагреваемой поверхности;
• (E) – время, за которое нарушается целостность объекта;
• (R ) – временной промежуток, за который объект утрачивает несущую способность.

Предельное значение огнеупорности для заполнения проемов специальных преград наступает в следующих случаях.

• достижение предела плотности потока тепла (W) либо дымо- , газонепроницаемости (S);
• утрате теплоизоляции (I);
• утрате целостности (E).

Если время сопротивления огню у металла небольшое, то у него велика тепловая емкость и проводимость тепла.

Такой металл при пожаре не способен держать большую нагрузку.

Поэтому наступает предел по критерию утраты несущей способности (R ).

К ненесущим конструкциям объекта могут применяться смешанные обозначения (к примеру, маркировка RE30 либо REI60).

Общие сведения

В первую очередь следует сказать, что люди зачастую путают огнестойкость железобетонных конструкций с жаростойкостью, а это несколько разные понятия:

• Огнестойкость — сопротивление материала непродолжительному воздействию открытого огня при пожаре
• Жаростойкость — это способность бетонов сохранять свои свойства при длительном или даже постоянном воздействии высоких температур во время эксплуатации тепловых агрегатов.

В результате незначительной теплопроводности материала, при непродолжительном воздействии высокой температуры бетон и арматура, которая расположена под защитным слоем, не успевают достаточно разогреться.

Поэтому гораздо более губительным для бетона является его поливание водой, что происходит при тушении пожара. При этом происходит растрескивание материала, нарушение защитного слоя и, как следствие, обнажение арматуры.

Жароупорные бетоны

Жароупорный бетонный раствор основан на портландцементе, с помощью которого смесь из песка, щебня, цемента и воды способна выдерживать повышенные температурные показатели до тысячи градусов по Цельсию и выше. Помимо основных составляющих бетона и портландцемента, в него также входит алюминиевая добавка мелких фракций и кремниевая. Добавки в растворе позволяют связывать гашеную известь, которая образуется при гидратации цементного камня. Жароупорный строительный материал из смеси цемента, песка, щебня и воды также имеет в своем составе следующие заполнители, которые предотвращают плавление, деформацию и разрушение бетонных изделий даже в момент пожара:

• андезит;
• кирпичный щебень;
• шамот;
• доменный шлак;
• базальт;
• туф.

В зависимости от наполнителей определяется максимальный температурный режим жароупорного бетона. Приготовить такой раствор можно и собственноручно на строительной площадке.

Как обозначается величина

Конечно, такая величина имеет свою маркировку.

В проектной и прочей документации разные показатели обозначаются буквенно-цифровыми символами.

Покажем, как выглядит маркировка величины у строительных конструкций.

• (W) – достижение порогового значения плотности потока тепла на заданной дистанции от ненагреваемой поверхности объекта;
• (I) – утрата теплоизоляционных свойств по причине повышения температуры до максимальной на ненагреваемой поверхности;
• (E) – время, за которое нарушается целостность объекта;
• (R ) – временной промежуток, за который объект утрачивает несущую способность.

Предельное значение огнеупорности для заполнения проемов специальных преград наступает в следующих случаях.

• достижение предела плотности потока тепла (W) либо дымо- , газонепроницаемости (S);
• утрате теплоизоляции (I);
• утрате целостности (E).

Если время сопротивления огню у металла небольшое, то у него велика тепловая емкость и проводимость тепла.

Такой металл при пожаре не способен держать большую нагрузку.

Поэтому наступает предел по критерию утраты несущей способности (R ).

К ненесущим конструкциям объекта могут применяться смешанные обозначения (к примеру, маркировка RE30 либо REI60).

Применение полипропиленовой микрофибры

Фактически не повышая огнестойкость самой конструкции, полипропиленовая микрофибра (рис. 10) позволяет бетону «отработать» при пожаре так, как запроектировал конструктор: толщина защитного слоя остается постоянной, при нагреве до 160 °С фибра расплавляется, в теле бетона создаются микропоры, через них идет миграция испаряющейся в теле бетона воды. А так как в течение определенного времени защитный слой бетона не разрушается, то арматурный каркас не подвергается сверхнормативному прогреву и конструкция работает в течение расчетного времени, с расчетной огнестойкостью.

Рис. 10. Внешний вид полипропиленовой микрофибры

При этом самого применения в последние годы в Российской Федерации такая технология не находила. Одной из причин стало то, что для определения огнестойкости подземных железобетонных конструкций с добавленной микрофиброй, в том числе железобетонной обделки (тюбингов), расчетными методами необходимо иметь данные по прочностным и теплофизическим свойствам бетона с полипропиленовой фиброй в условиях работы как при нормальных условиях, так и в условиях высокотемпературного режима.

