Какой огнетушитель выбрать для дома: модели, на которые стоит обратить внимание

Только что закончили дорогой ремонт или построили дом мечты? Самое время задуматься о пожарной безопасности. Конечно, покупка средств пожаротушения — дело добровольное, да и затратное. Однако это вопрос не только сохранности имущества: иногда на кону стоит здоровье, а то и жизнь. Так что к выбору огнетушителя следует отнестись ответственно. О том, на какие модели стоит обратить внимание, как проверить их надежность и какие параметры важно учесть, расскажут специалисты компании «Инженерное дело».

Какой огнетушитель выбрать для дома?

Виды огнетушителей

В зависимости от мобильности и массы выделяют переносные (не более 20 кг) и передвижные (от 20 кг и более) огнетушители. Но главная характеристика этих приборов — тип наполнителя, или огнетушащего вещества (ОТВ). По этому параметру они делятся на следующие виды:

порошковые,
углекислотные,
водные,
пенные.

В первую очередь специалисты рекомендуют присмотреться к углекислотному или порошковому огнетушителю мобильного формата. Первый обеспечит щадящую защиту вашего интерьера, второй справится и с тлеющей проводкой, и с серьезным пожаром. Давайте подробно рассмотрим каждый тип.

Огнетушители бывают разных видов

Порошковые огнетушители (ОП)

Внутри колбы ОП находится мелкодисперсный порошок, который при использовании выбрасывается под большим давлением, изолирует горючие вещества от кислорода и таким образом ликвидирует очаг возгорания.

Порошковый огнетушитель

У этого недорогого прибора очень высокая результативность. Он быстро тушит легковоспламеняющиеся жидкости. Но есть у него и серьезные недостатки. Вот что говорит об ОП Андрей Великанов, ведущий инженер систем водоснабжения и канализации: «При работе он образует токсичное порошковое облако, и его можно использовать только в респираторе и в помещениях без людей. Порошок в воздухе сильно снижает видимость, что также затрудняет тушение. А имущество после использования данного огнетушителя восстановить невозможно».

Где использовать

В помещениях с большим количеством тлеющих материалов — мебели с тканевой обивкой, ковров, одежды, книжных шкафов, деревянных покрытий.

Углекислотные огнетушители (УО)

Принцип работы этого вида огнетушителей основан на резком расширении объема газа и поглощении теплоты по аналогии с холодильными установками. Углекислота выталкивается по сифонной трубке к раструбу, где резко расширяется в объеме, переходя в твердое состояние (снег). Поэтому одна из важных рекомендаций при использовании углекислотных огнетушителей — надевать рукавицы, чтобы не обморозить руки при резком охлаждении.

Углекислотный огнетушитель

Из недостатков УО стоит отметить небольшую площадь воздействия (это значит, что справиться с очагом возгорания можно только на ранней стадии), а также то, что он не предназначен для тушения тлеющих материалов.

Где использовать

В помещениях, где много бытовой техники и изделий из пластмассы. При помощи УО можно потушить проводку и электроприборы, не вынимая их из розетки. Этот вариант считается лучшим для применения в квартире. Он безопасен для здоровья человека и моментально охлаждает обрабатываемую поверхность. Плюс очень экономичен и не требует специальных навыков для использования.

Водные огнетушители

Несмотря на появление новых профильных средств пожаротушения, водный огнетушитель до сих пор считается единственным универсальным. Основа его работы — это тонкораспыленная вода со специализированными добавками.

Водный огнетушитель

«Серьезным недостатком водных огнетушителей являются ограниченные возможности по классам пожаров, с которыми они могут бороться, — говорит ведущий инженер. — А людям, которым важна еще и экологическая составляющая, будет интересно узнать, что в таком огнетушителе 99% обычной воды, а 1% — это фтористая пенообразующая смачивающая добавка».

Где использовать

В квартирах и частных домах с круглогодичным отоплением, в помещениях без электрооборудования (или не распыляя ОТВ на розетки и электрооборудование). Не стоит забывать о необходимости ежегодной перезарядки аппарата и том, что с его помощью можно тушить только твердые материалы.

Пенные огнетушители

Воздушно-механическая пена под давлением от нажатия выпускается в виде распыленной струи. Пенный огнетушитель незаменим при тушении горючих жидкостей и твердых материалов, но не подходит для электроустановок под высоким напряжением. Так же, как и водный, его необходимо перезаряжать каждый год, ведь основа его работы — сжатый газ. Хранить пенный огнетушитель нужно только при плюсовой температуре.

Пенный огнетушитель хорошо применять для тушения деревянных строений

Где использовать

Пенный или воздушно-пенный огнетушитель принято считать лучшим средством для тушения деревянных построек. Выходящая пена не пропускает кислород и покрывает большую поверхность.

Какой же огнетушитель выбрать?

Изо всех перечисленных видов огнетушителей только два максимально приспособлены для работы внутри помещений — порошковый и водный.

Плюсы порошковых моделей — компактность и дешевизна. Но ими можно тушить не все виды пожаров (например, электрические — нельзя). Пользоваться ОП можно только в респираторе, а все вещи после контакта с порошком придут в негодность.

Плюсы водных огнетушителей — в том, что охватываемая ими площадь намного больше, а после тушения можно будет все очистить. Однако стоят они дороже.

Что еще важно учесть

Независимо от того, какой огнетушитель вы выберете, он должен быть удобно расположен в помещении и легкодоступен. Не стоит прятать его в шкаф или под крупногабаритные предметы. Лучший вариант — найти ему место в углу при входе.
В частном доме необходимо иметь несколько огнетушителей на каждом этаже (например, разместив их в коридорах).
Передвижные огнетушители лучше размещать в больших помещениях. Для них существуют специальные своды правил (СП), так что их установку и обоснование расположения лучше доверить профессиональным проектировщикам.
Для домашнего использования лучше выбирать огнетушители с массой 4-8 кг.

Даже если вы точно знаете, что выбрать, и разобрались во всех технических характеристиках огнетушителя, необходимо еще раз прочесть инструкцию по эксплуатации и провести пробную тренировку. Это поможет вам не паниковать в экстренной ситуации и эффективно обезопасить свой дом.

Защита технических помещений

Для защиты специализированных помещений, например бойлерных, электрощитовых и любых других, приспособленных для технического оснащения, лучше использовать газовую систему пожаротушения. Этот способ позволяет спасти всю технику в считаные секунды без участия человека.

Для защиты технических помещений лучше использовать специальную систему пожаротушения

Условно применяемые газовые огнетушащие вещества (ГОТВ) делятся на две большие группы:

Сжатые газы (аргон, азот, CO₂) и их смеси — инерген и аргонит. Принцип их действия основан на снижении процентного содержания кислорода в помещении. Для поддержания горения необходимо не менее 12% кислорода. Соответственно, при его недостатке горение прекращается. Эти ГОТВ небезопасны для человека, так как минимальное процентное содержание кислорода, необходимое для дыхания, составляет 20,8%. Поэтому не рекомендуется применять газовые вещества для защиты помещений, в которых могут находиться люди.
Вторая группа — это хладоны (ингибиторы), принцип действия которых основан на резком замедлении процесса горения благодаря реакции свободных радикалов (от разложения газа с продуктами горения). В очаге возгорания хладон молниеносно распадается на ряд веществ, ингибирующих горение. Хладоны относятся к более современным ГОТВ, безопасным для людей, и во время тушения не вытесняют кислород, необходимый для дыхания.

Установку такого оборудования лучше доверить профессионалам, ведь принцип работы газовой системы считается щадящим для техники, но может быть опасен для человека. Поэтому в таких случаях мы советуем обращаться в проектную компанию.

Безопасность вашего дома — дело ответственное. Узнать еще больше о защите жилища от огня можно в подборке статей:

7 заповедей пожарной безопасности на даче
Сам себе пожарный
Как уберечь дачу от пожара. 7 самых частых ошибок на стадии строительства
Как уберечь дом от огня

Огнеупорный (огнестойкий) бетон: виды и область применения

Железобетонные конструкции кажутся нам надежными преградами огню, но обычные бетонные смеси, используемые при их создании, часто не выдерживают резкого нагрева до высокой температуры, становятся хрупкими, начинают быстро разрушаться. Поэтому при возведении ряда объектов, для защиты оборудования необходим жаропрочный бетон.

Что это такое и назначение

Жаростойкий, огнестойкий бетон, по определению ГОСТ 25192-2012, устанавливающего классификацию и технические требования ко всем видам бетонов – это бетон назначением которого является эксплуатация при высоких температурах в диапазоне 800-1800 ℃.

От других видов бетонных смесей этот специфический по назначению и применению вид строительных материалов отличается не только стойкостью к открытому огню, длительному воздействию высокотемпературных тепловых потоков, но и не снижением в этих жестких условиях основных эксплуатационных параметров – сохранением прочности, отсутствием деформации, поверхностного, глубокого разрушения структуры.

Достигается это добавками в основу из огнестойких цементов различных связующих (специальных добавок) прошедших при получении высокотемпературный обжиг. Поэтому в процессе затвердевания огнеупорного бетона образуется прочная, подобная природному камню, структура, не требующая обжига перед эксплуатацией, но готовая к огневым, тепловым нагрузкам.

Соответственно, этот материал не используют при возведении типовых зданий, а применяют в виде товарных огнестойких бетонных смесей, готовых изделий – огнеупорных блоков, монолитных конструкций при строительстве особо важных объектов, в том числе транспортной инфраструктуры, например, автомобильных, железнодорожных тоннелей, подземных инженерных коммуникаций.

Используется также при возведении промышленного оборудования, работающего в высокотемпературном диапазоне – для монолитной футеровки котлов ТЭЦ, доменных, мартеновских печей, агрегатов обжига минеральных материалов; для облицовки ковшей транспортировки, розлива чугуна, стали, других расплавленных металлов.

по физическим свойствам

По физическим свойствам, области применения огнеупорные бетоны подразделяют на два вида:

Тяжелые или конструкторские, используемые для отливки строительных конструкций, подовых оснований печей, котлов.
Легкие (ячеистые) или теплоизоляционные, применяемые для футеровки стенок, сводов корпусов печного оборудования, торкретирования внутренней поверхности аппаратов химической промышленности.

от рабочей температуры

В зависимости от рабочей, пиковой температуры эксплуатации различают три вида огнестойких бетонов:

Жаропрочный с рабочей температурой до 1000 ℃, выдерживающий кратковременный нагрев до 1500 ℃.
Огнеупорный, эксплуатирующийся в температурном диапазоне от 1500 до 1800 ℃.
Высоко огнеупорный с температурой эксплуатации до 1800℃, выдерживающий пиковый нагрев до 2300 ℃.

Отечественная продукция в виде сухих готовых смесей на рынке представлена следующими товарными марками:

АСБС – алюмосиликатные огнеупорные бетоны.
СБК – с корундовыми добавками.
ШБ-Б – с шамотным боем.
«БОСС-200» – бетонная огнеупорная сухая смесь.
ТИБ – теплоизоляционный бетон.
ВГБС – с высоким содержанием огнестойкого глиноземистых цементов.
ССБА – смесь сухая бетонная армирующая.
СБС – самовыравнивающая бетонная смесь.

От зарубежных компаний производителей:

Pro cast 12 – наливной бетон для доменных печей.
Calcestruzzo refrattario.
Promacret-PF.
Rath CARATH.

Различия образцов огнеупорного бетона

Состав и свойства

Основа огнестойкого бетона – это огнеупорный цемент, являющийся вяжущим элементом, скрепляющим все другие компоненты в однородную, целостную структуру.

Портландцементы высоких марок.
Основа из портландцемента с добавлением зольных, металлургических шлаков, обладающая повышенной вязкостью.
Глиноземная цементная основа с добавлением силикатов (жидкого стекла).
Глиноземистый цемент (ГЦ) с содержанием оксида алюминия до 55 %, температура плавления которого доходит до 1500 ℃.
Высокоглиноземистый цемент (ВГЦ), в котором содержание Al₂O₃ доходит до 70 %, с температурой плавления – до 1800 ℃.

Применение огнеупорного бетона в металлургии

Наиболее применяем ВГЦ, являющийся гидравлической связкой при производстве как тяжелых, так и легких (ячеистых) бетонов с высокой стойкостью к огню, сильному нагреву.