В последние годы были успешно решены вопросы, связанные с компенсацией возможного падения прочности бетона на сжатие (в случае добавления в него микрофибры), разработаны типовые рецептуры бетонов для применения на объектах строительства. Кроме того, с целью доработки методики расчета огнестойкости бетонных конструкций были проведены исследования коэффициентов условий работы таких бетонов при нагреве, показавшие возможность применения расчетных методик.

Рис. 11. Состояние обогреваемой поверхности плит без фибры (слева) ис фиброй (справа) после огневых испытаний

Огнестойкость ячеистых бетонов

Ячеистый бетон представляет собой пористый искусственный материал, который используется в строительстве различных зданий и сооружений. В его состав входят минеральные вяжущие и кремнеземистые заполнители. Применяют ячеистый строительный материал из смеси цемента, песка, щебня и воды для теплоизоляции помещений, им утепляют железобетонные плиты и перекрытия, используют легкий бетон для теплозащиты поверхности различных оборудований, трубопроводов, которые используются при температурных режимах свыше четырехсот и даже семисот градусов по Цельсию.

Огнестойкость ячеистого бетона выше, если плотность строительного материала минимальна, таким образом, предельные показатели огнестойкости газоблоков и других изделий из пористого стройматериала повышены.

По исследованиям и опытам, которые проводили в шведском и финском учебном заведении, определена прочность ячеистого бетонного состава, которая изменяется при нагревании следующим образом:

• происходит увеличение прочностных характеристик до восьмидесяти пяти процентов, если температурные показатели не выше четырехсот градусов по Цельсию;
• понижение прочностных характеристик до изначальных происходит при разогреве материала до семисот градусов по Цельсию;
• снижение прочности ячеистого бетонного состава на восемьдесят шесть процентов осуществляется при разогреве строительного материала до тысячи градусов и не более при этом прочностной показатель принимает стабильность.

Можно сделать вывод, что предельные значения огнестойкости ячеистых блоков достигают девятисот градусов по Цельсию, когда обычный бетонный состав начинает терять свои основные части прочности при значении от четырехсот до семисот градусов. Таким образом, ячеистый бетон наиболее популярен при возведении зданий и сооружений, где требуются повышенные показатели пожаробезопасности.

Отличие огнестойкости от жаростойкости

Огнестойкость бетона – это качество, позволяющее стройматериалу противостоять повышенным температурам недолговременно, например, во время пожара. Жаростойкость – это сохранение свойств бетонного раствора при долговременном действии на него большой температуры, например, при использовании конструкций для теплообработки разнообразных изделий. Всем бетонам присуща огнестойкость, чего нельзя сказать о жаростойкости, этим качеством обладает далеко не каждый застывший раствор.

Несмотря на то, что бетон – пожаробезопасный и огнестойкий строительный материал, он все равно поддается большим температурным градусам. Огни, воздействующие на него в течение короткого времени, не способны привести к повреждению прочностных характеристик материала, но если огонь имеет продолжительное влияние на бетонные изделия, тогда происходит их повреждение. Если температура двести пятьдесят градусов, тогда бетон теряет свою прочность всего на двадцать пять процентов, а если в пределах пятисот градусов – стройматериал подвергается полному разрушению.

Бетонный состав, горючесть которого низкая, имеет повышенную прочность и стойкость к огненным влияниям, но может разрушиться и потерять свои прочностные характеристики как при пожаре, так и неправильном обращении с подогретым составом. Таким образом, резкое увлажнение или охлаждение уже подогретой смеси, влечет за собой образование трещин, разрушений, которые не поддаются устранению, а также ослабеванию арматурной конструкции, служащих для укрепления построек.

Жаростойкость бетонного состава получается путем введения в раствор специальных добавок на основе алюминия и кремния. Эти составляющие позволяют избегать плавления, горения в момент пожара и других разрушений бетонных конструкций при повышенных температурных режимах. Что касается огнестойкости, то она достигается путем добавления заполнителей в процессе приготовления раствора.

Огнестойкость строительных конструкций

Здания и пожарные отсеки подразделяются по степеням огнестойкости согласно таблице. К несущим элементам здания, как правило, относятся несущие стены и колонны, связи, диафрагмы жесткости, элементы перекрытий (балки, ригели или плиты), если они участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре. Сведения о несущих конструкциях, не участвующих в обеспечении общей устойчивости здания, приводятся проектной организацией в технической документации на здание.