Глиноземистые цементы – это весьма распространенные компоненты сухих готовых смесей для получения огнестойкого бетона: торкрет-масс, кладочных растворов. К их положительным свойствам относят:

Быстрое нарастание прочности – до 70 МПа после заливки, торкретирования.
Выделение тепла при затвердевании, что позволяет проводить работы при отрицательной температуре без подогрева.
Высокая плотность бетона огнеупорного, полученного на их основе – до 2 тыс. кг/м 3 .
Устойчивость к агрессивному воздействию среды, что позволяет использовать их в качестве защитного слоя в аппаратах химических производств с высокой температурой технологического режима.
При воздействии открытого пламени, высокотемпературных тепловых потоков происходит спекание бетона, изготовленного на основе глиноземистых марок огнеупорного цемента в однородную керамическую массу.

Второй неотъемлемый компонент огнеупорного бетона – это негорючий наполнитель, в качестве которого используют:

Бой шамотного, магнезитового кирпича.
Магнезит, андезит.
Хромитовую руду.
Металлургические шлаки.
Золу тепловых станций.
Базальт, диорит, корунд.
Вулканическую пемзу.
Обожженную каолиновую глину.

Все виды наполнителей при производстве и подготовке к использованию измельчаются до необходимых по стандартам фракций, проходят термическую обработку, поэтому их свойства под воздействием огня, сильного нагрева неизменны, как и не происходит химических, физических изменений, влияющих на целостность, прочность структуры жаростойкого бетона.

В качестве пластификаторов легких (ячеистых) видов огнеупорного бетона в рецептуру добавляют перлит, вермикулит, керамзит.

Эксплуатационные характеристики

Основные характеристики огнеупорных бетонов, кроме высокой огнестойкости:

Надежная термоизоляция.
Высокая прочность, неразрушимость даже при резких перепадах температуры.
Усиление свойств в процессе эксплуатации.
Отсутствие необходимости в обжиге после окончания работ по заливке, торкретированию.
Снижение затрат при использовании готовых смесей, которые несложно довести до требуемой консистенции непосредственно на строительном объекте.

Часто у возникает вопрос – как сделать огнестойкий бетон своими руками?

Необходимо это для того, чтобы выполнить из него стационарную печь для барбекю, тандыр или камин.

Невзирая на советы «диванных гуру» из интернета, недостаточно добавить к обычной бетонной смеси специальные огнестойкие добавки, а также невозможно самостоятельно подобрать необходимые ингредиенты согласно заводской рецептуре огнеупорного бетона. В любом случае получившийся материал будет походить на желаемое лишь названием, не обладая требуемыми эксплуатационными характеристиками, но, изготовить жаропрочный бетон в домашних условиях все же возможно.

Монтаж печи с использованием огнеупорного бетона

Для этого необходимо:

Приобрести сухую смесь заводского производства с необходимыми свойствами.
Использовать для приготовления заливочного, кладочного раствора именно то количество воды на 1 кг смеси, как это указано в инструкции по применению.
Для перемешивания нужно использовать лопастную бетономешалку с электроприводом, так как вручную невозможно получить однородную консистенцию бетонного раствора.
При сушке необходимо сбрызгивать поверхностный слой водой для равномерной гидратации бетонной структуры, увеличения ее прочности.
Не следует прежде установленных сроков окончательного отвердевания производить нагрев, эксплуатацию печей, каминов, где для заливки, кладки применялся огнеупорный бетон.

Кроме того, большинство готовых огнеупорных смесей обладают короткими сроками гарантийного хранения, поэтому стоит приобретать их незадолго до использования.

Требования нормативных документов (норм)

Изложены в следующих государственных стандартах:

ГОСТ 28874-2004 – о классификации огнеупоров, дающий определение огнеупорной бетонной массе, как смечи огнеупорного цемент, наполнителей, добавок и жидкости, готовой к использованию.
ГОСТ Р 52541-2006 – о регламенте подготовки образцов огнеупорных бетонов для сертификационных испытаний.
ГОСТ 24830-81 – о применении ультразвукового метода контроля качества огнеупорных бетонных изделий.

Кроме того, с 01.04.2019 года вступит в действие ГОСТ 34470-2018, который установит технические условия для огнеупорных бетонов.

Область применения

Пожаростойкий, огнеупорный бетон востребован в следующих отраслях промышленного производства, строительства:

На предприятиях черной, цветной металлургии при возведении, ремонте доменных, мартеновских печей, индукционных печей выплавки алюминия, меди, цинка; для футеровки транспортных, разливочных ковшей, отливочных форм.
Как носитель химических катализаторов технологических процессов по переработке углеводородного сырья, в органическом синтезе.
Для футеровки котлов тепловых, технологических теплоэлектростанций.
Для термоизоляции подов, корпусов, сводов промышленного оборудования.
Для печей, каминов в качестве заливочного, кладочного раствора, в том числе при устройстве дымоходов, труб, противопожарных разделок, отступок.
При производстве малоразмерных огнеупорных изделий.

А также в других случаях, когда к бетонным конструкциям предъявляются требования по стойкости к огню, постоянному сильному нагреву, перепадам температуры, с сохранением прочности, физической, химической стабильности используемого материала в таких жестких условиях.

Воздействие пожара на показатели прочности бетона при обследовании зданий

Общее описание

В большинстве случаев даже обычный бетон не требует дополнительной противопожарной защиты из-за его стойкости к возгоранию. Этот негорючий материал имеет медленную скорость передачи тепла. Структурная целостность остается неизменной под воздействием пламени.

Огнезащитные свойства жаропрочного бетона довольно просто понять. Основные компоненты этого материала: цемент (известняк, глина и гипс) и агрегатные химические элементы, которые делают его по факту жаростойким. Материал также имеет медленный темп передачи тепла, а это значит, что бетонные стены в доме выступают в качестве некой пожарной защиты, укрывая смежные комнаты от пламени и поддерживая свою структурную целостность, несмотря на воздействие жара от огня.

Какие же именно свойства бетона делают его жаропрочным: это способность материала оставаться твердым под воздействием огня, пока все вокруг горит. Определение огнестойкости строительного материала учитывает скорость теплопередачи и горючести этого материала при переменных условиях, таких как:

температура огня;
вентиляция;
источников топлива в здании.

В то время как бетонные стены обычно выдерживают до четырех часов экстремального давления огня, большинство деревянных стен упадут менее чем за час. Также важно заметить, что когда бетон горит, он не испускает токсические перегары, дым или жидкие частицы.

Стоит заметить, что не так часто можно встретить применение жаростойкого бетона при строительстве зданий. Как правило, этот материал необходим для постройки особых целей:

аварийные зоны в закрытых конструкциях (туннельные аварийные выходы);
общая улучшенная огнестойкость для инфраструктуры;
огнезащитное сооружение для членов правительства.

Существует ряд некоторых особенностей при изготовлении этого жаростойкого материала. Они заключаются в следующем:

достижение максимальной огнестойкости основано на составе используемых компонентов;
сопротивление может быть значительно увеличено путем использования специальных элементов;
использование специальных пластмассовых волокон (ПВ) значительно увеличивает сопротивление по отношению к огню;
использование отобранного песка повышает стойкость цементной матрицы.

Температура плавления бетона

Это приводит к повышенному внутреннему напряжению бетона, а в результате и к его растрескиванию и разрушению. Морозостойкость бетона тем ниже, чем больше доступ к проникновению влаги: объем пор, в которых может накапливаться вода макропористость и уровень капиллярной пористости.

Повышение морозостойкости бетона происходит за счет уменьшения показателей макро и микропористости, а также введением гидрофобных воздухововлекающих добавок.

С их помощью в бетоне образуются резервные поры, не заполняемые водой в обычных условиях. При замерзании воды, уже попавшей внутрь бетона, часть ее перемещается в эти поры, тем самым снимая внутреннее давление.

Использование глиноземистых цементов также увеличивает морозостойкость материала. Для гидротехнических сооружений необходима марка бетона по морозостойкости от F, а для возводимых в зонах с суровым климатом — от F спецификация производится, исходя из среднесуточной температуры для данного региона. Разрушение бетона под воздействием жидких сред происходит не только при отрицательных температурах.

Основные свойства

У такого строительного материала имеется ряд отличительных свойств. Среди основных особенностей таких бетонов следует выделить:

высокую огнеупорность;
повышенные эксплуатационные свойства;
прочность;
отсутствие необходимости использования дорогостоящего процесса обжига при производстве.

В настоящее время огнеупорный бетон можно классифицировать по весу. Изготовить самостоятельно или заказать можно некоторые формы описываемого материала:

особо тяжелая;
легкая;
ячеистая;
тяжёлая.

Таким образом удается получить материал, который может выполнять конструкционную или теплоизоляционную функцию, что зависит от ингредиентного состава.

Огнестойкость бетона

У этого строительного материала низкий предел горючести, что не влечет за собой распространения пожара при воздействии на него повышенных нагревов. Бетонным постройкам, зданиям и сооружениям, за счет качеств раствора, обеспечивается отличная огнестойкость.

Изделия из бетона обладают не только огнестойкостью, но и высокой жаростойкостью.

Поведение во время пожара

Капиллярная и интерстициальная вода начинает испаряться при температурах вокруг точки кипения воды (100 ºC). Цементная матрица начинает меняться при температуре около 700 ° C. Влияние заполнителей в основном зависит от их происхождения и начинается при температуре около 600 ° C.

Огнестойкость определена как способность структуры выполнить свои необходимые функции для определенной выдержки пожара и определенного периода (герметичности).

Огнестойкость относится к элементам здания, а не к самому материалу, но свойства материала влияют на производительность элемента, частью которого он является. В большинстве случаев температура огня быстро повышается в течение нескольких минут, что приводит к появлению взрывного споллинга, так как влага, присущая бетону, превращается в пар и расширяется.

Большинство бетонов содержат портландцемент или смешанный портландцемент, который начинает ухудшаться по отношению к температуре выше 300 °C и начинает терять структурные характеристики выше 600 °C. Конечно, глубина ослабленной бетонной стены может варьироваться от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров в зависимости от продолжительности пожара и пиковых температур. Цемент глинозема, используемый для того, чтобы защитить тугоплавкие подкладки, достигая температуры 1 ‘600 °C, является лучшим возможным материалом в пожаре и обеспечивает превосходную жаростойкость при температуре около 1’ 000 ° C.

Влияние огня на бетон в значительной степени зависит от типа используемого грубого заполнителя. Бетон, содержащий карбонатные заполнители (включая известняк и доломит) и легкие заполнители (естественно происходящие или изготовленные путем расширения сланца, глины или шлака) сохраняют большую часть своей прочности на сжатие до 700 ° C. Однако бетон, содержащий кремнистые заполнители, такие как гранит, кварцит, сланцы и другие материалы, состоящие в основном из кремнезема, сохраняет только около 55% их прочности на сжатие при 700 ° C.

Повреждение бетона, вызванное пожаром, может варьироваться от незначительных косметических пятен до более серьезных повреждений, таких как внешнее растрескивание, расслоение и споллинг, внутренний микрокрак и химические изменения. Наиболее важным фактором является выбор компонентов.

Дифференциальное термальное движение между затиром цемента и композитом может стать причиной повреждения. Кварцит наиболее подвержен повреждению огнем путем растрескивания. Известняк показывает лучшую огнестойкость, подвергаясь воздействию пожара низкой температуры.

Как огонь влияет на бетонные конструкции?

При высоких температурах, возникающих при пожарах, гидратированный цемент в бетоне постепенно обезвоживается, возвращаясь обратно в воду (фактически в пар) и цемент. Это приводит к снижению прочности и модуля упругости (жесткости) бетона. При некоторых пожарах происходит выкрашивание бетона — фрагменты бетона отрываются от остального бетона, иногда с применением силы. Большинство требований к рейтингу огнестойкости определяются строительными нормами, в зависимости от типа здания и его занятости. Оценки огня даны в часах. Например, требуемые оценки огнестойкости для колонн в высотных больницах намного более строгие, чем для одноэтажных зданий, используемых для хранения негорючих продуктов или материалов. В высотном госпитале колоннам может потребоваться четырехчасовая оценка, тогда как в одноэтажных зданиях для наружных стен может потребоваться только часовая оценка.