Классификация степеней огнестойкости зданий (таблица)

Степень огнестойкости здания	Предел огнестойкости строительных конструкций, не менее
Несущие элементы здания	Наружные ненесущие стены	Перекрытия междуэтажные(в том числе чердачные и над подвалами)	Элементы бесчердачных покрытий	Лестничные клетки
Настилы (в т.ч. с утеплителем)	Фермы, балки, прогоны	Внутренние стены	Марши и площадки лестниц
I	R 120	Е 30	RЕI 60	RЕ 30	R 30	RЕI 120	R 60
II	R 90	Е 15	RЕI 45	RЕ 15	R 15	RЕI 90	R 60
III	R 45	Е 15	RЕI 45	RЕ 15	R 15	RЕI 60	R 45
IV	R 45	E 15	RЕI 15	RЕ 15	R 15	RЕI 45	R 15
V	Не нормируется

Пределы огнестойкости заполнения проемов (дверей, ворот, окон и люков, а также фонарей, в том числе зенитных и других светопрозрачных участков настилов покрытий) не нормируются, за исключением специально оговоренных случаев и заполнения проемов в противопожарных преградах.

В случаях когда минимальный требуемый предел огнестойкости конструкции указан R 15 (RE 15, REI 15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов здания по результатам испытаний составляет менее R 8. (п.5.18*).

Необходимо обратить внимание на то, что кроме приведенной выше классификации степеней огнестойкости вновь строящихся зданий в настоящее время действует и классификация степеней огнестойкости зданий регламентированная СНиП 2.01.02-85*, которая пока сохраняет еще три вида промежуточных степеней огнестойкости зданий IIIа, IIIб, IYа

• Степень огнестойкости IIIа — здания с каркасной конструктивной схемой из стальных незащищенных конструкций. Ограждающие конструкции из стальных листов или других негорючих материалов с трудногорючим утеплителем.
• Степень огнестойкости IIIб – здания с каркасной конструктивной схемой, преимущественно одноэтажные. Элементы каркаса из цельной или клееной древесины с огнезащитной обработкой, обеспечивающей требуемый предел распространения огня.
• Степень огнестойкости IYа – здания с каркасной конструктивной схемой, преимущественно одноэтажные. Элементы каркаса из стальных незащищенных конструкций. Ограждающие конструкции из негорючих листовых материалов с горючим утеплителем.

Следует отметить, что при выпуске СНиП 2.01.02-85* взамен СНиП II-А. 5-70 был увеличен нормативно требуемый предел огнестойкости для колонн в зданиях II степени огнестойкости для зданий категорий Г и В.

То есть в многоэтажных зданиях категории Г (главные корпуса ТЭЦ, котельные и т.п.), а также в одноэтажных зданиях категории В (ЗРУ и т.п.), введенных в эксплуатацию в соответствии с СНиП II-А. 5-70 до 1986 года, нормативно допускались металлические не защищенные (не оштукатуренные) колонны с пределом огнестойкости 15 мин.

Общие сведения

В первую очередь следует сказать, что люди зачастую путают огнестойкость железобетонных конструкций с жаростойкостью, а это несколько разные понятия:

• Огнестойкость — сопротивление материала непродолжительному воздействию открытого огня при пожаре
• Жаростойкость — это способность бетонов сохранять свои свойства при длительном или даже постоянном воздействии высоких температур во время эксплуатации тепловых агрегатов.

В результате незначительной теплопроводности материала, при непродолжительном воздействии высокой температуры бетон и арматура, которая расположена под защитным слоем, не успевают достаточно разогреться.

Поэтому гораздо более губительным для бетона является его поливание водой, что происходит при тушении пожара. При этом происходит растрескивание материала, нарушение защитного слоя и, как следствие, обнажение арматуры.

Инфракрасный метод разогрева

Технология нагрева термоматами довольно проста:

• в раствор вводятся добавки, ускоряющие твердение;
• на поверхность кладутся специальные маты;
• осуществляется подача питающего напряжения.

Этот способ используется для обогрева бетонных поверхностей, расположенных в горизонтальной плоскости.

Преимущества технологии:

• пониженный уровень энергозатрат;
• простота осуществления;
• регулировка интенсивности излучения;
• возможность нагрева через опалубку.

Обогрев таким способом осуществляется за счет воздействия инфракрасного излучения

Недостатки:

• интенсивное испарение воды из бетона, который следует защитить от преждевременного высыхания;
• повышенные затраты на приобретение матов для прогрева увеличенной площади.

Огнестойкость конструкций из железобетона

Предел огнестойкости по теплоизолирующей способности плит. На огнестойкость железобетонных конструкций влияют следующие параметры:

• нагрузка на постройку;
• толщина защитного яруса;
• размеры сечения сооружений;
• количество и диаметр арматурный конструкций.