Огнеупорный бетон своими руками

Состав жаростойкого бетона включает в себя базовые компоненты и некоторые добавки. Можно сделать свой собственный огнеупорный бетон с материалами, доступными в строительных магазинах. Если планируется построить блоки, то вам нужно иметь формы для блоков, приготовленные заранее. Огнеупорный цемент своими руками:

Поместить лист фанеры в рабочую зону или тачку. Надо быть рядом со шлангом, чтобы воду можно было легко добавить в раствор или промыть инструменты.
Разделить материалы в соотношении 3:2:2:0.5 (3 части гравия, 2 части песка, 2 части тугоплавкого цемента и 0,5 части оводненной известки). Соблюдать это соотношение независимо от объема огнеупорного бетона, который будет изготавливаться.
Поместить гравий и песок в тачку или на фанеру.
Добавить огнеупорный цемент и гидратированную известь поверх песка и гравия.
Смешать все сухие ингредиенты с помощью лопаты. Мешать до тех пор, пока все компоненты не будут равномерно распределены, получив состав однородной консистенции. Сделать ямку в середине смеси для того, чтобы добавить воду.
Добавить воду в смесь. Смешать сухие материалы и воду вместе, пока смесь не будет иметь никаких сухих комков. Не стоит добавлять слишком много воды, чтобы смесь не стала похожей на суп. Вода должна быть добавлена к смеси в количестве от 2 до 4 литров.
Продолжать добавлять воду до тех пор, пока смесь не станет похожа на бетон. Если получается сделать из жмени бетона снежок, и он при этом не распадается, то все сделано правильно.
Заполнить подготовленные формы бетоном при помощи лопаты.

Особенности огнестойких бетонов

Жаростойкий бетон производят с помощью материалов, которые под воздействием высоких температур не меняют свои характеристики. Для повышения жаропрочности применяют следующие методы:

Для повышения огнестойкости бетона, при изготовлении в раствор добавляются специальные составляющие, такие как кремний.

Исключая плавление, горение и другие разрушения, в раствор вводят алюминиевые и кремниевые составляющие.
Для получения стандартной плотности до 600 МПа/см² домешивают в состав портландцемент.
Добавляют в смесь пористые вулканические или искусственные огнеупорные породы.

В состав ячеистых бетонов входит заполнитель на минеральной кремниевой основе. Так как кремний имеет свойство жаропонижения, то этот материал наиболее часто используют при строительстве с повышенными требованиями пожароопасности. Помимо этого, огнестойкие виды применяют для изготовления камер горения, тепловых электростанций и прочее.

Особенности сушки

Когда жаростойкий бетон своими руками готов, необходимо дать ему высохнуть. Здесь тоже потребуется соблюдать ряд некоторых правил:

Распылить края и поверхность бетона водой с пульверизатора. Это предотвратит слишком быструю потерю влаги, пока смесь застывает.
Накрыть бетон влажным пластиковым листом на 48 часов.
Удалить пластик через 48 часов. Дать высохнуть на воздухе в течение как минимум 48 часов, прежде чем пытаться удалить форму. Если на улице несолнечно или температура воздуха низкая, надо дать бетону просохнуть на протяжении трех недель, прежде чем использовать по назначению.

Взрывообразное разрушение бетона при нагреве

Повышенное влагосодержание бетонов с плотной структурой (низкой паропроницаемостью) при интенсивном росте температуры и высоком уровне силового нагружения может стать причиной их взрывообразного

(
хрупкого
по терминологии [24]) разрушения.

Взрывообразное разрушение бетона обычно начинается уже через 5…20 минут огневого воздействия, сопровождается характерными звуковыми эффектами (лёгкими хлопками, треском различной интенсивности или «взрывом») и выражается в виде послойного, периодического откола кусков бетона толщиной 1…50 мм

на площади от 1
см
2 до 1
м
2 с возможным разлётом осколков весом до нескольких
кг
на расстояние 10…20
м
от конструкции.

Это негативное явление приводит к уменьшению рабочего сечения, снижению толщины защитного слоя рабочей арматуры и быстрому наступлению предела огнестойкости конструкции по несущей способности (R) или целостности (Е). Существенное снижение огнестойкости конструкций вследствие взрывообразного разрушения бетона становится особенно опасным, если оно заранее не предполагалось.

Взрывообразное разрушение бетона обусловлено гидродинамическим сопротивлением структуры бетона фильтрации пара [24]. После начала нагрева бетона начинается испарение влаги в его поверхностном слое; некоторая её часть выходит наружу, а остальная влага конденсируется в менее прогретых внутренних слоях. Через некоторое время образуются зоны сухого и влагонасыщенного бетона, разделённые зоной испарения влаги. Если паропроницаемость бетона невелика, то испаряющейся воде трудно проникнуть как наружу (через сухой слой), так и вглубь (через влагонасыщенный слой); это приводит к повышению давления в зоне испарения. С перемещением фронта испарения вглубь сечения гидродинамическое сопротивление бетона фильтрации пара возрастает. Когда внутренние напряжения в зоне испарения превысят сопротивление бетона растяжению, значительно снизившееся при нагреве, происходит резкий откол бетона примерно на толщину высушенного слоя. Дальнейший прогрев сечения приводит к новым отколам.

Температурные напряжения от неравномерного нагрева (особенно при резком повышении температуры) и деформации поперечного растяжения от внешней сжимающей нагрузки повышают вероятность взрывообразного разрушения, так как приводят к образованию начальных трещин, способных к неравновесному развитию под давлением пара.

Экспериментально установлено, что взрывообразное разрушение вероятно при влажности свыше 3,5% (для тяжёлого бетона на силикатном заполнителе), 4% (для тяжёлого бетона на карбонатном заполнителе), 5% (для керамзитобетона). При плотности бетона менее 1250 кг/м3 взрывообразное разрушение не произойдёт при любой влажности [24]. Эксплуатационная влажность тяжёлого бетона в конструкциях обычно не превышает 2%, поэтому взрывообразного разрушения такого бетона ожидать не следует.

Необходимо обращать внимание на опасность взрывообразного разрушения бетона в конструкциях нижних этажей и подвалов многоэтажных зданий, в подземных сооружениях, а также в период возведения зданий. Хрупкое разрушение особенно опасно в конструкциях с небольшим поперечным сечением, воспринимающим значительные нагрузки.

Для предотвращения взрывообразного разрушения не следует применять бетоны с плотной структурой в помещениях с повышенной влажностью. Плотная структура характерна для бетонов с повышенным расходом цемента (более 400 кг/м3) и пониженным водоцементным отношением (менее 0,5), однако высокое водоцементное отношение (0,6…0,7) повышает влажность бетона в раннем возрасте, а значит, и риск взрывообразного разрушения.

Применение вместо гранита крупных заполнителей с более низким коэффициентом температурного расширения (известняк, базальт, диабаз, доменный шлак) снижает склонность бетона к трещинообразованию при нагреве, в том числе и взрывообразному.

Снижению вероятности взрывообразного разрушения бетона способствует устройство огнезащиты (облицовка, оштукатуривание), а также установка противооткольной сетки

в поверхностных слоях бетона.

В Рекомендациях [24] предлагается для полного предотвращения

взрывообразного разрушения бетона установить сетку с ячейками 3…15 мм и диаметром проволоки 0,7…1
мм
, а
для снижения вероятности
взрывообразного разрушения – сетку с ячейками 10
см
из арматуры диаметром 3
мм
на расстоянии от нагреваемой поверхности не более 0,5…1
см
.

Впоследствии изданные нормативные документы предписывают при толщине защитного слоя свыше 40 мм

(для тяжёлого бетона) и 60
мм
(для лёгкого бетона) предусматривать его дополнительное армирование со стороны огневого воздействия в виде сетки диаметром 2,5-3
мм
с ячейками 150
мм
[22], диаметром 0,5-1
мм
с ячейками 25…70
мм
[16], диаметром 1-2
мм
с ячейками не более 70
мм
[12], диаметром 2-3
мм
с ячейками не более 50
мм
[50].

Роль противооткольной сетки заключается в дополнительном армировании поверхностного слоя бетона, повышающем его сопротивление растяжению. Чем меньше ячейки сетки, тем меньше и размер отколов, которые она способна предотвратить, поэтому сетка с большой ячейкой только частично защищает от взрывообразного разрушения.

Кроме того, противооткольная сетка, надёжно закреплённая к основной арматуре, способна ещё некоторое время удерживать уже отколовшийся бетон, замедляя тем самым дальнейший прогрев и возникновение новых отколов, а также защищая рабочую арматуру. При большой толщине защитного слоя противооткольная сетка выполняет функцию и противоусадочной

, предотвращая образование трещин в бетоне в процессе его твердения (начальных трещин).

Как показывают проведённые обследования железобетонных конструкций зданий после воздействия пожара, при использовании сеток с ячейкой 100…150 мм

и диаметром до 3
мм
отколы либо не возникали, либо носили локальный характер (рис. 5.3, а). В конструкциях, армированных противооткольной сеткой диаметром 6…10
мм
(завышенным по сравнению с требованиями норм), процесс разрушения поверхностного слоя бетона при пожаре интенсифицировался как во времени, так и по площади (рис. 5.3, б). Это вызвано более высокими значениями усилий от разности температурных деформаций бетона и арматуры противооткольной сетки.

Следует обращать внимание, что ради удобства крепления противооткольную сетку при строительстве иногда располагают вплотную к основной арматуре, а защитный слой остаётся неармированным.

а
)

б
)

Рис. 5.3. Отколы бетона и противооткольные сетки

(а) – локальные отколы бетона; (б) – отколы с оголением рабочей арматуры

Как определяется жаростойкость бетона?

При пожаре свойства железобетонных конструкций проявляют себя в огнеупорности и жаростойкости. Температура плавления бетона равна 1100—2000 °C в зависимости от внутреннего состава, добавленного в раствор. Начиная с 200 °C, происходит снижение прочности и растрескивание, но материал довольно огнестойкий и медленно модифицируется за счет малой скорости нагревания поверхности. Тепло выделяется в процессе испарения воды при разрушении целостности цемента, таким образом позволяя сопротивляться непродолжительному влиянию высоких температур. Для строительства рекомендуется использовать бетон с жаростойкими характеристиками.

Воздействие высоких температур на бетон
Температура плавления бетонных конструкций
Особенности огнестойких бетонов
Уровень огнестойкости железобетонных конструкций и колон

Воздействие высоких температур на бетон

Разрушение материала происходит послойно за счет ослабления прочности и давления паров, проникающих в поры конструкции. Структура видоизменяется вследствие высокой температуры в различных диапазонах:

Если температура при пожаре не достигла 200 °C, сжатие конструкции не происходит. При 250 °C и низкой влажности наступает стадия хрупкого разрушения.
При воздействии жара до 350 °C на поверхности бетона образуются трещины от усадки материала.
При температурном режиме, достигающем 450 °C, трещины возникают уже в зависимости от состава цемента и его характеристик.
Температура свыше 573 °C разрушает структуру бетонного слоя из-за изменения свойства α-кварца в β-кварц, увеличивая объем.
Температурные режимы от 750 °C приводят к полному разрушению бетона.

Бетонные части при пожаре не стоит поливать водой, так как это ведет к растрескиванию материала с разрушением верхнего слоя защиты, обнажая арматуру.

Температура плавления бетонных конструкций

В журнале Civil Engineering в 2010 году были опубликованы методы определения критических температур и деформаций для решения вопросов огнеупорности. Согласно этому, расплав каждого элемента, который находится в составе цементного камня, меняется в зависимости от наличия даже небольшого количества примеси. По внешнему состоянию определяют температуру плавления:

Не достигая отметки в 300 °C, цвет конструкции становится розовым, на верхний слой налипает сажа.
При 600 °C окрашивается в красный, выгорает сажа.
При более высоких температурных режимах бетон становится бледным.

Самыми уязвимыми частями при пожаре считают изгибаемые элементы: балки, плиты и ригели. Арматура в этих конструкциях покрыта тонким слоем бетона. Поэтому эта часть быстро прогревается до критических температур и разрушается. Согласно предоставленной информации строительной документации по расчету огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций, ее остаточную прочность после стандартного пожара считают допустимой при сохранении основных характеристик. Расчет проводят на основании расчетных нагрузок, сопротивлении бетонного слоя и арматуры. При постройках зачастую делают искробезопасный пол. Покрывают его эпоксидной основой или полиуретаном.

Особенности огнестойких бетонов

Исключая плавление, горение и другие разрушения, в раствор вводят алюминиевые и кремниевые составляющие.
Для получения стандартной плотности до 600 МПа/см² домешивают в состав портландцемент.
Добавляют в смесь пористые вулканические или искусственные огнеупорные породы.

Уровень огнестойкости железобетонных конструкций и колон

ЖБ конструкции с тонкими стенками в основном не имеют единой монолитной связи с другими частями. Они способны выдерживать температуру пламени и осуществлять свои основные функции на протяжении 1 часа. Максимальный уровень огнестойкости обусловлен размерами сечения конструкции, вида арматуры, качества класса бетона, выбранного вида заполнителя, защитного бетонного слоя и нагрузки, которую выдерживает конструкция.