Чем меньше плотность используемого материала и чем больше его толщина, тем выше предел огнестойкости, который зависит и от вида опоры для конструкции, и от статической схемы. Исходя из этого, строители должны произвести расчет по огнестойкости ж/б конструкций, прежде чем приступать к их заливке. Конструкции, которые имеют горизонтальное положение, поддаются разрушениям под действием нагрева нижней арматуры, поэтому предел нагрева, прежде всего, зависит от класса арматурной конструкции, способности материала проводить тепло и от размеров слоя защиты.

Горизонтальные конструкции – это балочные плиты, балки, настилы и панели, прогоны и др. Конструкции, которые имеют тонкие стены и поддаются изгибаниям – это настилы, ригели, балки, панели ребристые и пустотелые. Огнестойкость колонн основана на следующих показателях:

• процент армирования;
• нагрузка на конструкции;
• вид крупнофракционного заполнителя;
• размер сечения под прямым углом относительно продольной оси;
• толщина слоя защиты на арматуре.

В процессе заливки колонн следует обязательно придерживаться инструкции. Колонны разрушаются в результате открытого огненного пламени при снижении прочностных характеристик бетонного раствора и арматурной конструкции.

Методы повышения огнестойкости

При строительстве здания лучше использовать негорючие материалы: для стен, утепления, кровли. Наиболее надежными стенами станут бетонные блоки, кирпич или натуральный камень. Железобетонные перекрытия — идеальный вариант. Если для них планируют использовать деревянные элементы, то качественная, неоднократная обработка составами-антипиренами обязательна.

Чтобы улучшить характеристики уже построенного дома, применяют несколько способов повышения степени огнестойкости зданий.

• Оштукатуривание поверхностей. Этот метод популярен из-за небольшой стоимости работ, широкого ассортимента составов. Минус — трудоемкость, так как для защиты от огня необходимо обеспечить довольно толстый слой, состоящий из нескольких тонких. В этом случае каждый из них должен окончательно высохнуть.
• Отделка кирпичом, бетонирование. Этот вариант дает возможность максимально усилить вертикальные несущие конструкции. В последнем случае рекомендуют сделать армирование бетонного слоя, толщину его подбирают индивидуально. Такое решение имеет один недостаток: он подходит для конструкций, позволяющих дополнительную нагрузку на фундамент.
• Облицовка негорючими плитами, листами, монтаж защитных экранов, пропитка антипиренами, покраска, лакирование деревянных конструкций. Использование специальных лакокрасочных материалов — возможная защита металлоконструкций.

Последний, но не худший, вариант для максимально надежной защиты зданий — комбинация сразу нескольких методов. Каждое строение индивидуально, поэтому универсального способа, который подошел бы всем, не существует.

Огнестойкость ячеистых бетонов

Как уже было сказано выше, чем меньше плотность материала, тем он более устойчивый к воздействию пожара. Поэтому предел огнестойкости газобетонных блоков и других изделий из ячеистого бетона более высокий.

Согласно многочисленным исследованиям, которые были проведены шведским техническим университетом, а также и финским техническим центром, при нагревании,прочность ячеистого бетон аизменяется следующим образом:

• Повышение температуры до 400 градусов –прочность материала увеличивается до 85 процентов.
• Разогрев до 700 градусов – прочность снижается до первоначальных показателей.
• Разогрев до 1000 градусов –прочность падает на 86 процентов и этот показатель стабилизируется.

Таким образом, предел огнестойкости пенобетонных блоков составляет около 900 градусов. Для сравнения, обычный бетон при температуре около 400-700 градусов теряет основную часть своей прочности.

Пенобетонный блок

Поэтому данный материал получил широкое распространение при строительстве зданий, в которых планируется повышенный уровень пожароопасности.

Заключение

Бетон представляет собой строительный материал, который обладает отличными прочностными характеристиками, имеет повышенные показатели огнестойкости и при добавлении в состав бетонного раствора специальных наполнителей, приобретает жаростойкость. На огнестойкость и жаростойкость бетонного раствора влияют различные показатели и факторы, например, материал, который используется в качестве наполнителя, или же конструкции, которые возводят из строительного материала на основе песка, цемента, щебня и воды.

Различия между огнестойкостью и жаростойкостью очевидны. В первом случае бетонные конструкции имеют возможность противостоять повышенным температурным показателям в течение непродолжительного времени, а при жаростойкости строительного материала, бетонные конструкции сохраняют прочностные характеристики долговременно.