Предел стойкости перекрытий, стен и колонн зависит от качества цементного раствора, его характеристик и толщины конструкций. Максимально крепкой считают сталь с температурными нагрузками до 1570 °C. Огонь наклоняет стены при возгораниях в сторону за счет прогревания с одной стороны. Чем больше нагрузка и меньше толщина слоя, тем ниже уровень сопротивляемости. Колонны могут сопротивляться действию разрушений за счет приложения нагрузки (центральной или вне ее центра), количества и качества крупного заполнителя, объема арматуры и защитного слоя из бетона.

Стойкость бетона при пожаре

Бетон – это особая смесь из воды, цемента, песка и других наполнителей. Затвердев, этот искусственный камень приобретает прочность, долговечность и отличную стойкость. Стойкость бетонного состава определяется его невосприимчивостью к влаге, различным температурным перепадам, не теряя при этом своих прочностных свойств. У этого строительного материала низкий предел горючести, что не влечет за собой распространения пожара при воздействии на него повышенных нагревов. Бетонным постройкам, зданиям и сооружениям, за счет качеств раствора, обеспечивается отличная огнестойкость. Изделия из бетона обладают не только огнестойкостью, но и высокой жаростойкостью.

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.

Горение отрицательно сказывается на структуре бетона, она разрушается и разлагается на составляющие компоненты цементного камня.

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.

Воздействие высоких температур на бетонный состав

Температурные режимы, воздействующие на бетонный состав, в пределах 250 – 300 градусов влекут за собой разрушение структуры и уменьшение прочностных характеристик цементного камня. Когда на градуснике отметка достигает пятисот пятидесяти градусов по Цельсию, имеющиеся в бетоне песок и щебень подвергаются растрескиванию, если превышает 550 градусов – бетонные конструкции полностью разрушаются.

Повышение температурных показателей непосредственно влияет на прочность бетонного состава. Таким образом, при укладке и застывании раствора повышение отметки на градуснике может повлиять на прочность бетона, возраст которого начинается от семи суток и более. Происходит это из-за ускоренной гидратации, в результате чего достигается несовершенная физическая структура с большим количеством незаполненных пор. По результатам опытов было замечено, что при повышенных температурных показателях прочность бетонного раствора на высшем уровне в первые дни, после схватывания состава, но уже на четвертые сутки прочностные характеристики значительно опускаются. Чтобы улучшить прочность раствора, в него добавляют хлористый кальций, который способен повысить стойкость к повышенным температурным показателям.

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.

Огнестойкость конструкций из железобетона

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.

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.

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.

Читайте также:

Расчет естественной вентиляции онлайн

Огнестойкость бетона: предел жаростойкости

В настоящее время не существует, наверное, ни одной области строительства, где не применялся бы бетон – это самый востребованный материал в строительной индустрии. Бетон обладает несущей способностью, не поддается коррозии, которая разрушает даже сталь. Но самые ценные свойства данного материала – высокая прочность и огнестойкость.

Бетон способен сопротивляться температуре свыше 1000 градусов по °С несколько часов подряд, выдерживает многократное замерзание и оттаивание. Под воздействием длительного интенсивного влияния огня бетон меняет свои свойства, снижаются прочностные характеристики. В зонах повреждения величина влияния огня на бетон определяется термическим анализом.

Определение температуры воздействия

Существует несколько методов определения температурных воздействий на бетонные сооружения после их повреждения.

По звуку

Степенью повреждённой структуры бетона возможно установить температуру огня, методом простукивания:

звук исходящий от бетона имеет высокий тон;
при сильном повреждении этот звук при ударе превращается в глухой.

С помощью ультразвука

Температуру огня возможно определить с помощью ультразвука. При условии, что прочность бетона и время воздействия на него огня известны, вычисляется скорость распространения ультразвука.

По внешнему состоянию

При 200-400 °С наблюдается местное разрушение, при интенсивном нагреве 700-900 °С происходит массивное разрушение. Под воздействием пламени 1000-1200 °С и выше бетон взрывается.

Если на повреждённой бетонной конструкции наблюдаются микротрещины, значит, температура достигала 400 °С; при более высокой температуре появляются макротрещины. Если температура воздействия огня превышала 700 °С, бетонные конструкции разрушаются после резкого увлажнения или охлаждения.

По цвету

Когда уровень теплового излучения достигает 300 °С, его цвет меняется на розовый, при 400-600 °С бетон становится красным, при 900-1000 °С цвет меняется на бледно-серый.

По следам эрозий

Установить температуру огня, воздействующую на бетон, возможно также степенью оплавления и по следам тепловых эрозий:

при 200-400 °С происходит умеренное повреждение, снижается прочность стройматериала;
400-800 °С полностью разрушается конструкция бетона;
800-1600 °С оплавляются неогнеупорные компоненты;
если температура выше 1600 °С оплавляются огнеупорные вещества;
При температурах свыше 1200 °С поверхностный слой бетона начинает трескаться, некоторые вещества начинают плавиться.

Предел и степень огнестойкости

Устройство для измерения свойств бетона

Сопротивление к температурным воздействиям, сохраняя при этом свои прочностные свойства, определяет стойкость бетона. Огнестойкость бетона вычисляется промежутком времени, за который он разрушается до критического состояния.

Бетонные сооружения обладают высоким пределом огнестойкости. Этот параметр зависит от толщины бетона (огнестойкость повышается по мере увеличения толщины строения).

Степень огнеопасности – крайне важный показатель. Нормируется I–V степенями, которые устанавливаются пожарно-технической экспертизой. Сооружения из бетона относятся к I–II степени и соответствуют самым высоким нормативным требованиям огнестойкости.

Таблица 1 – Предел и степень огнестойкости по толщине и времени

Толщина бетона			Предел огнестойкости	Степень огнестойкости
Ж/б плиты	Ж/б балки	Несущие ж/б стены		1,11
80 мм	160 мм	60 мин
100 мм	280 мм	140 мм	90 мин
120 мм	300 мм	160 мм	120 мин
140 мм	400 мм	200 мм	150 мин
155 мм	500 мм	240 мм	180 мин
Ж/б колонны			Предел огнестойкости	1,11
150×150 мм			60 мин
200×200 мм			90 мин
300×300 мм			120 мин
400×400 мм			130 мин
Бетонные перегородки			Предел огнестойкости	1,11
60 мм			45 мин
70 мм			60 мин
90 мм			90 мин

Испытание бетона на огнестойкость

На огнестойкость бетон испытывается имитированием условий реального пожара на модельном устройстве. Во время испытания возможно контролировать огонь и наблюдать, как бетон реагирует на различные изменения. В экспериментальном здании устанавливаются температурные датчики, которые фиксируют внутреннюю и внешнюю температуру строения.

Получаются данные в режиме реального времени, измеряются: временной промежуток, за который здание выдержит максимальную возможную при реальном пожаре температуру; и температура плавления бетона в градусах (также теплопроводность жаростойкого и ячеистого бетона).

Бетон состоит из нескольких веществ, и каждый отдельный компонент плавится при разных условиях. Например:

керамзит – при температуре 1100-1150 °С;
полевые шпаты поддаются огню в 1300-1500 °С;
кремнезем – 1700-1710 °С;
глинозем способен противостоять температурному воздействию до 2000-2050 °С.

Марка огнестойкого бетона

Работа с огнеупорным бетоном марки СБСПЛ-1500

Благодаря своим высоким параметрам жаростойкости и теплопроводимости большой популярностью пользуется ячеистый бетон. Чтобы получить пористый бетон, в производстве к основным компонентам добавляют водород, и в процессе газообразования появляются пузыри.

Ячеистый бетон за счет минимальной плотности обладает большой огнестойкостью: при испытании на перепады температуры через ноль выдерживает до 150 циклов. Один цикл – до 3 лет жизни материала. Ячеистый бетон толщиной 150 мм обладает огнестойкостью 2,5 ч и соответствует требованиям норм строительных материалов.

Он отличается своей высокой жаростойкостью. Благодаря этому качеству, бетон сохраняет свои характеристики под долговременным воздействием высокой температуры.

Области применения

Информация об огнестойкости бетона крайне важна. Она делает возможным оценку жаропрочности бетонных конструкций и проверку соответствия международным требованиям.

Огнестойкий бетон применяется в строительстве и делает возможным реконструкцию сооружений после пожара.

Что такое огнестойкость бетона?

Механизм и факторы

Огнестойкость бетона – это способность бетона противостоять огню или обеспечивать защиту от огня. Это включает способность конкретного структурного элемента продолжать выполнять определенную структурную функцию или ограничивать огонь.

Продолжительность времени, в течение которого такой элемент, как балка, колонна, стена, пол или крыша может выдержать пожар, называется степенью пожарной безопасности.
Огнестойкость контролируется как физическими, так и тепловыми свойствами структурного элемента. Факторы, влияющие на характеристики конструкции, включают в себя уровень напряжения в бетоне и стали, бетонное покрытие, склонность заполнителя и свободной влаги к образованию трещин и условия бокового ограничения.

Тем не менее, параметры, которые контролируют тепловые характеристики, включают в себя тип заполнителя, свободную влажность в бетоне (как впитанном, так и капиллярном) и объем бетона на квадратный метр открытой площади.

Механизм бетонной огнестойкости

Огнестойкие свойства бетона легко понять. Компоненты бетона, такие как цемент и заполнители, являются химически инертными и, следовательно, в основном негорючими, а бетон обладает низкой скоростью теплопередачи.
Именно эта медленная скорость проводимости (теплообмена) позволяет бетону действовать в качестве эффективного огненного щита не только между соседними пространствами, но и защищать себя от повреждения в результате пожара.

Таким образом, определенные бетонные конструктивные элементы, такие как стены в доме, действуют как противопожарный щит, защищая соседние помещения от огня и сохраняя его структурную целостность, несмотря на воздействие сильного тепла.

Как огонь влияет на бетонные конструкции?

При некоторых пожарах происходит выкрашивание бетона – фрагменты бетона отрываются от остального бетона, иногда с применением силы. Большинство требований к рейтингу огнестойкости определяются строительными нормами, в зависимости от типа здания и его занятости.

Оценки огня даны в часах. Например, требуемые оценки огнестойкости для колонн в высотных больницах намного более строгие, чем для одноэтажных зданий, используемых для хранения негорючих продуктов или материалов.
В высотном госпитале колоннам может потребоваться четырехчасовая оценка, тогда как в одноэтажных зданиях для наружных стен может потребоваться только часовая оценка.

Факторы, влияющие на огнестойкость бетона

1. Совокупный тип
Агрегат, используемый в бетоне, можно разделить на три класса, а именно: карбонатный, кремнистый и легкий. Известняк, доломит и известняк называют карбонатными агрегатами, потому что они состоят из карбоната кальция или магния или их сочетаний. При воздействии огня эти агрегаты кальцино-углекислого газа удаляются, а оксид кальция (или магния) остается.
Поскольку для прокаливания требуется тепло, реакция поглощает часть тепла огня. Реакция начинается на поверхности, подвергшейся воздействию огня, и медленно прогрессирует в направлении противоположного лица. В результате карбонатные агрегаты ведут себя несколько лучше, чем другие агрегаты нормального веса при пожаре.

Кремнистый заполнитель включает материалы, состоящие из кремнезема и включают гранит и песчаник. Легкие заполнители обычно производятся путем нагревания сланца, сланца или глины. Бетон, содержащий легкие заполнители и карбонатные заполнители, сохраняет большую часть своей прочности на сжатие примерно до 650 ° С.
Легкий бетон обладает теплоизоляционными свойствами и передает тепло с меньшей скоростью, чем бетон нормального веса с той же толщиной, и, следовательно, обычно обеспечивает повышенную огнестойкость.

2. Содержание влаги
Содержание влаги оказывает комплексное влияние на поведение бетона при пожаре. Бетон, которому не дали высохнуть, может отколоться, особенно если бетон является очень непроницаемым, например, бетоны, изготовленные из кремнезема или латекса, или если он имеет чрезвычайно низкое водоцементное отношение.

3. Плотность
В целом, бетоны с меньшим удельным весом (плотностью) ведут себя лучше при пожаре, высушенный легкий бетон работает лучше при пожаре, чем бетон с нормальным весом.

4. Проницаемость
Бетоны, которые являются более проницаемыми, обычно бывают удовлетворительными, особенно если они частично сухие.

5. Толщина
Чем толще или массивнее бетон, тем лучше его поведение при воздействии огня.